液压支架的工作原理及组成
液压支架结构 ppt课件
支架形式 支架支撑高度 移架步距 推移千斤顶行程 支架宽度 支架中心距 初撑力(p=31.5MPa) 工作阻力(p=45.8MPa) 支架支护强度 对底板比压 支架质量
双柱掩护式 3200～7000mm 865mm 1000mm 1950mm 2050mm 12370kN 18000kN
二、乳化液泵组的组成
1—防爆电动机 2—联轴节 3—乳化液泵 4—底座架
三、乳化液泵
——BRW400／31. 5 X4A-F型乳化液泵
——型号意义：B—泵；R—乳化液；W—卧式；400— 公称流量400 L／min；31.5—公称压力31.5 MPa； X4A-F—线形分体式泵头。
5）底座由前后两部分铰接而成。 6）采用四连杆稳定机构，承受水平载荷。 7）主副架借助推移千斤顶和推移架交替前移。 8）主副架之间设防倒调架千斤顶。
●端头支架、输送机、转载机配套原理：
◆机头底架5与底座 1用螺栓联接. ◆机头底架5下方的导向轴安放在导轨4的导向槽中， 导轨4通过销轴与转载机一侧的耳座相连、从而固定了 导轨与转载机的相对位置。
◆用于特厚煤层中采用冒落法开采时支护顶板和 放顶煤的综采工作面。
◆顶煤冒落法一般可用于厚度为6 m～20 m的煤层， 煤层地质赋存条件厚薄不等，但层理节理比较发育， 质地松散，易于放煤。
第三节 特种液压支架
一、综采放顶煤支架
（一）顶煤冒落综采法
◆优点：巷道掘进量小、工作面搬迁次数少、成本低、 效率高。
第四节 乳化液泵站
1 、 乳化液泵
一、泵站的功用和组成
◆功用：乳化液泵站是向综采工作面液压支架或高
档普采工作面的外注式单体液压支柱输送高压乳化 液的设备，是液压支架的动力源。
液压支架结构
支架宽度
14360~1600mm
支架中心距
1500mm
初撑力 工作阻力
1884kN 4000kN
支架支护强度
0.73MPa
对底板比压
1.86MPa
支架质量
10700A kg
29
三、组成及主要结构
（一）组成
A
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(二）主要结构
1、梁和底座
1）前梁
◆分式铰接顶梁。
◆前梁为钢板焊接。
◆前梁前端带有护
帮装置，且为四 连杆机构。
面的推进而不断前移 A
（4）程序化的计算方法保证了最佳的支架阻力和 支架垂直高度的调整范围。
A
5
三、结构特点
（5）采用双伸缩双作用立柱，在一级缸活塞上装有 单向阀使一级缸和二级缸所承受的载荷相同。 （6）掩护梁与底座的连接采用四连杆机构，四连杆 是一种机械结构，其作用使顶梁与掩护梁的铰接点在 支架整个垂直活动范围内的移动轨迹几乎保持直线， 从而使梁端距（顶梁前端至煤壁的距离）近似恒定值。 （7）液压支架配备使用PM3电液控制器来实现邻架 电液控制系统所需要的所有液压元件。
A
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2)中位放顶煤液压支架：
放煤口位于支架高度中部(掩护梁)。 工作面为双输送机，一前一后分别运输采煤机的落 煤和放落的顶煤。 工作面有两套独立的出煤系统，采煤和放煤间干扰 较少，可以实现采、放平行作业，提高工作面生产率。
A
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3)低位放顶煤液压支架：
放煤口位于支架后部掩护梁下方，后输送机直接放在 底板上或在底座后方拖板上。产生煤尘少，应用较多。
>1.48MPa
对底板比压
2.94MPa
支架质量
67500kg
A
液压支架操作课件
3、支撑掩护式支架
