液压支架应知应会培训.ppt
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1、液压支架应知应会培训,鲍店煤矿,主要内容,第一章 支架架型和特征 第二章 液压支架的主要机构和作用 第三章 液压支架的液压系统 第四章 液压支架操作 第五章 液压支架常见故障处理 第六章 液压支架检修 第七章 液压支架常见的几种事故的预防处理 第八章 ZY6800/19.5/40掩护式液压支架(简 介),第一章 支架架型和特征,一、液压支架的定义及作用 1、液压支架是以高压液体为动力,由若干液压元件与一些金属构件按一定连接方式组合而成的一种采煤工作面支护设备。 2、液压支架能实现支撑顶板、脱离顶板、移架、推拉溜和顶板管理一整套工序;能可靠的支撑顶板并有效地隔离采空区,防止矸石进入工作面,保证正
2、常采煤作业所需的工作空间;与采煤机、刮板输送机配套实用,实现综合机械化采煤。,第一章 支架架型和特征,二、液压支架架型的分类: a、按架型结构及与围岩关系分:掩护式、支撑式、支撑掩护式3种液压支架。 掩护式分:支掩掩护式、支顶掩护式2种。 支撑式分:节式和垛式2种。 支撑掩护式分:支顶支撑掩护式和支顶支掩支撑掩护式2种。 b、放顶煤液压支架的分类: 按与液压支架配套的输送机台数分:单输运送机式 双输运机式 按放煤口的位置分:高位(单输运机开天窗式) 中位(双输运机开天窗式) 低位(双输运机插板式),第一章 支架架型和特征,三、特征:(以支撑掩护式低位放顶煤支架为主) a、支撑掩护式支架: 结构
3、特征: (1)顶梁采用分式铰接,由千斤顶控制前梁,向上 可摆15向下可摆动19。前部有较好的支护 性能。 (2)前梁端部设有护帮装置,支撑煤壁。 (3)顶梁、掩护梁两侧都装有侧护板,倾斜向下一 侧是活动的,具有挡杆、防倒、调架性能。 (4)底座为整体刚性。 (5)推移机构为长框架推移机构,有较大的移架力。,第一章 支架架型和特征,b、低位放顶煤支架:(使用在放顶煤开采工作面的支架) 放煤口设在掩护梁下部,使用两部输送机,其后部输送机直接放在 底板上或支架后方的拖板上,通过放煤板进行放煤的支架称为低位放 顶煤支架,又叫插板式放煤支架。 结构特点: (1)架型为支撑掩护式双输送机放顶煤支架,设有四
4、连杆机构。 (2)顶梁带有铰接前梁,其上有外伸式伸缩梁(有的支架带有窗口,有的带 有护帮板)顶梁下部设有喷水装置。 (3)掩护梁又称尾梁,尾梁由千斤顶控制,可上下摆动30,松动顶煤。 其下部带有液压控制的伸缩式放煤插板,可控制煤的排放和大块煤破碎。(4)底座为整体刚性底座,后部有的铰接拖板铺设后部输送机,有的直接铺 设在底板上。 (5)顶梁和掩护梁都设有侧护板,用于架间密封和调架。,第一章 支架架型和特征,四、液压支架型号的组成及排列方式 主要由“产品类型代号”、“第一特征代号”和“主参数代号”组成,如果这样表示仍难于区分时,再逐一增加“第二特征代号”、“补充特征代号”以及“设计修改序号”。具
5、体如下:,第一章 支架架型和特征,五、液压支架承载过程各阶段特性: 分三个阶段: 初撑增阻阶段:在升柱过程中,从顶梁接触顶板起,至支柱下腔压力达到泵站工作压力时止。松开手把,停止供液,液控单向阀立即关闭,封闭支柱下腔的液体,这就是支架的初撑增阻阶段。如图t。所示。 下图是液压支架支撑承载特性曲线,图中横座标t是时间,纵座标F是支撑力,F初是支架初撑力,F阻是支架工作阻力。 承载增阻阶段:支架初撑后,顶板来压,支柱下腔的压力继续升高,呈现承载增阻状态。如图t1所示。 恒阻阶段: 支架承载后,顶板压力增大,支柱下腔的压力升高,当压力超过安全阀动作压力时安全阀泄液,释放压力、支柱下降,当压力低于安全
6、阀动作压力时,安全阀关闭,停止泄液,支架恢复正常工作。由于安全阀动作压力的限制,支柱呈现恒阻特性。如图t2所示。,第一章 支架架型和特征,第一章 支架架型和特征,六、初撑力、工作阻力: a、初撑力:(24Mpa以上) 支柱支设时施于顶板的支撑力称支柱的初撑力,其值是支柱活塞腔活塞面积和泵站额定工作压力的乘积,即f柱= /40D2Po 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F架= /40D2PoN 影响因素: (1)泵站压力低,系统阻力和窜漏液。 (2)支架支设不实,顶底板有浮煤浮矸。 (3)立柱窜漏液,液控单向阀失灵,锁不住下腔压力。 (4
