液压支架使用与维护知识讲座

第一章液压支架概述用于长壁开采综采工作面；以液压为动力实现升降、前移等动作；作用：支撑和维护顶板，提供安全作业的支护；基本功能；升、降、推、移、（支护）重要性：重量和初期投资费用占整套综采设备的60％～70％液压支架的作用

液压支架是一种以液压为动力，来实现各种动作，如升降、前后移动等，从而进行顶板支护的一种设备。

液压支架主要应用于煤矿业，是采煤作业中不可缺少的设备之一。它是用来控制采煤工作面矿山压力的一种结构物。有了液压支架可以提高采煤作业的效率，还能降低采煤工人的劳动强度，更有力的保证采煤工人的人身安全。第一节液压支架的组成由四大部分组成：

a、承载结构件

b、执行元件

c、控制元件

d、辅助装置1承载结构件顶梁：直接与顶板接触，传递支撑力并起护顶作用。底座：直接与地板接触，传递支撑力并用于支托立柱和其他部件。掩护梁：连接顶梁与底座（或连杆），承受支架水平力和垮落顶板岩石压力，防止采空区冒落矸石进入支架的构件。是掩护式和支撑掩护式的特征构件。前、后连杆：掩护式和支撑掩护式的特征构件，与掩护梁、底座铰接形成四连杆机构，即可承受顶板水平力，使立柱无需复位装置，又可在支架升降时顶梁前端沿双纽线移动，使梁端距变化较小，提高支架控制顶板的可靠性。侧护板：支架工作时，一侧的侧护板是固定的，另一侧为活动的。制造时，通常将两侧护板做成对称的；安装时，可按需要将一侧的侧护板用螺栓和销子固定在顶梁和掩梁上。一般都是双侧单活动型，订购时一般都是根据工作面的回采的方向。是左工作面还是右工作面，左工作面安右侧，右工作面安左侧。2执行元件立柱：缸径系列：140、160、180、200、230、250、280、320、360、380、400、420.千斤顶系列：前梁千斤顶、推移千斤顶、侧推千斤顶、平衡千斤顶、护帮千斤顶、伸缩千斤顶、防倒防滑千斤顶、抬底千斤顶、调架千斤顶。缸径系列：63、80、100、125、140、160、180、200等。3控制元件压力控制阀：安全阀方向控制阀：液控单向阀、操纵阀。1、安全阀：限制液体压力的液压元件。超过调定压力——开启两大类：压力控制阀和方向控制阀低于恢复压力——关闭2、液控单向阀：闭锁并控制释放立柱或千斤顶工作腔液体，使其获得额定工作阻力的液压元件。3、操纵阀：液压系统中使液压缸换向，实现各种动作。4辅助装置推移装置：用于推移支架和刮板输送机的装置。侧护装置：布置在顶梁、掩护梁或连杆侧面，起挡矸和防倒调架等作用的装置。前梁装置：割煤后梁端距扩大，用于及时支护顶板的装置。掩护装置：防止矸石从采空区涌入工作面的装置。复位装置：保证支撑式支架立柱在垂直顶板的位置，使支架结构稳定且具有抵抗水平分力的装置；护帮装置：在支架前方顶住煤壁，防止煤壁片帮或在片帮时起到遮蔽作用的装置。防倒防滑装置：防止支架倾倒和支架移动时下滑装置的总称。第二节液压支架工作原理四个基本动作：升﹑降、推、移。利用乳化液泵站提供的高压乳化液体，通过立柱、推移千斤顶来完成各种动作。一、升降：指液压支架升起支撑顶板到下降脱离顶板整个工作过程。分为四个工作阶段，分别是：

初撑阶段增阻阶段恒阻阶段降架阶段

1、初撑阶段：立柱上升，达到初撑力。立架初撑力:Fc=π/40×D×Pb×N

1初撑阶段式中Fc—立柱初撑力，KN；D—立柱缸体内径，Cm；Pb—泵站工作压力，MPa；N—每架支架的立柱数量；

支护效率主要取决于立柱的倾斜程度，当立柱直立时，支护效率为1。支架的初撑力取决于泵站工作压力、立柱数目、立柱缸径以及立柱布置的倾斜程度。2增阻阶段支架达到初撑力后，随着顶板的缓慢下沉，封闭在立柱下腔的工作液体缓慢升高，立柱的推力即支架对顶板的支撑力也随之增大，直到立柱下腔压力达到安全阀动作压力为止，这一过程称为支架的增阻阶段；立柱下腔的液体受压而使其体积减小，以及立柱缸体的弹性膨胀，支架要下降一段距离，下降的距离称为支架的弹性可缩值，下降的性质称为支架的弹性可缩性。3、恒阻阶段安全阀动作后，立柱下腔少量液体经安全阀溢出，压力随之减小，当低于安全阀的调定压力时，安全阀重新关闭，停止溢流，支架恢复正常工作状态。液压支架的特性曲线图dcbppaot0t1t2t1se工作阻力初撑力液压支架初撑力的计算方式当支架的全部支柱下腔内的压力都达到泵站额定工作压力时，支架对顶板的支撑力称为支架的初撑力，即

FC初撑力=π/40×D×Pb×N式中FC－表示支架的初撑力（KN）

D－表示立柱缸体内径（cm）

Pb－表示泵站工作压力（MPa）N－表示支架立柱数量例；我矿西二二下Ⅱ926ZY6800/17/36型掩护式支架的立柱数为2根，缸径为320mm，泵站压力为30MPa,则该支架的初撑力由公式得；FC

=π/40×D×Pb×N

=π/40×32×30×2

=4823（KN）液压支架工作阻力的计算方式当支架内所有立柱都达到工作阻力时，支架对顶板的最大支撑力称为支架的工作阻力，即Fz﹦π/40×D×Pan×N式中Fz–表示支架的工作阻力