支撑掩护式支架是在吸收了支撑式两种支架优点 的基础上发展起来的一种支架因此，它兼有支撑式 和掩护式支架的结构特点和性能，可适应各种顶底 板条件。 支撑掩护式支架的基本结构。顶梁1由前梁与主 梁构成，四根立柱支撑在顶梁和立柱之间，掩护梁 的上端与顶梁铰接，下端用连杆与底座相连。 支架的优点：支撑力大，切顶性能强，防护 性能好，通风断面大，稳定性好，应用范围广。
（一）液压支架过断层的处理措施 1、当工作面接近断层时，如果煤层断块在工作面 前进方向的上方，应逐步割顶和抬高支架，使底 板与水平线形成不大于10°的上坡通过断层。 2、如果煤层断块在工作面前方的下方，则可采用 同样的办法挖底，但尽量不挑顶，避免破坏断层 面以下的顶板。 3、由于过断层时顶板比较破碎，应适当带压移架， 减少顶板的活动。
2、架走向梁 如果煤层容易片帮时，可在靠近煤壁处打 一临时支柱，支撑走向梁的一头，另一头 则架在支架前梁上。（如图）
（三）液压支架在破碎顶板下局部冒顶时 的处理 1、“糊顶” 在支架上挑顺山梁，以防止顶板矸石继续 下冒。 2、架木垛
在支架顶梁上架设木垛支护冒落的空顶区， 阻止冒落区继续扩大，（如图6-26）架木垛 人需要到支架顶上作业，因此，必须根据 具体情况制定安全措施，方可进行。
掩护式支架的支护性能 ：支撑力较小，切顶性
能差，但由于顶梁短，支撑力集中在靠近煤壁的顶板上， 所以支护强度较大、且均匀，掩护性好，能承受较大的 水平推力，对顶板反复支撑的次数少，能带压移架但由 于顶梁短，立柱倾斜布置，故作业空间和通风断面小。
掩护式支架适用于顶板不稳定或中等 稳定，老顶周期压力不明显、瓦斯含量少 的破碎顶板条件。
液压支架各部件的用途及作用
液压支架各部件的用途及作用液压支架是一种应用液压原理进行升降和固定物体的装置，广泛应用于机械、建筑和舞台灯光等领域。
它由多个部件组成，各部件起着不同的作用和功能。
下面将详细介绍液压支架的各部件以及它们的用途和作用。
1.液压缸：液压缸是液压支架的核心部件之一，它通过液体介质的压力产生的作用力来实现升降功能。
液压缸通常由活塞、缸筒、密封件和油孔等部分组成。
液压缸的作用是将液压能转化为机械能，驱动其他部件完成升降或推拉任务。
2.液压马达：液压马达是液压支架的另一个重要组成部分，常用于旋转或推动装置。
它通过液压流体的动力，驱动输出轴旋转或线性运动，实现传动和控制目的。
3.油泵：油泵是液压支架的动力源，它的作用是将液体从油箱吸入并加压，使之成为驱动液压缸、马达和其他执行元件的动力源。
4.油箱：油箱是液压支架储存液压油的容器，油箱内设置有滤油器、散热器和油位计等辅助装置，以保持油液的清洁和温度恒定。
5.操纵阀：操纵阀是控制液压系统流量和压力的装置，它可以通过改变液路的通断和阀门的开闭来控制液压缸的升降和马达的转动。
6.汽缸：汽缸主要用于液压支架的锁紧功能，通过气体的压力驱动来实现。
7.滤油器：滤油器用于过滤液压油中的杂质和污染物，确保液压系统的正常运行和元件的寿命。
8.液压管路：液压管路将油泵与液压缸、液压马达等各个元件连接起来，传递液压能力。
液压管路通常由高强度的钢管或橡胶管组成，具有耐压和耐磨的特性。
9.液压油：液压油是液压系统中的工作介质，它在液压缸和液压马达中传递液压能力，起到润滑、密封和冷却的作用。
10.传感器：传感器用于监测和检测液压支架的工作状态，例如高压传感器、温度传感器、位移传感器等，通过将信号转化为电信号，实现对压力、温度、位置等参数的控制和反馈。
11.控制系统：控制系统是液压支架的核心部件，它由液压控制阀、电控元件、传感器和执行元件等组成，通过电气信号来控制液压系统的工作状态，实现自动化控制、远程控制和集中控制。
液压支架概述
液压支架安装综述运煤，支护和采空区处理等主要工序的综合机械化采煤工艺，从而使采煤技术进入一个新的阶段。
液压支架是综采设备的重要组成部分。
