【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 我們可以做到支架高度變化時(shí)，有三點(diǎn)在一條直線上，即：支架在最高和最低以及中間某一位置的三點(diǎn)。當(dāng)支架的最高和最低位置確定后，在直線上的最高和最低點(diǎn)就確定了。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)點(diǎn)沿理想垂線由最高向最低運(yùn)動(dòng)時(shí)，后連桿與掩護(hù)梁的夾角由大于90到小于90變化，在夾角變化過程中，一定有一位置使后連桿與掩護(hù)梁呈垂直狀態(tài)，以這一特殊狀態(tài)為所求的中間某一位置，來確定直線上中間某一位置的點(diǎn)。1）點(diǎn)坐標(biāo)當(dāng)支架在最高位置時(shí)的計(jì)算高度為，此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為： （） （）2）點(diǎn)坐標(biāo)支架在最低位置時(shí)的計(jì)算高度為，此時(shí)的坐標(biāo)為： （） （）根據(jù)四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征要求，支架降到最低位置時(shí)，為計(jì)算方便。根據(jù)幾何關(guān)系為： （）3）點(diǎn)坐標(biāo)當(dāng)支架的掩護(hù)梁與后連桿成垂直位置時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系，點(diǎn)坐標(biāo)為： （） （）式中P由下式進(jìn)行計(jì)算： （） （）4）c點(diǎn)坐標(biāo)，支架在三個(gè)位置時(shí)四連桿機(jī)構(gòu)幾何關(guān)系確定后，c點(diǎn)就是以、這三點(diǎn)為圓的圓心。所以，為前連桿的長(zhǎng)度。因此，可以用圓的方程求得前連桿長(zhǎng)度。即： （）上式中、為c點(diǎn)坐標(biāo)，可以按下列方程聯(lián)立求得: （） （）由式（）和式（）得： （） （）令: （） （）T （）把式（）到式（）帶入式()式得： （） （）c點(diǎn)坐標(biāo)求出后，前連桿的長(zhǎng)度和角度就可以確定了。（4）前連桿下絞點(diǎn)的高度D和四連桿機(jī)構(gòu)的底座長(zhǎng)度E。當(dāng)前連桿c點(diǎn)坐標(biāo)確定后，D和E的長(zhǎng)度為： （） （）按上述方法可求出很多組四連桿機(jī)構(gòu)，并非所有的值都可以用，故要優(yōu)選。優(yōu)選的方法是給定約束條件，對(duì)所計(jì)算出的各組值進(jìn)行篩選，最終選出一組最優(yōu)的值來。其約束條件是根據(jù)四連桿機(jī)構(gòu)的幾何體特征要求，以及支架的結(jié)構(gòu)關(guān)系，通過對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有支架的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，得出的約束條件如下：（1）前后連桿的比值范圍根據(jù)現(xiàn)有資料的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，前后連桿的比值＝~。（2）前連桿的高度不宜過大，一般應(yīng)使。（3）E的長(zhǎng)度，一般應(yīng)使E.（4）對(duì)掩護(hù)式支架應(yīng)使的值U ；對(duì)支撐掩護(hù)式支架的值按下面的方法進(jìn)行計(jì)算。，為支架在最高位置時(shí)的幾何關(guān)系。（1）a點(diǎn)坐標(biāo)= （） （）（2）點(diǎn)坐標(biāo)為（3）直線的斜率： （）（4）直線的斜率： （）由于c 、o在同一條直線上，因此，和直線的斜率相同，所以直線的斜率為： （）同理直線的斜率為 （）聯(lián)立（）、（）得： （） （）令： （） （）則： （）為了能計(jì)算和看出優(yōu)選的一組值的e值，以及雙紐線的凸弧段長(zhǎng)度，要求打印出頂梁前端的坐標(biāo)值畫出雙紐線軌跡來。（1）四連桿機(jī)構(gòu)的方程，在任一個(gè)角位置時(shí)，d點(diǎn)的x坐標(biāo)值應(yīng)滿足下列方程 （）B點(diǎn)的y坐標(biāo)值應(yīng)滿足下列方程 （） 順心位置圖由式（）得： （）將式（）代入式（）得： （）將式（）整理得： ()令： 。 () () ()將式(),式（）代入式（）可得： ()則式（）可變成以Z為變量之方程，得： ()不合題意之根已舍去。當(dāng)時(shí)，式（）才有意義。,y可寫成： () () 其中， 則 式（）和式（）就是液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的曲線方程。根據(jù)四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征要求，支架由高到低，=,即：。所以在變化范圍內(nèi)可以畫出一條近似雙紐線的軌跡來。,可以算出x,y值表，y的變化相當(dāng)于支架計(jì)算高度的變化，則x的變化相當(dāng)于頂梁前端距煤壁之距變化，所以e值為支架高度變化范圍內(nèi)，相應(yīng)的，凸弧段的長(zhǎng)度為支架的結(jié)構(gòu)高度有高到低時(shí)，x值漸增所對(duì)應(yīng)的y值相減，即：凸弧段長(zhǎng)度 式中， ——支架最大高度所對(duì)應(yīng)的y值； ——支架由高到低，x值漸增，增加到極限位置所對(duì)應(yīng)的y值。 液壓支架主要技術(shù)參數(shù)表設(shè)備（部件）名稱項(xiàng)目單位技術(shù)參數(shù)支架整體性能支架高度m～支架寬度m~支架中心距m支護(hù)強(qiáng)度MPa對(duì)底板比壓MPa初撐力kN2354工作阻力3049操作方式電液控制泵站壓力MPa立柱型式單伸縮機(jī)械加長(zhǎng)根數(shù)根2缸徑/中缸徑mm250/240初撐力kN1545工作阻力（）kN3145行程mm2300推移千斤頂型式浮動(dòng)活塞根數(shù)根1缸徑mm125柱徑mm70推力/拉力kN123/270行程mm600側(cè)推千斤頂型式普通根數(shù)根2缸徑mm80桿徑mm45推力/拉力kN158/108行程mm170平衡千斤頂型式普通根數(shù)根1缸徑/桿徑mm100/60行程mm320推力kN245拉力kN158工作阻力kN849護(hù)邦千斤頂型式普通根數(shù)根1缸徑/桿徑mm80/45行程mm470推力kN157工作阻力kN849抬底千斤頂型式普通根數(shù)根1缸徑/桿徑mm80/45行程mm250工作阻力kN386 配套設(shè)備采煤機(jī)MLS170刮板輸送機(jī)SGD730/180 3 液壓系統(tǒng)液壓支架不僅需要有良好的結(jié)構(gòu)以適應(yīng)所工作的煤層地質(zhì)條件，而且還要配備完善而可靠的液壓系統(tǒng)及液壓元件來實(shí)現(xiàn)支架的優(yōu)良工作性能。液壓支架的液壓系統(tǒng)屬于泵缸開式系統(tǒng)。動(dòng)力源是乳化液泵，執(zhí)行元件是各種液壓缸。系統(tǒng)回液流入乳化液箱，然后由泵吸入并增壓，經(jīng)各種控制元件供給各個(gè)液壓缸。乳化液泵站通常安裝在工作面下順槽，可隨工作面一起向前推進(jìn)。泵站通過沿工作面全長(zhǎng)敷設(shè)的主供液管和主回液管，向各個(gè)支架供給高壓乳化液，接收低壓回液。工作面中每個(gè)支架的液壓控制回路多數(shù)完全相同，通過截止閥連接與主管路，相對(duì)獨(dú)立。其中任一支架發(fā)生故障進(jìn)行檢修時(shí)，可關(guān)閉該架與主管路連接的截止閥，不會(huì)影響其他支架工作。 立柱和千斤頂在液壓支架中，用于承受頂板載荷，調(diào)節(jié)支護(hù)高度的液壓缸稱為立柱。液壓支架的立柱多數(shù)是單伸縮雙作用單活塞桿式液壓缸。除立柱外，支架中其余的液壓缸稱為千斤頂，依其功能分別叫做前梁千斤頂、推移千斤頂、側(cè)推千斤頂、平衡千斤頂、護(hù)幫千斤頂和復(fù)位千斤頂?shù)鹊?。由于前梁千斤頂也承受由鉸接前梁傳遞的部分頂板載荷，結(jié)構(gòu)與立柱基本相同，只是長(zhǎng)度和形成較短，所以也有人叫它前梁短柱。通常支架中各類千斤頂是單伸縮雙作用作用液壓缸，只有復(fù)位千斤頂和伸縮前探梁的千斤頂是單作用液壓缸。： 懸浮式立柱控制回路： 千斤頂控制回路 支架液壓閥液壓支架的液壓控制系統(tǒng)中所使用的控制元件有兩大類：壓力控制閥和方向控制閥。壓力控制閥主要有安全閥，方向控制閥主要有液控單向閥、操縱閥和液控分配換向閥等。 液控單向閥夜控單向閥在支架液壓系統(tǒng)中主要用來閉鎖液壓缸中的液體，使之承載。