Pan–安全阀整定压力

N–表示立柱数量

D–表示立柱缸径例我矿西二二下Ⅱ926ZY6800/17/36型支撑掩护式支架的立柱数为2根，缸径为320mm，安全阀的整定压力为43MPa,则该支架的初撑力由公式得；

Fz﹦π/40×D×Pan×N

=π/40×32×43×2

=6912（KN）

4降架阶段液压支架承载中达到工作阻力后能加以保持的性质叫做支架的恒阻性；液压支架因安全阀动作使立柱下腔液体少量溢出而下降的性质称为支架的可缩性。当工作面某些支架达到工作阻力而下降时，相邻的未达到工作阻力的支架便成为顶板压力作用的突出对象，即将压力分担到相邻的支架上，这种支架相互分担顶板压力的性质叫做支架的让压性。让压性可使支架受力均匀。4、降架阶段

降架是指支架顶梁脱离顶板而不再承受顶板压力。需移架时先降架。100～200mm左右；破碎顶板带压移架。二推移移支架、推刮板输送机，靠推移千斤顶的推拉完成。一个推移千斤顶，两端分别和支架的底座和刮板输送机相联接。动作顺序：降架－移架－升架－推移刮板输送机。推移步距：600mm、800mm、900mm。由相配套的采煤机截深决定。动作实现的两种方式：手动、电液控制自动。

液压支架推力拉力的计算例；已知液压支架推拉千斤顶的缸径D140mm,活塞杆径d85mm，行程S600mm，泵站工作压力p12Mpa,实际流量Q160L/min，试求其推力、拉力和推拉时间？答；1．活塞杆的推力为：F1﹦π/40×D×P﹦14×12×184（KN）

2·

活塞杆的拉力为：F2﹦

π/40×（D﹣d）×P﹦π/40×（14﹣⒏5）×12

﹦117（KN）式中；D－表示缸径d－表示活塞杆径P－表示泵站压力

推拉时间的计算1、活塞杆伸出的时间为：t﹦

π/4×D×S÷Q﹦π/4×14×60÷160×10

﹦0057（min）2、活塞杆缩回的时间为：t2﹦π/4×（

D﹣d）×S÷Q

﹦π/4×（14﹣85）÷160×10

﹦0036（min）式中；D－表示缸径d－表示活塞杆径

Q－表示实际流量第三节液压支架支护方式即时支护：采煤机过后，液压支架按照降架－移架－升架－推溜的次序动作，及时支护新裸露的顶板，应用广泛；滞后支护：采煤机割煤后，液压支架按照推溜－降架－移架－升架的次序动作，用于稳定、完整的顶板条件。第二章液压支架的分类一、按照支架与围岩的相互作用关系分：1、支撑式：立柱支撑在顶梁上，没有掩护梁。分为垛式和节式两类；2、掩护式：以单排立柱为主要支撑部件并带有掩护梁的液压支架。调高范围大，掩护性和稳定性较好。3、支撑掩护式：具有顶梁和掩护梁，有两排（少数有三排）立柱的液压支架。具有支撑力大，切顶性好，工作空间宽敞的优点，用于直接顶中等稳定以上、周期来压明显或强烈、瓦斯涌出量较大的煤层。二液压支架控制方式、按支架的控制方式分：1、手动控制：有本架控制、单向邻架控制、双向邻架控制等。支架推进速度慢，不能保证支架的额定初撑力，工人劳动强度高。2、自动控制：分程序控制、先导式程序控制、遥控等。支架推进速度提高3～5倍，保证支架的初撑力。明显改善支架对顶板的支护效果，易于实现带压移架，降低工人劳动强度，改善劳动条件，实现完全自动化综采工作面。第三章液压支架型号表示方法液压支架型号命名分3部分：第一部分为产品类型及类型及特征代号，用大写汉语拼音字母表示；第二部分为液压支架主要参数代号，用阿拉伯数字表示；第三部分为液压支架补充特征及修改序号代号，用阿拉伯数字表示。⑴液压支架“产品类型代号”表示产品的类别，统一用汉语拼音字母“Z”表示。⑵液压支架“第一特征代号”表示产品的支护性能、主要用途，用汉语拼音字母表示：、Z——支撑掩护式、Y——掩护式、F——主顶煤、等。液压支架“主参数代号”依次表示其工作阻力、最小高度、和最大高度3个参数，均用阿拉伯数字表示，参数与参数之间用“/”符号隔开，工作阻力单位为KN，高度单位为dm。高度值出现小数时，最大高度舍去小数，最小高度四舍五入。例如我矿942工作面使用的液压支架