它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。
它与采煤机配套使用，实现采煤综合机械化，解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步改善和提高采煤和运输设备的效能，减轻煤矿工人的劳动强度，最大限度保障煤矿工人的生命安全。
近年来，我国液压支架的研制工作发展很快，从基本上依靠进口，发展到自行设计、自行制造，而品种繁多、功能齐全、质量可靠。
北京展会场景介绍说明配上参展产品图片和解说性文字。
•“三机”配套•综采工作面的“采、运、支”等重点设备配套。
基本配置包括：采煤机；前、后运输机；基本架、排头、排尾、过渡及端头支架。
综采面设备布置1——采煤机2——刮板输送机3——液压支架4——下端头支架5——上端头支架6——转载机7——可伸缩带式输送机8——配电箱9——移动变电站10——设备列车11——乳化液泵站12——喷雾泵站13——液压安全绞车14——集中控制台三、液压支架产品介绍3.1 液压支架简介液压支架是一种采煤工作面支护设备，其作用是支撑和维护采煤工作面控顶区顶板，为采煤创造安全作业空间的设备。
工作面按开采方式不同支护设备分单体支架、液压支架和特种支架。
单体支架是由单体支柱与顶梁组成的支护设备。
单体支柱为支撑于顶板或顶梁和底板之间的单根杆状构件。
液压支架以液压为动力实现升降、前移等运动，既能支撑又能维护顶板的支护设备，为采煤工作面综合机械化的主要设备。
特种支架按结构、功能等因素分为工作面锚杆支架、刚性或柔性掩护支架和气囊支架。
我公司的主导产品是液压支架，是应用于综合机械化采煤工作面的基本设备。
液压支架性能特点：纵横向稳定性好防护性能强移架速度快对顶板适应性强。
主要用途和适用范围：它是一种利用液体压力产生支撑力并实现自动移设来进行顶板支护和管理的一种液压动力装置，是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。
煤矿用液压支架工作原理
煤矿⽤液压⽀架⼯作原理摘要本论⽂主要阐述了⼀般掩护式液压⽀架的设计过程。
设计内容包括：选架型、总体设计、主要零部件的设计、主要零部件的校核和液压系统的设计。
由于该煤层厚度适中，选⽤掩护式液压⽀架。
煤层厚度介于m~5.2之8.3间，煤层厚度变化较⼤，选⽤调⾼范围⼤且抗⽔平推⼒强且带护帮装置的掩护式⽀架。
⽀架采⽤正四连杆机构，以改善⽀架受⼒状况。
顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构；⽴柱采⽤双伸缩作⽤液压缸，以增加⼯作⾏程来满⾜⽀架调⾼范围的需要。
推移千⽄顶采⽤框架结构，以减少推溜⼒和增⼤移架⼒。
为了提⾼移架速度，确保对顶板的及时⽀护，采⽤锥阀液压系统。
关键词：液压⽀架液压四连杆机构采煤⽀架选型推溜移架⽬录1 概述 (5)1.1液压⽀架的组成和分类 (5)1.2液压⽀架的⼯作原理 (8)1.3液压⽀架的⽀护⽅式 (11)1.4⽀架选型的基本参数 (12)2 总体设计 (14)2.1选架型 (14)2.2液压⽀架基本参数的确定 (16)2.3采煤机、液压⽀架和输送机的配套 (19)2.4四连杆机构设计 (21)2.5顶梁长度的确定 (28)2.6⽴柱及柱窝位置的确定 (29)2.7平衡千⽄顶位置的确定 (33)2.8其它千⽄顶位置的确定 (36)3 ⽀架的受⼒计算 (39)3.1液压⽀架受⼒分析 (39)3.2确定⽀架的⽀护强度 (40)3.3底座接触⽐压计算 (40)3.4⽀架⽀护效率 (40)4 液压⽀架的主要部件的设计 (42)4.1前梁 (43)4.2主顶梁 (43)4.4前、后连杆 (45)4.5底座 (45)4.6⽴柱 (46)4.7千⽄顶 (47)5 主要零、部件的强度校核 (49)5.1校核的基本要求 (49)5.2前梁的校核 (50)5.3主顶梁的校核 (52)5.4掩护梁的强度校核 (55)5.5底座强度校核 (57)5.6销轴和⽿座的强度校核 (59)5.7⽴柱强度校核 (62)6 液压系统设计 (68)6.1液压⽀架的液压系统的简介 (68)6.2液压⽀架的液压系统拟订 (69)6.3液压元件的选取 (71)6.4液压控制系统 (72)结束语 (76)参考⽂献 (77)1 概述1.1 液压⽀架的组成和分类1.1.1液压⽀架的组成液压⽀架是综采⼯作⾯⽀护设备，它的主要作⽤是⽀护采场顶板，维护安全作业空间，推移⼯作⾯采运设备。
重型液压支架歪架倒架机理
案例分析与实践经验分享
案例收集与整理
收集国内外重型液压支架歪架倒架的案例，整理并分析事故原因、处置过程及经验教训， 为预防和应对类似事故提供借鉴。
实践经验分享
通过组织专题研讨会、培训班等形式，分享行业内在预防和处理液压支架歪架倒架方面的 实践经验，共同提高行业安全水平。
技术创新与应用
鼓励企业、科研机构等进行技术创新，研发更加稳定可靠的重型液压支架，提升设备本质 安全，降低歪架倒架事故风险。
支架稳定性和平衡性分析
稳定性分析
• 地基承载力：支架的底座需与地层紧密接触，确保地 基承载力足够，防止支架下沉或失稳。
• 立柱平衡：支架的立柱在伸缩过程中需保持平衡， 避免因为受力不均导致支架扭曲或变形。
• 抗倾覆能力：支架的设计需考虑其抗倾覆能力，防 止在地下矿井不稳定岩层或受到外力时发生倾覆。
煤层厚度变化
煤层厚度的不均匀变化会对液压支架的稳定性产生影响，特别是在 薄煤层与厚煤层交替出现的情况下，支架容易失稳。
设备故障或操作不当导致的歪架倒架
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液压系统故障
如液压泵、液压缸等部件发生故障，可能导致支 架无法正常升降或调整，进而引发歪架倒架事故 。
结构件疲劳断裂
液压支架在长时间高应力作用下，结构件可能发 生疲劳断裂，从而失去承载能力，导致歪架倒架 。
对制造工艺进行持续改进，采用先进的生产技术和设备，严格控制材料质量、热处理工艺、焊接质量等环节，提高支 架的制造精度和稳定性。
完善使用操作规程
制定更加完善的使用操作规程，加强对操作人员的培训和考核，确保在使用过程中能够正确、规范地操 作重型液压支架，减少因操作不当导致的歪架倒架事故。
推动行业安全标准与规范的提升
液压支架结构
电液控制系统所需要的所有液压元件。
四、支架的主要结构
——支架采 用整体顶梁 带伸缩梁和 三级护帮结 构,底座采用 全开档底座, 推杆采用长 框架倒装千 斤顶型式.
(一）主要结构
1、护帮板
——简单的焊接的整 体刚性结构 ——和护帮千斤顶铰接， 由护帮千斤顶来支承来自 煤壁的压力。煤壁片帮严 重时，可以在采煤机通过 后，临时将伸缩梁伸出， 使护帮板提前护帮，防止 片帮。
二、端头支架
端头：工 作面和回 风巷、运 输巷的结 合部。即 巷道与工 作面交叉 口。
（一）端头支架的作用：
①维护工作面端头的顶板．保证足够的工作空间。 ②可以自身前移，并推移刮板输送机的机头、机尾及 转载机机尾。 ③ 保证刮板输送机与巷道转载机的正常搭接关系。
④锚固刮板输送机，防止刮板输送机和工作面支架下滑。
筋板、若干 条横筋及上 、下盖板等 组件焊成箱 形结构。
●双向活
动侧护板
4、顶掩梁侧护板
主要功能：防护相邻架间漏矸漏煤及调架的作用。
★注意：利用侧护板和调斜装置来及时校正支架的
位置，以避免支架下滑和倾斜。要防止支架进入邻 架顶梁下方，造成损坏。
5、前后连杆
●分体单连杆
形式.
●后连杆有双
侧固定侧护板.
