【文章內(nèi)容簡介】 ，支架以輸送機為支點前移。此后，再把支架撐緊在頂、底板之間，將操縱閥7置于上閥位(推溜位置)，工作液體進人推移千斤頂活塞腔，前腔回液，此時以支架為支點就將輸送機推向煤壁。 支架的承載的過程支架的承載過程分為三個階段，即初撐階段、增。阻階段和恒阻階段 初撐階段在升架過程中，從頂梁接觸頂板，至立柱下腔液體壓力逐漸上升到泵站工作壓力止，為初撐階段。初撐階段終了時，支架對頂板產(chǎn)生的支撐力稱為初撐力。支撐式支架的初撐力為式中，D為支架立柱的缸徑，m；n為支架立柱的數(shù)量；為泵站工作壓力，MPa 初撐力的大小取決于泵站工作壓力、立柱缸徑和立柱數(shù)量。較大的初撐力能防止直接頂過早地因下沉而離層，減緩頂板的下沉速度，增加其穩(wěn)定性。通常用提高泵站工作壓力的辦法提高初撐力，以免立柱缸徑過大。 增阻階段 初撐結束后，操縱閥8移到中間閥位，液控單向閥關閉，立柱下腔的液體被封閉。隨著頂板的下沉，立柱下腔內(nèi)的液體壓力逐漸升高，支架的支撐力增大，呈現(xiàn)承載增阻狀態(tài)，這就是支架的增阻階段。 恒阻階段 當立柱下腔內(nèi)的液體壓力隨頂板壓力的增大而升高到安全閥5的調(diào)定壓力時，安全閥開啟溢流，立柱下縮，立柱下腔內(nèi)的液體壓力也隨之降低。當壓力降低到安全閥調(diào)定值時，安全閥又關閉。支架承載時，隨著頂板的繼續(xù)下沉，安全閥重復著這一過程。由于安全閥調(diào)定壓力的限制，支架的支撐力維持在某一恒定數(shù)值上，即呈恒阻特性，這就是支架的恒阻階段。此時，支架對頂板的支撐力稱為工作阻力，它是由支架安全閥的調(diào)定壓力決定的。支撐式支架的工作阻力為式中為安全全閥的調(diào)定壓力，MPa 工作阻力標志著支架的最大承載能力。支架的恒阻特性不但對支架自身有安全保護作用，還可防止因支撐力過大而壓碎頂板。上述承載過程可用支架的工作特性曲線(即Pt曲線）表示，曲線上的、分別表示初撐、增阻和恒阻階段的時間。初撐階段 增阻階段 恒阻階段 圖2 Pt曲線 支撐式支架的工作阻力與支護面積之比定義為支護強度，即 支護強度是衡量支架對頂板支撐能力大小的重要指標。 液壓支架的分類及特點液壓支架按其對頂板的支護方式和結構特點不同，分為支撐式、掩護式和支撐掩護式三種基本架型。 支撐式支架支撐式支架是最早出現(xiàn)的液壓支架。它是在一個底座上豎置幾根立柱支撐頂梁，并通過頂梁支撐頂板的結構基礎上發(fā)展起來的。支撐式支架主要由頂梁、底座、立柱、推移及擋砰裝置等組成。由于結構和移架方式的不同，這類支架又分為垛式支架和節(jié)式支架 (圖3 )。垛式支架（圖3a）每架為一整體，與輸送機互為支點整體移架。而節(jié)式支架(圖3b)每架由2~ 4個框節(jié)組成，框節(jié)間通過導向裝置和移架千斤頂聯(lián)系，并互為支點、交替前移。而輸送機由單獨的推溜千斤頂推移。節(jié)式支架因穩(wěn)定性差，現(xiàn)已基本淘汰。支撐式支架的結構特點是：呈框形結構，頂梁較長，一般都帶有前探梁，其長度多在4 m左右；立柱多，一般有4~ 6根，且垂直頂梁支撐。支架后部有簡單的擋研裝置，并且一般設有立柱復位裝置，以承受指向煤壁方向的不大的水平推力。其支護性能特點是：支撐力大，支撐力作用點靠近支架后部，切頂能力強。