ZY6800/17/36AA表示第一次设计 支架工作阻力：6800kN

Y支架型式：掩护式

Z产品类型代号：液压支架第四章液压支架结构分为承载结构件、辅助装置、液压元件

第一节承载结构件主要有顶梁、掩护梁、底座和前后连杆一、顶梁是支架的直接承载部件，对防止顶板冒落具有重要意义。要求有较高的刚度和强度外，还要对顶板有较高的覆盖率，要尽可能适应顶板起伏不平的变化，具有较好的稳定性。结构型式主要有以下几种：1、支撑式支架顶梁刚性顶梁铰接式顶梁刚性主梁与铰接前梁的组合顶梁刚性主梁与前伸梁的组合顶梁2、掩护式支架顶梁长顶梁与短顶梁3、支撑掩护式支架顶梁二掩护梁是掩护式和支撑掩护式支架的重要承载部件，作用是防止采空区冒落矸石涌入工作面，并承受冒落矸石的压力。也是钢板焊接结构件，上端与顶梁铰接，下端前、后连杆铰接，前、后连杆和底座连接，形成四连杆机构。梁内焊有固定侧护千斤顶和弹簧的套筒，梁上两侧挂有侧护板，有的梁上焊有平衡千斤顶的连接耳座。有折线型掩护梁和直线型掩护梁两种型式。三底座是将支架承受的顶板压力传递到底板并稳固支架的承载部件；满足一定的刚度和强度要求外，还要求对底板起伏不平的适应性要强，对底板的接触比压要小，有足够的空间为立柱、推移装置和其他辅助装置提供必要的安装条件；要便于人员操作和行走；能起一定的挡矸作用及一定的排矸能力；目前有以下三种结构型式：1、整体式底座又称刚性底座，稳定性好、强度高，不易变形，与底板的接触面积大，比压小。一般用于掩护式和支撑掩护式支架。缺点是接底性较差。2、对分式底座分为前后或者左右对分式结构，接底性好，有较大的变形能力，又称半刚性底座。缺点是稳定性较差。3、底靴式底座整个底座分为四个底靴，每个底靴上支撑一个立柱，立柱之间用弹簧钢板连接。这种底座结构轻巧，动作灵活，对地板不平适应性强，但是刚度差，稳定性差接地面积小，对底板比压大，易压入底板，所以只适用于底板坚硬且起伏较大的工作面，多用于节式支架。第五章辅助装置1根据其结构不同、使用条件的不同、需要设置必要的辅助装置。常用的辅助装置有推移装置、护帮装置、复位装置、侧护装置、调架装置、防倒防滑装置和挡矸装置等。一、推移装置推移装置是液压支架必备的辅助装置，担负着推溜和移架任务。由推移千斤顶及其附属装置组成。1、直接推移装置有正装和倒装两种方式。2、间接推移装置有长框架间接推移装置和连接杆间接推移装置二、护帮装置护帮装置安装在顶梁前端下部，一般由护帮千斤顶和护帮板组成，起到防止片帮或在片帮时起缓冲作用。采煤机割到支架前端时需将护帮板收回。大采高支架适用二级护帮装置。辅助装置2三、复位装置是垛式支架特有的部件，作用是保证支架移架后使立柱恢复正确的支撑位置。目前主要有复位橡胶和复位千斤顶两种装置。四、侧护装置用于掩护式和支撑掩护式支架，作用是防止架间漏矸和调架。由位于支架顶梁和掩护梁两侧的侧护板、侧推千斤顶、伸出弹簧等组成五、调架装置在大倾角工作面，支架移架时下滑是不可避免的，调架装置安装在底座的侧面，由调架梁和调架千斤顶组成，可以左右侧面互换安装。六、防倒防滑装置液压支架在倾斜工作面工作时，自重在倾斜方向的分力，会使支架沿倾斜下方下滑或倾倒。煤层倾角越大，下滑或倾倒的现象越严重。因此，必须采取相应的防倒防滑装置。一般在排头、排尾几架支架上布置，连接相邻支架顶梁的千斤顶叫做防倒千斤顶，连接底座的千斤顶叫做防滑千斤顶。第六章液压元件第一节执行元件包括立柱和各种千斤顶，负责完成液压支架的各种动作。其性能的好坏直接影响到液压支架的工作性能和寿命，所以是液压支架的关键部件。一、立柱根据结构不同大概分为1单伸缩立柱（带机械加长杆和不带机械加长杆）2双伸缩立柱二、千斤顶按结构分：柱塞式、活塞式（固定活塞式和浮动活塞式）第二节控制元件第二节控制元件控制元件担负着液压支架各个动作的操作、控制任务，包括操纵阀、液控单向阀、安全阀等。是液压支架的关键部件。一、操纵阀：控制支架各立柱、千斤顶进出油液，完成支架预定动作的操作元件。要求其密封性能好、操纵力小、工作可靠、操作方便。按阀芯动作原理的不同分为往复式和回转式。按控制方式不同分为手控、液控和电液控等。二、安全阀：是使立柱、千斤顶保持恒阻工作特性的关键元件。由于长期处于高压状态，因此要求动作灵敏、密封可靠、工作稳定、使用寿命长。三、液控单向阀：用来闭锁立柱、千斤顶工作腔的液体，使之保持一定的压力。四、其他液压元件截至阀：平面截至阀、球面截至阀。回液断路阀：实际是一个单向阀。交替单向阀双伸缩立柱底阀：实际上是机械控制的单向阀。过滤器高压胶管：多用快速接头型式的液压支架工操作注意事项1液压支架操作注意事项⑴