7、)操作不注意,接顶后手把升柱时间短(为了保证支架能达到初撑 力,可看支架上的压力表)。 (5)立柱安全阀密封坏。,第一章 支架架型和特征,b、工作阻力: 支柱承受顶板来压时的最大支撑力称为支柱的工作阻力,其值 是支柱活塞腔活塞面积和支柱安全阀额定压力的乘积。 即f阻=/40D2Pm 当支架内所有支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F阻= /40D2PmN 影响因素: (1)初撑力偏低,影响工作阻力的发挥。 (2)立柱上下腔窜漏液。 (3)立柱液控单向阀密封坏,锁不住下腔压力。 (4)立柱安全阀动作压力过低或泄漏。动作压力过低或过高,影 响支架正常工作阻力的发挥,
8、对顶板和设备不利。,第一章 支架架型和特征,七、初撑力对顶板的影响: (1)提高初撑力,可以使支撑力与顶板压力较早地取得平 衡,缩短顶板急速下沉的时间,减少顶板的下沉量。 (2)增大初撑力,可以迅速压缩浮煤和刹顶木等中间介 质,使支架的工作阻力较快地发挥作用,扩大支柱在 恒阻阶段的工作时间。 (3)提高初撑力,可以避免直接顶的离层。 (4)提高初撑力,可以使顶煤破碎,易于放煤。 在个别情况下,当直接顶、底板比较松软时,提 高初撑力反而会招致顶底板的迅速破坏。,第一章 支架架型和特征,八、zF7200/18/35支架和zTF6500/19/32 端头架的适用条件: 老顶: 1、2级 老顶: 1、
9、2级 直接顶: 1、2类 直接顶: 1、2类 煤层倾角:20 煤层倾角:12 支撑高度:1.8-3.5m 支撑高度:1.9-3.2m。,第一章 支架架型和特征,九、zF7200支架的特点 (1)推移千斤顶行程900,为高产高效创造条件。 (2)采用优化设计确定支架主要参数、尺寸。 (3)加大插板行程,提高放煤速度。 (4)有较大过煤高度。(950左右) (5)前连杆为双连杆,提高抗扭能力。 (6)前梁带有伸缩梁和护帮板,行程800,超前支护。 (7)支架结构件、元部件采用成熟可靠的技术。 (8)底座带有抬高机构。 (9)液压系统采用大流量阀,200l/min。 (10)立柱、千斤顶采用聚氨酯密
10、封,使用寿命可提高 56倍。,第一章 支架架型和特征,十、zF7200/18/35支架的主要技术特征 : 高度: 18003500 中心距: 1500 宽度: 14101580 初撑力: 5706KN (P=31.5Mpa) 工作阻力: 7200KN(P=39.74Mpa) 支护强度: 0.880.97Mpa 底板比压: 2.4Mpa 适应煤层倾角: 20 泵站压力: 31.5Mpa 操作方式: 本架控制 支架重量: 22.2T,第一章 支架架型和特征,立柱:单伸缩机械加长 前立柱 后立柱 行程: 1695mm 1695mm 缸径: 250mm 230 mm 初撑力: 1545KN 1308
11、KN 工作阻力: 1950KN 1605KN 拉架千斤顶: 缸径/杆径: 180/95mm 行程: 900mm 推力/拉架力:233/578KN(差动),第一章 支架架型和特征,十一、zTF6500/19/32 端头架(排头架):适用的煤层倾角为不大 于12,适用的工作高度为2.33.0米。 该支架的主要特点: (1)尾梁能上下摆动,小插板能伸缩,便于放煤破煤、封矸。 (2)后部运输机处过煤空间较大,能顺利通过放下的顶煤和移架。 (3)支架管路布置合理,便于过人和清除支架后部浮煤并处理后部运输 机故障。 (4)四连杆机构为反四连杆形式,分别于顶梁、底座相连接。 (5)底座与掩护梁之间通过两根缸