對頂板重復支撐的次數(shù)多(~ m,，重復支撐次數(shù)達6 ~ 7次)，容易把本來完整的頂板壓碎。由于頂梁與底座僅通過立柱聯(lián)在一起，抵抗水平載荷的能力較差，不能帶壓移架。支架間不接觸，不密封，研石容易竄人工作空間。此外，這種支架的作業(yè)空間和通風斷面較大。圖3 支撐式支架 由上可知，支撐式支架適用于直接頂穩(wěn)定、基本頂有明顯或強烈周期來壓且水平力小的頂板條件。如果直接頂穩(wěn)定性差，則極易出現(xiàn)切頂線前移、架間漏研、前梁下傾、頂梁后端上翹，嚴重時會將立柱壓彎，支架不能推移。 掩護式支架掩護式支架自20世紀60年代研制成功以來，發(fā)展十分迅速，它是液壓支架技術上的一項重要突破，大大擴展了液壓支架在煤礦中的使用范圍。 如圖4所示，掩護式支架都有一個寬大的掩護梁將作業(yè)空間與采空區(qū)冒落的研石隔絕。掩護梁下端一般用前、后連桿與底座相連（圖4b、圖4c、圖4d），以保持較穩(wěn)定的梁端距和承受水平推力，少數(shù)調(diào)高范圍小的支架也有掩護梁直接鉸接在底座上的(圖4a)。掩護梁上端用直接鉸接的方式與頂梁連接。立柱的支撐力通過掩護梁間接作用于頂梁或直接作用于頂梁掩護式支架的立柱只有一排(一般為2根，也有用1根立柱的)，且傾斜支撐，以增大支架的調(diào)高范圍。架間則通過活動側(cè)護板互相靠攏，實現(xiàn)架間密封。通常，頂梁較短，一般在3. 0m左右。圖4 掩護式支架 這種支架的性能特點是:支撐力小，切頂能力弱，但支撐力集中作用于機道上方的頂板上，故支護強度較大且均勻。對頂板的重復支撐次數(shù)少。密封掩護性好。能承受較大的水平力，且允許帶壓移架。由于立柱傾斜布置，且頂梁又較短，所以工作空間和通風斷面較小。 上述特點決定了掩護式支架適用于頂板壓力來自機道上方的不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的松散破碎頂板條件。 支撐掩護式支架 支撐掩護式支架是在垛式支架和掩護式支架的基礎上發(fā)展起來的一種架型。它保留了垛式支架支撐力大、切頂性能好、工作空間寬敞的優(yōu)點，采用雙排立柱支撐，同時又吸取了掩護式支架擋砰掩護性能好、抗水平力強、結構穩(wěn)定的長處，而且，采用堅固的掩護梁及側(cè)護板，將工作空間與采空區(qū)完全隔開，并用前、后連桿連接掩護梁和底座。 這類支架適用范圍很廣，可用于各種頂板條件，尤其適用于中等穩(wěn)定以上的頂板條件和大采高的條件，它有逐漸取代垛式支架的趨勢。其缺點是:結構復雜、質(zhì)量大、價格較貴。圖5 支撐掩護式支架圖5所示為不同結構類型的支撐掩護式支架，其主要區(qū)別是立柱的布置方式不同。圖5 a至圖5d分別為H形、V形、P形、X形結構；圖5e是一排立柱支撐在掩護梁上，另一排支撐在頂梁上的混合支撐結構(也有把這種結構的支架列為掩護式支架的)。 圖6 提腿式支架圖6所示的提腿式支架也是一種特殊的支撐掩護式支架。每架由主架1和副架2組成，頂梁5前端有伸縮前梁13，后端鉸接有可伸縮的掩護梁11，掩護梁下端用支桿10與后立柱的套箍鉸接。主副架頂梁各由前柱3和后柱4支撐。主、副架上部通過導軌滑槽6相互拉住，移架千斤頂裝在頂梁下面，其缸體、活塞桿分別與主、副架頂梁鉸接。