在操作过程中注意观察支架各部分的动作状况是否良好，如管路有无出现死弯、蹩卡与挤压、破损等；相邻支架之间有无卡架及挤架现象；各部分连接销有无拉弯、脱出现象；推移千斤顶是否与底座蹩卡；液压系统有无漏液以及支架动作是否平稳，发现问题应及时处理，以避免发生事故。⑵在支架前移时，应清除掉入架内、架前的浮煤和碎矸，以免影响移架。如果遇到底板出现台阶时，应积极采取措施，使台阶的坡度减缓。若底板松软，支架底座下陷到刮板输送机水平以下时，要用木楔垫好底座，或用抬底机构调整底座。⑶移架过程中，为避免空顶面积过大，造成顶板冒落，相邻两支架不得同时进行移架。但是，当支架移设速度跟不上采煤机前进的速度时，可根据顶板与生产情况，在保证设备正常运转的情况下，进行隔架或分段移架。但分段不易过多，因为同时动作的支架架数过多会造成泵站压力过低而影响支架的动作质量。⑷移架时要注意清理顶梁上面的浮煤和矸石，以保证支架顶梁与顶板有良好的接触，保持支架实际的支撑能力，有利于管理顶板。若发现支架有受力不好或歪斜等现象，应及时处理。液压支架工操作注意事项2⑸移架完毕重新支撑顶板时，要注意梁端距是否符合要求。如果梁端距太小，采煤机滚筒割煤时很容易切割前梁；如果梁端距太大，不能有效地控制顶板，尤其当顶板比较破碎时，管理顶板更为困难，这就对梁端距提出更高的要求。⑹操作液压支架手把时，要缓慢打开和关闭，以防液压冲击损坏系统元件或降低液压元件的使用寿命。要定期检查各安全阀的动作压力是否准确，以保证支架有足够的支撑能力。⑺当支架正常支撑顶板时，若顶板出现冒顶空顶，支架失去支护能力，则需及时用坑木或木板接顶，使支架顶梁能较好的支撑顶板。⑻液压支架使用的乳化液，应根据不同的水质选用适宜牌号的乳化油，并按5％的乳化油与95％的中性清水配制乳化液后使用。同时，应对所有水质进行必要的测定，不符合要求的要进行处理，合格后才能使用，以防腐蚀液压元件。在使用过程中，应经常对乳化液进行化验，检查其浓度及性能，把浓度控制在3％～5％之内。支架液压系统中，必须设有乳化液过滤装置。过滤器应根据工作面支架使用的条件，定期进行更换与清洗，以免脏物堆积造成阻塞。尤其在液压支架新下井运行初期，更应注意经常更换与清洗过滤器。液压支架工操作注意事项3⑼液压支架在进行液压系统故障处理时，首先应采用正确的方法对系统进行卸载，确认系统处于无压状态下，然后关闭进、回液断路阀，切断本架液压系统与主回路之间的连接通路，进行故障处理。故障处理完毕后，再将断路阀打开，恢复供液。如果主管路发生故障需要处理时，必须与泵站司机取得联系，待停泵后才可进行。当工作面刮板输送机出现故障，需要用液压支架前梁起吊中部溜槽时，必须将该架及左、右邻架影响的几个支架推移千斤顶与刮板输送机连接销脱开，以免在起吊过程中将千斤顶的活塞杆损坏（垛式支架还应将本架与邻架的防倒千斤顶脱开），起吊完毕后将推移装置和防倒装置连接好。⑽液压支架在使用过程中，要随时注意采高的变化，防止支架被“压死”，就是说活柱完全被压缩而没有行程，支架无法降柱，也不能前移。使用中要及早采取措施，进行强制放顶或加强无立柱空间的维护。一旦出现“压死”支架情况，有以下三种处理方法：①增加液压支架立柱下腔的液体压力，利用一根辅助千斤顶（推移千斤顶或备用的立柱）与被“压死”的立柱液路串联，作为被“压死”的立柱的增压缸，增大进入该立柱下腔的液压力，进行反复增压，使顶板稍有松动。当活柱有小量行程时，就可拉架前移。②放炮挑顶③放炮落底。液压支架工操作注意事项

4⑾如果工作面出现夹矸、断层岩石硬度较大必须放炮时，应对放炮区域内受影响的支架的各种液压缸、阀件、软管及照明设备等零部件采取可靠的保护措施，并认真检查后，才可放炮。

⑿移架时操作人员必须站在架内，面向煤壁进行操作，严禁将头部伸出架外。⒀在工作面内运送材料、器材、工具时，应防止擦伤、碰坏立柱和千斤顶的活塞杆表面，以及各阀件与管路接头等零件。⒁移机头处排头支架时，要保证转载机尾及刮板输送机机头架的搭接长度合理。在遇到移架阻力过大时，不可强拉硬移，必须查明原因并立即处理后，方可移架。⒂移动排头支架时，转载机、前后部刮板输送机要停止运行。要随时观察推移千斤顶的受力状况及前后部输送机机头（尾）是否受阻，同时观察顶板和顺槽的支护情况，发现问题立即处理。⒃排头支架底板应保持平整，支架不得出现歪斜，否则必须及时调整，且支架的工作高度不小于2.6mm。

柱塞式液压缸活塞式液压缸浮动式液压缸1233各式液压缸进液不同的液压缸外注式液压缸内注式液压缸曲轴连杆活塞吸液阀排液阀柱塞泵的工作原理图差动推溜基本控制回路液控单向阀交替阀推溜千斤顶单向锁紧推溜千斤顶1，液控单向阀12双立柱基本控制回路1，液控单向阀2，安全阀123平衡千斤顶基本控制回路示意图1，液控单向阀2，安全阀123ABC进液口出液口至液压缸控制液口液控单向阀示意图液控单向阀职能符号进液口AB出液口至液压缸C控制液口液压支架立柱工作原理图1，泵箱2，吸液过滤器3，电机4，乳化液泵5，连轴器6，蓄能器7，卸载阀8，操纵阀9，安全阀10液空单向阀123456789101112ABPO、立柱上升原理图立柱下降原理图ABPOAPBO泵箱过滤器电机联轴器乳化泵卸载阀蓄能器手动操纵阀安全阀液控单向阀立柱上升泵箱过滤器乳化泵联轴器电机卸载阀蓄能器手动操纵阀安全阀液控单向阀立柱下降双伸缩立柱工作原理图中缸小缸大缸降柱升柱淮北矿业机械厂淮北矿业机械厂淮北矿业机械厂淮北矿业机械厂制造淮北矿业机械厂制造淮北矿业机械厂制造架号22架号2223架号23架号24架号24歪架的处理方法单体支柱㈡液压支架分类、型号及特点

1、液压支架分类按架式型结构分类⑴掩护式支架⑵支撑掩护式支架⑶支撑式支架淮北矿业机械制造厂淮北矿业机械制造厂淮北矿业机械制造厂淮北矿业机械制造厂ZY掩护式支架掩护式淮北矿业机械制造厂ZY掩护式大采高支架【电液控】。淮北矿业机械制造厂淮北ZZ支撑掩护式支架淮北矿业淮北矿业机械制造厂掩护式液压支架淮北矿业机械制造厂淮北矿业支撑掩护式液压支架淮北矿业机械制造厂淮北矿业机械制造厂大型综采工作面ZF放顶煤式支架淮北矿业机械制造厂ZF放顶煤式液压支架：淮北矿业机械制造厂支撑式液压支架薄煤层支架淮北矿业机械制造厂大型放顶煤支架