2.94MPa
支架质量
67500kg
三、结构特点
（1）液压支架配备一个整体底座（刚性分体），底 座的两个相互连接的座箱被底座中间的过桥分开。 （2）掩护梁是一个整体钢结构件，通过四连杆与
底座相连。
（3）支架立柱的支撑载荷通过顶梁传送到顶板，
顶梁通过销轴和一个平衡千斤顶与掩护梁连接，所
有顶梁都配备有护帮板。 （4）程序化的计算方法保证了最佳的支架阻力和 支架垂直高度的调整范围。
综采液压支架说明书
ZY3200/12/29型综采液压支架使用说明书重庆大江工业(集团)有限责任公司2012年5月目录一. 概述二. 支架的组成、用途及特点三. 主要技术特征四. 配套设备五. 主要结构部件及作用六. 液压系统七. 主要液压元件八. 支架的验收、运输及井下安装九. 支架的使用、操作和维护十. 常见故障、原因及处理一、概述ZY3200/12/29型支撑掩护式综采液压支架是根据我国中厚煤层的地质条件,并针对铁煤集团的具体使用条件和特殊要求,在吸收同类型支架优点的基础上而设计的。
该型支架与运输机、采煤机、过渡支架及端头支架配套使用,可实现水平工作面或倾角小于25度的倾斜工作面中厚煤层的割煤、支护、移架和运煤等综合机械化作业,为减轻工人劳动强度,大幅度提高工作面单产,增加经济效益,实现安全生产提供了一种较为理想的综采设备。
该支架为四柱四连杆支撑掩护式型式。
四根立柱支撑顶梁,主要承受顶板的垂直压力;同时通过掩护梁及前、后连杆与底座各自铰接构成四连杆机构,来承受支架所受的水平力和侧向力;顶梁带有护帮板,使得该支架支撑能力大,切顶与防护性能好,支架纵横向稳定性强。
ZY3200/12/29型液压支架主要参数合理,结构比较完善,功能较为全面,纵横向稳定性强;材料及制造立足国内,拆装、检修较方便;液控元件均择优采用国产定型质量可靠的产品,配件供应有充分的保证。
本支架的性能参数较为广泛的适应于国内中厚煤层的地质条件,各局、矿可根据具体条件选择使用。
二、支架的组成、用途及特点ZY3200/12/29型液压支架(外观见附图)主要由金属结构件、液压系统和防倒、调架装置三大部分组成。
主要金属结构件有:护帮板、顶梁、掩护梁、底座、前、后连杆、推杆及侧护板等。
液压控制系统除了立柱、各种千斤顶外,还包括各种液压控制元件(操纵阀组、安全阀、液控单向阀等)和液压辅助元件(管接头件、胶管等)。
防倒、调架装置包括顶梁、掩护梁的左右侧护板及各自的侧推千斤顶、弹簧套筒等。
液压支架教学课件
宁夏工业职业学院
护帮板 顶梁侧护板
顶梁
尾梁侧护板
平衡千斤顶 前探梁
尾梁 四连杆
底座 立柱
推拉（移架）千斤 顶
液压支架结构及主要部件
2、作用
主要用于在综采工作面支护顶板，提供安全的工作空间。
液压支架的支护方式是指采煤工作面中采煤机、刮板输 送机、液压支架三种设备在工作中的配合形式。目前主 要有以下两种：
三、液压支架的 支护方式
即时支护：循环方式为落煤一移架一推溜，可适用于 各种顶板条件，目前应用最为广泛。 滞后支护：循环方式为落煤一推溜一移架，可用于稳定、 完整的顶板条件，目前应用较少。
宁夏工业职业学院
四、液压支架 的分类
液压支架的分类方 法很多，一般是按照 架型与围岩结构进行 分类，可分为以下三 种类型：
• （三）、支撑掩护式液压支架 • 1、通常为两排立柱（少数为三排）支撑。 支架支撑力的集中作用区（或称力平衡区） 离煤壁较远，总支撑力高，切顶能力强。 • 2、具有掩护梁、连杆等稳定机构，可以 承受顶板水平力，支架稳定性好。 • 3、挡矸、掩护性能好，一搬都有掩护梁， 活动侧护板等挡矸掩护部件，能可靠地使 工作面与采空区隔离、阻止窜矸。 • 4、控顶距较大，顶梁较长，对顶板的反复 支撑次数相对较多，易使直接顶破坏，
六、 液压支架型号表示方法
• 产品类型及特征代号——大写汉语拼音字母 • 主要参数代号 ——阿拉伯数字 • 补充特征及修改序号——阿拉伯数字和汉语拼音字母
一、液压支架产品型号说明
• 1、产品类型代号——Z • 2、第一特征代号，表示产品的支护功能、主要用途。 D－垛式 J－节式 Z－支撑掩护式 Y－掩护式 F－放顶煤 C－充填式 • 3、第二特征代号，表示产品的结构特征、使用场所等。 H－滑移顶梁 X－立柱“X”形布置 P－铺网