主、副架下部通過兩個橫拉千斤頂8分別將主架和副架的前立柱及后立柱相互拉住。主、副架各自的前、后立柱之間又通過縱拉千斤頂9相互拉住。縱拉千斤頂既是前、后立柱的限位件，又是推溜千斤頂。移主架時，副架支撐頂板，主架后柱提起，前柱下腔降壓(或不降壓)，操作移架千斤頂使主架擦頂前移一個移架步距，然后再將后柱撐緊，此時前柱前傾，縱拉千斤頂收縮。移副架的操作與移主架相同。推溜時，前柱收腿，操作縱拉千斤頂使活塞桿伸出，將前柱向前推一個移架步距，同時通過鉸接在前柱下部的頂桿14將輸送機15向前推一個移架步距(頂桿14不與輸送機鉸接)。由于移架時前柱帶壓支撐頂板，后柱提腿，故這種支架的頂梁始終不脫離頂板，對破碎頂板適應性強，通風斷面也大。另外，這種支架無底座，僅有柱靴12，故支架質(zhì)量輕。但柱靴對底板的接觸比壓較大。 液壓支架的組成部分 頂梁頂梁是支架的主要承載部件之一，支架通過頂梁實現(xiàn)支承和管理頂板。頂梁的結構形式如圖7所示。為了適應頂板要求，支架頂梁有整體剛性、鉸接分體、伸縮鉸接式幾種。 圖7 頂梁的結構形式 (1)整體剛性頂梁（圖7a）。這種頂梁結構簡單、質(zhì)量較輕，但對頂板不平的適應能力差，接頂不夠理想。多用于頂板比較平整、穩(wěn)定，很少出現(xiàn)片幫現(xiàn)象的采煤工面。 (2)鉸接分體頂梁（圖7b）。這種頂梁分為前梁和后梁兩部分，前梁在前粱千斤頂作用下可繞銷軸上下各擺動200左右。這種頂梁的接頂性能好，也加大了靠近煤壁頂板的支承能力。(3)伸縮鉸接頂梁（圖7c）。它是在鉸接分體頂梁的前梁上又套上（或插入一個可伸縮的梁，這種頂梁具有鉸接分體頂梁的優(yōu)點外，還可超前支護，防止片幫。 底座底座是支架的又一主要支承部件，支架通過底座將頂板壓力傳至底板。底座也是組成四連桿機構的構件之一。支架還通過底座與推移機構相連，以實現(xiàn)自身的前移和推動輸運機。底座的結構形式如圖所示。 圖8 底座的結構形式(1)整體剛性底座（圖8a）。底座用鋼板焊接成箱形結構，底部封閉。具有強度高、穩(wěn)定性好、對底板比壓小的特點；缺點是排矸性能差。該底座適用于底板比較松軟、采高與傾角較大以及頂板穩(wěn)定的采煤工作面。 (2)分式剛性支座（圖8b）。底座分左右對稱的兩部分，上部用過橋或箱形結構將左右部分固定連接。這種底座在剛性、穩(wěn)定性和強度等方面基本與整體剛性底座相同，由于安裝推移裝置通道的底座不封閉，故排矸性能好。該底座適用于各類支架，在底板比壓允許的條件下，廣為采用。 (3)左右分體底座（圖8c）。底座由左右兩個獨立而對稱的箱形結構件組成，兩部分之間用鉸接過橋或連桿連接，并可在一定范圍內(nèi)擺動。對不平底板適應性較好，排矸性能好；缺點是底座底面積小、穩(wěn)定性差，故不宜用于底板松軟、厚煤層、傾角大的條件。 (4)前后分體底座（圖8d）。底座由前后兩個獨立的箱形結構件組成，用鉸接或連板相連。對底板的適應性好，多用于多排立柱、支承掩護式、垛式支架以及端頭支架等。 掩護梁 掩護梁只有掩護式和支承掩護式支架才安設。其主要功能是隅離采空區(qū)、阻止采空區(qū)冒落矸石涌人工作面，并承受采空區(qū)冒落矸石的載荷和基本頂來壓時的沖擊載荷。掩護梁與前后連桿、底座共同組成四連桿機構，承受支架的水平分力。掩護