淮北矿业机械制造厂3、掩护式液压支架及其特点掩护式支架是具有掩护梁的支架。根据立柱支撑位置的不同可以分为两种，一种是单排立柱支撑在顶梁上，简称为支顶梁掩护式支架（或支顶掩护式支架）；另一种是单排立柱支撑在掩护梁上，简称为支掩护梁掩护式支架（或支掩掩护式支架）。掩护式支架主要由顶梁、掩护梁、底座、支柱、推移装置和操纵装置等组成，利用立柱、顶梁和掩护梁来支护顶板和防止矸石落入工作面，如我矿使用过的ZY3800/13/28、ZY6800/14/28型等。护帮板/伸缩梁

煤壁片帮和梁端冒顶是影响综采效率和工人安全的主要因素，护帮板或伸缩梁均是提高液压支架适应性的一种装置，有利于防止煤壁的片帮及顶梁前端顶板的维护。护帮板是由钢板拼焊成的整体结构，其作用是：护帮，即通过护帮板贴紧煤壁，向煤壁施加一个支撑力，防止片帮；作为临时前梁，采煤机过后挑起护帮板可实现超前支护。当煤壁出现片帮时，护帮板可伸入煤壁线以内，临时维护顶板，避免引发冒顶。伸缩梁是由钢板拼焊成的整体结构，它的主要作用是超前支护。当采煤机采过后，没有移架前伸缩梁伸出，护住顶板，可实现及时支护；当煤壁出现片帮时，伸缩梁可伸入煤壁线以内，及时维护顶板，避免引发冒顶。顶梁侧护板

设置顶梁侧护板，是为了提高支架掩护和防矸性能，一般情况下，支架顶梁和掩护梁都设有侧护板。该支架设有双侧单活动型侧护板。活动侧护板由弹簧组件和侧推千斤顶控制。侧护板的主要作用有：1、消除相邻支架掩护梁和顶梁之间的架见缝隙，防止冒落的矸石进入支架空间。2、作为支架移架过程中的导向板。3、防止支架降落时倾倒。4、调整支架的间距。掩护梁

掩护梁上部与顶梁铰接，下部与前、后连杆相连，经前、后连杆与底座连为一个整体，是支架的主要连接和掩护部件，其主要作用包括：⑴承受顶板给支架的水平分力和侧向力，增强支架的抗扭性能；⑵掩护梁与前后连杆、底座形成四连杆机构，控制梁端距的变化；⑶阻挡后部落煤前窜，维护工作空间。另外，由于掩护梁承受的弯距和扭矩较大，工作状况恶劣，所以掩护梁必须具有足够的强度和刚度。本支架的掩护梁为整体箱形变截面结构，用钢板拼焊而成（如图4所示），为保证掩护梁有足够的强度，在它与顶梁、前后连杆连接部位都焊有加强板。掩护梁侧护板

掩护梁也设计有单侧活动侧护板，其作用和功能与顶梁侧护板相同。前、后连杆

前、后连杆上下分别与掩护梁和底座铰接，共同形成四连杆机构，其主要作用包括：⑴使支架在调高范围内，顶梁前端与煤壁的距离（梁端距）变化尽可能小，更好地支护顶板；⑵承受顶板的水平分力和侧向力，使立柱不受侧向力。前、后连杆的结构均为钢板焊结的箱形结构，后连杆为整体式结构，这种结构不但有很强的抗拉抗压性能，而且有很强的抗扭性能。底座

底座是将顶板压力传递到底板和稳定支架的部件，除了满足一定的刚度和强度外，还要求对底板接触比压小，以防止底座插底。其主要作用包括：⑴为立柱、液压控制装置、推移装置及其他辅助装置给以合理安装位置；⑵给工作人员创造良好的工作环境；⑶具有一定的排矸挡矸作用；⑷保证支架的稳定性。底座的结构形式可分为整体式和分体式，分体式底座由左右两部分组成，排矸性能好，对底板起伏不平的适应性强，但与底板接触面积小。整体式底座是用钢板焊接成的箱式结构，整体性强，稳定性好，强度高，不易变形，与底板接触面积大，比压小，但底座中部排矸性能较差。支架底座为整体式刚性底座，四条主筋形成左右两个立柱安装空间，前端通过底板和水平过桥板，后部通过箱形结构把左右两部分连为一体，具有很高的强度和刚度。弹簧组件

掩护式支架的特点是挡矸掩护性能好，主要通过弹簧组件控制活动侧护板来实现，其作是：在降移升架过程中在弹簧力作用下使活动侧护板始终紧贴邻架固定侧护板，防止矸石窜入架内。防倒时，由千斤顶控制活动侧护板扶架。由于分单侧和双侧活动侧护板，弹簧组件的形式有两种：单侧活动侧护板，一般弹簧组件与千斤顶联合布置，安装后不更换方向；双侧活动侧护板一般弹簧组件与千斤顶分别布置，变换工作面走向时，须调换千斤顶方向。弹簧组件采用与千斤顶联合布置形式，适应单侧活动侧护板结构，千斤顶与导轴相连。推移杆

为推移机构的一部分，通常分为长框架【间接式】和短推杆【直推式】。一般称倒拉框架为长框架，其特点是：千斤顶的推力为拉架力，千斤顶的拉力为推溜力；千斤顶可以斜置，移架时底座前部有一向上的分力，利于移架，分力的大小取决于千斤顶斜置的角度。短推杆适用于浮动活塞和差动控制千斤顶结构，其特点是：千斤顶的拉力（移架力）大于推力（推溜力）；采用箱形结构，强度大、抗弯性好。推移杆属于短推杆形式，为箱形结构，推移千斤顶采用差动阀控制。用差动阀控制推移千斤顶，其作用：实现拉架力大、推溜力小的要求；当推上、下输送机机头时，去掉差动阀则推力加大2～3倍。防滑防倒装置

工作面支架通常通过推移杆的限位，及弹簧组件、千斤顶控制的活动侧护板的复位达到防倒防滑，当综采工作面倾角小于15°时，可以不设置防滑装置。当综采工作面倾角大于15°时，支架的性能的发挥及其适应性很大程度上取决于防护装置的设置。本支架设有性能可靠的防滑防倒装置。本支架在相邻两架底座后部和顶梁上可安装双作用防滑防倒装置，由千斤顶、连接件组成用以调架和防倒。使用单位可根据煤层地质条件和要求选用附设的防护装置。液压系统