它是大多數(shù)支架立柱必不可少的控制元件之一。對(duì)液控單向閥的要求：密封可靠，特別是鎖緊立柱下腔液路的液控單向閥，需長(zhǎng)時(shí)間保持絕對(duì)密封；動(dòng)作靈敏，尤其要求關(guān)閉及時(shí)，保證剛剛鎖緊的液壓缸中的壓強(qiáng)等于泵站供液壓強(qiáng)；流動(dòng)阻力?。还ぷ鲏勖L(zhǎng)，能保證工作面推進(jìn)800～1000米不需要更換；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。支架常用的液控單向閥按其密封副形勢(shì)可分為平面密封型、錐面密封型和球面密封型。 安全閥安全閥是支架液壓控制系統(tǒng)中必不可少的限定壓強(qiáng)的元件。立柱安全閥可以防止支架的主要承載結(jié)構(gòu)件過負(fù)荷，確保頂板巖層在不高于規(guī)定的工作阻力作用下沉降。對(duì)立柱安全閥的要求：關(guān)閉時(shí)必須完全封閉；能夠穩(wěn)定溢流的溢流量范圍大，在頂板緩慢下沉?xí)r的微小流量(30~40mL/min以下) 工況下，啟閉壓強(qiáng)差不大于整定壓強(qiáng)的5～10%，以保證支架的恒阻性。在頂板急劇下沉的大流量(30~50mL/min)工況下，被封閉的液體壓強(qiáng)升高值不大于整定壓強(qiáng)的25%。 操縱閥在支架液壓控制系統(tǒng)中用來使液壓缸換向，實(shí)現(xiàn)支架各個(gè)動(dòng)作的手動(dòng)換向閥，習(xí)慣上稱為操縱閥。按壓力液通過操縱閥后的用途不同，可分為全流量操縱閥和先導(dǎo)液壓操縱閥。 液壓支架液壓閥的密封技術(shù)分析液壓支架是采煤機(jī)械中的支護(hù)設(shè)備，經(jīng)過大修在井下一般可使用五年，但是液壓支架中各種液壓閥的使用壽命卻很低，長(zhǎng)的3個(gè)月，短的只有幾個(gè)星期，國外解決的途徑和辦法是增加系統(tǒng)的過濾精度和提高乳化液的質(zhì)量，但收效不大。以英國某液壓閥為例，雖然加工精度及整個(gè)液壓系統(tǒng)的過濾精度都比較高，但因使用壽命低，已在我國面臨淘汰。1. 影響液壓閥密封性能的主要因素密封元件損壞的主要因素是工作液中的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在密封元件間研磨，使閥產(chǎn)生泄漏。因此，國外曾提出相應(yīng)等級(jí)的液壓元件，應(yīng)采用相應(yīng)精度的過濾器。他們認(rèn)為5181。M的油泵密封元件，如果采用過濾精度為3／181。M的過濾器，壽命可比采用10181。M的提高10倍。但液壓支架用閥，工作環(huán)境十分惡劣。在采煤工作面，油管總長(zhǎng)1000多米，接頭插口多達(dá)4000多個(gè)，液箱無特殊的防塵設(shè)施。乳化液中有大量的漂浮雜質(zhì)，在立柱缸底和閥腔，留有較多的煤粉、巖粒和鐵屑。進(jìn)液閥芯和閥座，由于開啟關(guān)閉比較頻繁，液體流速高，密封很快就會(huì)失效。實(shí)踐證明減少支架液壓系統(tǒng)液體的污染雜質(zhì)，是十分困難的，有人曾經(jīng)設(shè)想在乳化液泵站采用高壓過濾器，同時(shí)在每臺(tái)支架進(jìn)口處增加小型過濾器。但在工作中很快被堵塞，形成斷流。另一方面，隨著液壓支架技術(shù)的發(fā)展。對(duì)閥的使用性能和閥的使用壽命提出了更高的要求。目前，在裝有120目時(shí)的過濾器和磁過濾裝置的條件下，用通過被測(cè)試閥的乳化液的總流量和閥的啟閉次數(shù)，來計(jì)量閥的壽命。但實(shí)際上室內(nèi)型式試驗(yàn)與井下實(shí)際工作結(jié)果相差很大?，F(xiàn)在許多國家的形式實(shí)驗(yàn)，增加了抗污染要求，有的是在乳化液中摻入適當(dāng)?shù)拿悍?，有的是加入機(jī)械雜質(zhì)。為此，需要使用新型的、抗污染能力強(qiáng)的、適合于井下工作條件的密封副。2 .液壓閥密封材料的歷史及現(xiàn)狀閥芯和閥座接觸面的泄漏，是工作液體分子擠入的結(jié)果。影響密封效果的主要原因是閥芯和閥座的接觸比壓、不平度及壓差。當(dāng)閥芯與閥座的接合面以P力壓緊，工作液體分子以F力擠入，密封材料會(huì)產(chǎn)生彈性變形。如果密封副總抗力大于分子斥力，則密封有效，否則就會(huì)形成泄漏。早期的液壓支架，運(yùn)動(dòng)副之間沒有其