12、径为200mm的立柱相连接,通过 控制阀组来实现立柱的伸缩长短距离来调整支架后部掩护梁下端的 空间。 (6)支架后部掩护梁上装有喷雾装置,该装置与尾梁摆动及插板的伸缩 联动,对后部运输机喷雾降尘。,第一章 支架架型和特征,该支架的主要技术特征:型号:ZTF6500/19/32 型式: 支撑掩护式 操作方式: 本架操作 高度: 1900-3200mm 宽度: 1490-1660mm 中心距: 1570mm 初撑力: 6157KN 工作阻力: 6577KN 支护强度: 0.75MPa 底板比压: 2.05MPa 支护面积: 9.28M2 前梁摆角: +10-15 尾梁摆角: 0-50,第一章 支架
13、架型和特征,立柱(4个双伸缩): 缸径: 250mm 活柱直径: 240/170mm 一级行程: 712mm 二级行程: 688mm 初撑力: 1539KN 工作阻力: 1625KN 推移千斤顶(1个): 缸径: 160mm 行程: 850mm 推溜力: 359KN 拉架力: 630KN,第二章 支架的主要机构和作用,一、液压支架的组成: (1)承载结构件:(顶梁、底座、掩护梁、连杆、侧 护板) (2)执行元件: (立柱、各种千斤顶) (3)控制元件: (安全阀、液控单向阀、操纵阀) (4)辅助装置: (推移装置、挡矸装置、复位装置、 护帮装置、防倒防滑装置),第二章 支架的主要机构和作用,二
14、、zF7200/18/35支架的组成: 主要由金属结构件、液压元件两大部分组成。 金属结构件: 前梁、伸缩梁(护帮板)、顶梁、掩护梁、尾梁、插板、 前后连杆、底座、推移杆、以及侧护板等。 液压元件: 立柱、各种千斤顶、液压控制元件(主操阀、单向阀、 安全阀等)、液压辅助元件(胶管、弯头、三通等), 以及随动喷雾降尘装置等。,第二章 支架的主要机构和作用,三、主要结构件的作用: (1)顶梁 结构形成:a 、整体顶梁 b、铰接顶梁 c、主顶梁十伸缩前探梁 d、主顶梁+铰接前梁+伸缩前探梁 (zF7200/18/35支架为分体式结构) 作用:用于支撑顶板、承受顶板压力 a、承接顶板岩石及煤的载荷 b
15、、反复支撑顶煤,可对坚硬顶煤起破碎作用 c、为回采工作面提供足够的安全空间,第二章 支架的主要机构和作用,(2)前梁:与顶梁铰接 对前部顶板起支撑作用,增强对顶板的适应性,能够及时维护破碎的顶板,可上摆15,下摆15。 (3)伸缩梁:(内伸式) 主要作用是超前支护。在顶煤比较破碎时,采煤机过后能及时伸出,维护顶板。 (4)护帮板: 主要作用是护住煤壁,防止煤壁片帮,防止支 架顶梁前端的顶板暴露面积增大,引起架前冒顶,在 片帮时起到遮蔽挡板的作用,避免砸伤工作人员和设备。,第二章 支架的主要机构和作用,(5)掩护梁:作用: a、阻挡后部煤矸进入支护空间,承受顶板的分力和侧向力,增强 支架的抗扭能
16、力。 b、与前后连杆、底座形成四连杆结构,使梁端距变化不大。 c、 阻挡后部煤矸前窜 ,维护工作空间。 (6)底座:主要结构形式: a、箱式 b、对分式 C、整体平底式 d、底靴式 zF7200/18/35支架为刚性分体式底座 主要作用:是将顶板压力传递到底板和稳固支架的承压部件。 a、为支架各结构件,推移装置及其它辅助装置提供安装空间。 b、为工作人员创造良好的工作环境。 C、具有一定的挡杆,排矸能力。 d、保证支架的稳定性。,第二章 支架的主要机构和作用,(7)前后连杆(四连杆机构)作用: a、使支架在调高范围内,支架前梁端至煤壁的距离(梁端距),基 本保持不变,有利于顶板管理。 b、使支
17、架成为稳定的运动机构,对顶梁起强制导向作用,使支架能 够承受顶板水平推力和侧向力,使立柱不受侧向力。 (8) 侧护板:有活动和固定两种,活动侧护板应对着工作面倾斜的 方向,保持活动侧护板朝着工作面的下方。 作用: a、消除相邻支架顶梁和掩护梁之间的间隙,防止冒落矸石进入支护 空间。 b、作为支架移架过程的导向板,起导向作用。 c、防止支架降架后倾倒。 d、调整支架的间距。,第二章 支架的主要机构和作用,(9)尾梁: 作用: a、支撑松动的顶煤及顶板岩石,维护良好的工作空间。 b、为插板提供支点,活动尾梁能松动顶煤,实现放煤。 (10)插板: (与尾梁联锁) 作用: a、收回插板,实现放煤。 b