液压原理

液压系统通常由四部分组成：动力机构—油（液）泵，将机械能转变成液体压力能；操作机构—控制阀、调节装置，通过其控制、调节液体压力、流量和方向；执行机构—液动机（包括旋转式油马达和往复式油缸），将液体的压力能转换为机械能并输出到工作面去；辅助装置—油（液）箱、油管、接头、过滤器及控制仪表等。支架就是工作机，其液压力是设在顺槽的乳化液泵产生的高压液体，通过主进液管路输送到工作面各支架的操纵阀，经其分配至各立柱和千斤顶而动作，需要闭锁的加控制阀组（单向阀、双向锁和安全阀）；回液也经过操纵阀回液口，由主回液管路返回乳化液泵站的乳化液箱。液压支架的工作特点：通过立柱产生的初撑力，给顶板以足够的支撑力，支撑住顶板，使之不过早离层和下沉；随着顶板压力，当达到安全阀调定值时，即为额定工作阻力，安全阀开启泄液，当液压小于安全阀调定值时，安全阀关闭，立柱继续承受额定工作阻力（略受立柱倾斜度影响）。乳化液

液压系统借以传递和转换能量的压力液体，称为传动介质。目前，国内外液压支架用的传动介质，绝大多数采用油包水型乳化液。乳化液种类较多，性能差异也较大。正确选用传动介质，就能充分发挥液压设备的使用效能，减少设备的损坏、延长使用寿命，防止造成事故。因此，要求支架用乳化液必须具有良好的润滑、稳定、清洗、防锈蚀和抗硬水性能。我国液压支架多用由北京开采所研制的M-10、MDT乳化油配制乳化液。M-10其配比浓度为5%（M-10用5%、中硬以下水95%），MDT其配比浓度为3%（MDT用3%、中硬以下水97%）。在现场，应定期对乳化油、水质和配制的乳化液进行检查。当心！如果工作面配套泵站对工作面供液不足或由于其它原因引起供液不稳定，则会造成操作过程中的临时压降。在供液压力下降到18MPa或者更低的情况下，液压控制系统极易发生误操作。控制阀有可能失灵，在某些情况下还可能有振荡倾向。这可能就是造成控制阀损害的原因。在恶劣的条件下会导致危险甚至造成严重人身事故。基于此，你必须采取完善的安全措施，保证在工作面液压系统的任何位置，系统压力都不能低于18MPa或者更低。立柱和千斤顶

立柱

立柱（又称支柱）与顶梁和底座相连（四柱或三柱支架的后立柱也有与掩护梁和底座相连），给顶板以初撑力，同时承受顶板载荷和动压，是支架的主要液压支撑部件，要求强度足够、工作可靠、使用寿命长。其结构和性能，依据架型、支撑力大小和支撑高度而定。本立柱为LJGGK231104970K7T型单伸缩（带机械加长段）双作用立柱，缸径230mm，活塞密封采用新型聚氨酯密封圈、蕾形密封圈，性能更可靠。1、什么叫液压支架，什么叫立柱、1，以液压为动力，实现升降前移等运动进行顶板支护的设备叫液压支架。四个条件是什么。2，在液压支架中支设在顶梁掩护梁和底座之间直接和间接承受顶板载荷，调整支护高度的液压缸称立柱。3,怎样正确使用平衡千斤顶、4，什么叫初撑力和工作阻力、影响初撑力的因素有哪些、提高初撑力有哪些好处。5，油缸的推力拉力的计算方法。举例；比武题目。6，油缸分哪几种、活塞式、柱塞式、浮动式、活塞式又分内注式外注式两种。7，支架的各类故障的排查与处理。综采工作面歪架的原因及预防方法1工作面的采高和煤层倾角增大时，支架的稳定性就差，当支架重心落在底座之外时，就易造成支架倾倒。但在煤层倾角较小的情况下，如果工作面采的高低起伏不平，软底或底板浸水变软等原因也会造成支架倾倒。2在煤层采高掌握不好时，而造成支架超高或工作面漏顶冒顶时，也会造成支架接触不到顶板而歪架。3当底板上有浮煤浮矸时使底板不能平整地和支架底座接触，也易发生歪架事故。4歪架事故多发生在移架过程中，由于支架工操作上的失误，没能正确使用侧护板而造成相邻支架不能相互依靠。而造成支架歪倒。综采工作面歪架的处理方法1轻微的歪架一般无需采取特殊措施，移架时进行几次自调即可将支架调正。2用单体支柱顶，当支架倾倒比较严重时，在倾倒支架倾斜方向的顶梁下支一根或多根单体支柱，在移架时同时升单体支柱。但使用这种方法时，必须将支柱支撑牢固，以免伤人，操作时人员必须撤到安全地点。3用千斤顶拉，当支架倾倒比较严重时，可在倾倒支架上方用一根或多根千斤顶，将倾倒的顶梁扶正，也可以同时在倾倒支架下方用千斤顶向反方向拉支架底座。死架事故处理及预防方法什么是“死架”—★支架的活柱被完全压缩到底，没有行程称“死架”1加设移架千斤顶法。2增大支撑力法【帮单体】。3打眼挑顶法。4打眼起底法。5松顶松底法。立柱升不起或升起太慢是什么原因及处理方法1泵的流量太小或管路的压力太低。2操纵窜液，阀内有“吱吱” 的声音。3液控单向阀顶杆的密封损坏，而泄露。4供液管路或回液管路堵塞。5操纵阀的操作凸轮或阀顶杆磨损。6立柱的活塞密封圈损坏，造成活塞腔向环形腔窜液。7立柱弯曲变形。安全阀有泄漏。 立柱不降或降得太慢原因及处理1泵的流量太小或管路中的压力太低。2操纵阀窜液。3液控单向阀顶杆密封损坏，而泄露。4回液管路中的压力太高。5操纵阀的操作凸轮或阀顶杆磨损。6立柱内窜。7立柱弯曲。8立柱有机械损伤，导向套按装不正确。9立柱内部有赃物或损坏。立柱不能充承载或自动下降的原因及处理方法。1安全阀调整值变低。2液控单向阀的关闭元件损坏，或有赃物卡住。3安全阀的阀座阀芯损坏有泄漏。4立柱活塞密封圈损坏，活塞腔向环形腔窜液。5高压软管或其接头密封损坏，漏液。不能移架或移架慢的原因及处理？1管路中的压力太低或压力太小。2操纵阀窜液。3回液管路堵塞。4千斤顶活塞密封损坏而泄露。5千斤顶活塞杆弯曲。6支架内有矸石或其它物件卡主。7支架底座下陷或底板有台阶。8立柱降的太少。平衡千斤顶起什么作用？1支架在空载或移架过程中，可以利用平衡千斤顶的推或拉力，保持顶梁呈水平状态或所需要的角度，使移架顺利进行。2支架接触顶板后，可以利用平衡千斤顶的推或拉力，使顶梁与顶板接触严密。3可以利用平衡千斤顶的推或拉力改变支架底座对底板的比压分布。怎样正确使用平衡千斤顶？1在顶板来压时，应该活塞杆供液，减小活塞杆的伸出，使支架顶梁受拉，这时支架外载合力作用点后移，平衡千斤顶对付老顶来压的能力越能发挥。否则，将帮倒忙，是平衡千斤顶损坏。2掩护式支架在中等稳定以下顶板或直接顶较松软的工作面使用，端面顶板需要加强维护时，应活塞腔供液，增加千斤顶活塞杆的伸出，使支架顶梁受压，这时支架承载合力作用点后移，有利于顶梁端部对端面顶板的维护。3在松软底板的工作面，在直接许可的条件下，应环形腔供液，是顶梁受拉，支架承载合力作用点后移，减小支架底板前部的比压，以免支架前部压入底板，对移架造成困难。操作推溜的注意事项1应在工作面车运行中进行推溜。2推溜不能推成急弯。在工作面中间插刀时应在煤机后滚筒⒋5米（3节溜槽）以后开始，弯曲长度应小于12米（8节溜槽），在两端插刀时在煤机前滚筒的前方应保持18米（12节溜槽）的弯曲长度。防护装置一般来说，支架的性能和适应性，很大程度上取决于防护装置的设置和完善程度。对于较大倾角煤层综采支架须设较完善的、性能可靠的防护装置，除由弹簧筒组件和千斤顶控制的活动侧护板起挡矸、防倒的作用外，还设有排头支架的防倒防滑、排尾支架防倒防滑、工作面支架防滑和输送机防滑装置等。使用单位可根据煤层地质条件和要求选用各种护装置。由于短推杆有防滑限位和弹簧筒、千斤顶控制的活动侧护板有防倒作用，通常工作面支架前部不再设置防滑防倒装置。支架已常设后调装置，可按需要安装。支架在顶梁中部设置防倒装置，使用时可根据实际情况增减防倒装置数量。支架的液压系统支架液压系统由乳化液泵站主管路、（31.5主进液管、38主回液管）、架内支管路（φ16、φ13、φ10胶管）、各种液压控制元件（阀类）、工作元件（立柱、千斤顶）和辅助元件（接头、三通等）组成（图11）。泵站的工作压力为31.5MPa，操纵方式为邻架控制，采用大量操纵阀、单向阀和安全阀，使液压元件和支架构件的过载保护性能更有效。立柱、千斤顶闭锁工作腔的安全调定压力：立柱下腔：33.7Mpa,平衡千斤顶两腔：40.9Mpa。立柱和千斤顶