18、、伸出插板,阻挡煤矸进入后部输送机。 c、当有大块煤时,利用插板尖齿可将块煤破碎。,第三章 支架的液压系统,一、液压系统的组成: 动力源: 乳化泵(电机、油箱) 执行机构:立柱、各种千斤顶(油缸) 控制机构:安全阀(压力控制阀)、单向阀(方 向控制阀)、节流阀(流量控制阀)、 操 纵阀、液控单向阀、双向锁等。 辅助元件:截止阀、过滤器、高压软管、三通、 两通、密封件等。 工作液体:乳化液 二、zF7200/18/35支架的液压系统的组成: 由乳化液泵站,主进液管、主回液管、各种液压元件、立柱及各种用途的千斤顶组成。,第三章 支架的液压系统,三、zFS7200/18/35 支架的立柱液压系统图及
19、动作原理:由 液控单向阀和安全阀来闭锁和控制立柱下腔的液体压力。当操纵手把在中间位置(零位)时,立柱升降管路都通过操纵阀和主回液管沟通。当操作手把打在右位置时,高压液体通过操纵阀、液压单向阀进入立柱下腔。而立柱上腔的液体通过操纵阀向主回液管回液,使立柱升起,达到初撑力,操作手把恢复零位。随着顶板来压,立柱下腔的液压增大,达到安全阀额定压力时,安全阀开启、卸载,当低于额定压力时,安全阀关闭,使立柱保持恒定的工作阻力支撑顶板。当操纵手把打在左位置,高压液通过操纵阀一路进入立柱上腔,一路打开液控单向阀,使立柱下腔的液体通过液控单向阀、操纵阀向主回液管路回液,使立柱收缩。,第三章 支架的液压系统,立柱
20、各加旁路阀 、能够使立柱降得快 。,第三章 支架的液压系统,四、拉架千斤顶:由交替单向阀控制,根据差动原理来实现推溜拉架的,并且满足拉架力大于推溜力。当操纵阀在中间位置时,千斤顶两腔的管路都通过操作阀与主回液管相通,当操纵阀手把打在左位置时,高压液通过操纵阀一路进入千斤顶活塞腔,一路进入交替单向阀使阀芯右移,把右腔关闭,进入千斤顶活塞杆腔。根据差动原理,使活塞杆伸出。停止供液交替单向阀阀芯在弹簧的作用下复位。当操纵阀手把打在右位置时,高压液通过操纵阀、交替阀进入千斤顶活塞杆而活塞腔的液体通过操纵阀向主回液管路回液,使千斤顶活塞杆收回。,第三章 支架的液压系统,五、护帮千斤顶:由双向锁和安全阀控
21、制,实现双向控制,使护 帮板锁定任何一个位置及时护帮或收回,即限位作用。,第三章 支架的液压系统,六、尾梁千斤顶及插板千斤顶:各由一个单向锁和安全阀控 制,并由交替单向阀实现联动,即降尾梁时插板也随之收回。,第三章 支架的液压系统,七、乳化液配比浓度、过高或过低有何影响: 配比浓度:3%-5%(1.8%-2.2%) 乳化液配比浓度过低: 降低其本身的抗硬水能力、稳定性、防锈性、润 滑性,可造成管接头、阀组锈蚀,各种阀件动作慢、 容易窜漏液,打密封。 乳化液配比浓度过高: 会降低消泡能力,增大对橡胶密封材料的溶涨 性。经济浪费,污染环境。,第三章 支架的液压系统,八、液压系统进入杂质的坏处及预防
22、: 坏处: (1)造成各种阀、管子堵塞、阀件失灵。 (2)造成密封的划痕。 (3)加速管子、缸体、阀组的磨损。 预防: (1)密闭管理。 (2)液压件、管子下井前及时封堵,不能进入任 何杂质。 (3)维修、更换部件时做好清洁卫生。 (4)乳化泵定期清理过滤器、泵箱。,第四章 支架操作,一、液压支架的一般规定: (1)必须熟悉支架的性能、构造、原理及液压系统,顶板管理方法及操作规程(作业规程),经培 训考试合格后持证上岗。 (2)在液压系统截止阀、隔离阀关闭状态下,严禁操作支架。 (3)掌握好支架的合理高度: 最大支撑高度应小于支架设计最大高度的100,最小支撑高度应大于支架设计最小高度的 20
23、0,支架内各立柱机械加长段伸出长度应基本一致,其活柱行程应保证支架不被“压死”。 (4)更换立柱、千斤顶时,尽可能将缸体缩到最短,接头处要及时装上防尘帽。 (5)与煤机司机合作,移架与采煤机距离超过“作业规程”规定时,应要求停开采煤机。 (6)通过支架的管线必须吊挂排列整齐,不得有砸、压、挤、埋和扭折现象,否则不准操作支架。 (7)备用的胶管、阀组、液压缸、管接头等必须用专用堵头堵塞,更换时用乳化液冲洗干净。 (8)更换胶管、阀组液压件时,只准在“无压”状态下进行,而且不准将高压出口朝向任何人。 (9)严禁随意拆除和调整支架上的安全阀。 (10)严禁使部件敝口对着人体,以防误操作伤人。,第四章
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