1、立柱立柱（又称支柱）与顶梁和底座相连，给顶板以初撑力，同时承受顶板载荷和动压，是支架的主要液压支撑部件，要求强度足够、工作可靠、使用寿命长。其结构和性能，依据架型、支撑力大小和支撑高度而定。一般情况下，立柱分单作用和双作用、单伸缩和双伸缩结构。单作用较少，多为双作用。双伸缩立柱调高范围大、结构相应复杂、加工精度要求高，成本也高，但使用方便，一般用于薄煤层或大采高支架；单伸缩立柱调高范围较小，为加大调高范围,可在柱头上加接长套，但结构简单、成本较低。立柱为双缩立柱，活塞密封采用蕾形密封圈，性能可靠并增加足够的行程。立柱为内外供液，由泵压经操纵阀控制的工作液腔，产生对顶板的初撑力；由控制阀组（单向阀和安全阀）控制的工作液腔，承受顶板下沉和动压产生的增阻压力，即工作阻力。液压控制阀1、组合操纵阀操纵阀是液压支架的总控制中心，控制支架液压工作元件（立柱和千斤顶）根据需要动作，使支架和防护设施有效地工作。支架采用FHS200/31.5Z（6）片阀加阀接板组合成操纵阀，由4螺栓连接组成。每片阀有两个工作腔，每个腔内的阀柱、钢球、阀座、阀垫等液压、密封件均相同。组合操纵阀工作压力为40MPa，额定流量200L/min；其特点是：结构简单、性能可靠、组合方便，可进行几个动作同时操纵。2、液控单向阀、液控双向锁和单向锁液控单向阀和双向锁是支架关键液压控制元件，其作用是闭锁立柱、千斤顶工作腔，承受外载产生的增阻压力，加安全阀控制就可获得额定工作阻力。支架采用FDY200/42型液控单向阀（图25），工作压力42Mpa，流量200L/min。FDS80/40型液控双向锁，工作压力50Mpa，流量80L/min。FZC125/31.5型差动组合阀，工作压力31.5Mpa，流量125L/min。单向阀用于闭锁立柱、千斤顶某一工作腔，双向锁用于立柱、千斤顶两个工作腔同时闭锁差动阀用于推移千斤顶，利用差压实现推力小、拉力大。3、安全阀安全阀和单向阀、双向锁组成支架液压控制阀组。安全阀的作用是：根据其调定工作压力，而获得额定工作阻力；对液压元件和构件起过载保护作用。本支架采用FAD160/40型百升安全阀，额定工作压力为40MPa，流量160L/min。㈠升降升降指液压支架升起支撑顶板到下降脱离顶板整个工作过程。这个工作过程包括初撑、承载、降架三个动作阶段。1、初撑阶段将操纵阀放到升架位置，由乳化液泵站来的高压液经主进液管、操纵阀打开液控向向阀，经管路进入立柱下腔；与此同时，立柱上的腔的乳化液经管路、操纵阀回到主回液管。在压力液的作用下，活柱伸出使顶梁升起支撑顶板。顶梁接触顶板后，立柱下腔液体压力逐渐增高；压力达到泵站供液压力（泵站工作压力）时，泵站自动卸载，停止供液，液控单向阀关闭，使立柱下腔的液体被除数封闭，这一过程称为液压支架的初撑阶段。初撑力就是指顶梁支撑到顶板，立柱活塞腔内液压都达到泵站工作压力时支撑力。其中：支柱初撑力=立柱活塞面积×泵站工作压力支架的初撑力=立柱活塞面积×支架立柱个数×泵站工作压力2、承载阶段支架达到初撑力后，顶板要随着时间的推移缓慢下沉而使顶板作用于支架的压力不断增大。随着压力的增大，封闭在立柱下腔的液体压力也相应增高，呈现增阻状态，这一过程一直持续到立柱下腔压力达到安全阀动作压力为止，其体积将减少以及立柱缸体弹性膨胀，支架要下降一段距离，我们把下降的距离称为支架的弹性可缩值，下降的性质称为支架的弹性可缩性。安全阀动作后，立柱下腔的少量液体经安全阀溢出，压力随之减少。当压力低于安全阀关闭压力时，安全阀重新关闭，停止溢流，支架恢复正常工作状态。在这一过程中，支架由于安全阀卸载而引起下降，我们把这种性质称为支架的永久可缩性（简称可缩性）支架的可缩性保证了支架不会被顶板压坏。以后随着顶板下沉的持续作用，上面的过程重复出现。由此可见，安全阀从第一次动作后，立柱下腔的压力便只围绕安全阀的动作压力而上下波动，支架对顶板的支撑力也只能在一个很少的范围内波动，我们可近似地认为它是一个常数，所以称这一过程为恒阻阶段，并把这时的最大支撑力叫做支架的工作阻力。工作阻力是指当顶板来压，立柱活塞腔压力达到安全阀的额定压力时，立柱所能承受的最大载荷。支柱工作阻力=立柱活塞面积×安全阀释放压力

支架工作阻力=立柱活塞面积×支架立柱个数×安全阀释放压力显然，工作阻力主要由安全阀的动作压力所决定。所以，安全阀动作压力的调整是否准确和动作是否可靠，对液压支架的性能有决定性的影响。至于初撑力与工作阻力的关系，看法不一，有的认为初撑力应接近工作阻力；多数认为虽然提高初撑力对顶板控制有利，但要做到这一点，对管理工作及阀件要求太严，因此初撑力为额定工作阻力的50%至70%为宜。液压支架承载中达到工作阻力后能加以保持的性质叫做支架的恒阻性。恒阻性保证了支架在最大承载状态下正常工作，即常保持在安全阀动作压力范围内工作。由于这一性质是由安全阀的动作压力限定，而安全阀的动作伴随着立柱下腔少量液体溢出而导致支架下降，所以支架获得了可缩性。当工作面支架达到工作阻力时（因顶板压力作用不均匀，工作面支架不会同时达到工作阻力），相邻的未达到工作阻力的支架便成为顶板压力作用的突出对象，即将压力分担在相邻支架上，我们把这种支架互相分担顶板压力的性质叫做支架的让压性。让压性可使支架均匀受力。3、降架阶段降架是指支架顶梁脱离顶板而不再承受顶板压力。当采煤机截煤完毕需要移架时，首先应使支架卸载，顶梁脱离顶板。把操纵阀手把扳到降架位置，由泵站来的高压液经主进液管、操纵阀、管路进入立柱上腔；与此同时，高压液分路进入液控单向阀的液控室，将单向阀推开，为立柱下腔构成回液通路。立柱下腔液体经管路、被打开的液控单向阀、操纵阀向主回液管回液。此时活柱下降，支架卸载，直至顶梁脱离顶板为止。㈡推移液压支架推动动作包括移支架和刮板输送机。支架的推移动作是通过推移千斤顶的推、拉来完成的。支架与刮板输送机互为支点，移架和推溜共用一个推移千斤顶。该千斤顶的两端分别与支架底座和输送机连接。1、移架支架降架后，将操纵阀放到移架位置，从泵站来的高压液经主进液管、操纵阀、管路进入推移千斤顶左腔，其右腔的液体经管路、操纵阀回到主回液管。此时，千斤顶的活塞杆受输送机制约不能运动，所以千斤顶的缸体便带动支架向前移动，实现移架。当支架移到预定位置后，将操纵阀手把放回零位。2、推移输送机移到新位置的支架重新支撑顶板后，将操纵阀放到推溜位置，推移千斤顶右腔进压力液、左腔回液，因缸体与支架连接不能运动，所以活塞杆在液压力的作用下伸出，推动输送机向煤壁移动。当输送机移到预定位置后，将操纵阀手把主回零位。采煤机采煤过后，液压支架依照降架——移架——升架——推溜的秩序动作，称为超前（立即）支护方式，它有利于对新裸露的顶板及时支护，但缺点是支架有较长顶梁，以支撑较大面积的顶板，承受顶板压力大。与此不同，