【正文】 液壓支架的發(fā)展趨勢依靠科技進步，建設高產(chǎn)高效礦井，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的機械化、自動化和安全高效，是煤炭工業(yè)發(fā)展的根本出路。移架后，距采煤機10～15m開始推移輸送機。推溜、移架是否平直，是工作面保持“三直兩平”的關鍵。通常情況下，工作面頂板來壓或局部壓力增大而使安全閥開啟泄漏，這是正?，F(xiàn)象；相反，安全閥未開啟泄液，則說明支架工作阻力選的過大或調(diào)的過高。保證足夠初撐力的措施有：必須保持乳化液泵站的壓力在額定工作壓力范圍內(nèi)，隨時觀察乳化液泵站的壓力變化，及時調(diào)整壓力；杜絕液壓系統(tǒng)漏液，盡量減少管路系統(tǒng)壓力損失，但過大的初撐力對某些頂板管理亦會不利。液壓系統(tǒng)常見故障、原因及排除方法詳見附錄一。立柱及千斤頂支架的各種動作，主要由立柱和各類千斤頂根據(jù)操作者的要求來完成，如果立柱或千斤頂出現(xiàn)故障(例如動作慢或不動作)，則直接影響支架的功能。膠管接頭扣壓不牢或受擠壓變形；在使用過程中膠管被擠壞、接頭被碰斷；膠管質最不好或過期老化，起包滲漏等。如發(fā)現(xiàn)連接銷軸磨損、彎斷，要及時更換。 結構件和連接銷軸結構件支架的結構件通常不會出現(xiàn)大的問題，主要構件的設計強度足夠，但在使用過程中也可能出現(xiàn)局部焊縫開裂。主要結構件和液壓元件的強度足夠，性能可靠，在正常情況下，一般不會發(fā)生大的故障?！鞍嚯S檢”——生產(chǎn)班維修工跟上班隨檢，著重維護保養(yǎng)和一般性故障部位和零部件，基本保證三個生產(chǎn)班不出大的故障；“周(旬)中檢”——在班檢、日檢的基礎上進行周(旬)末的全面維修檢修、對磨損、變形較大和漏堵零部件進行“強迫”更換，一般在6小時內(nèi)完成，必要時可增加工1～2小時；“月大檢”——在周(旬)檢基礎上每月進行一次全面檢修，統(tǒng)計出設備完好率，找出故障規(guī)律，采取預防措施，一般在12小時內(nèi)完成，必要時可延長至一天，列入礦檢修計劃；“季(年)總檢”——在每月的基礎上每季(年)進行總檢，一般在一天內(nèi)完成，也可與當日大檢結合進行，統(tǒng)計出季(年)設備完好率，驗證故障規(guī)律，找到經(jīng)驗教訓(亦可搞半年總結和年終總結)?！耙磺宄薄S護項目和重點要清楚；“二準備”——要準備好工具尤其是專用工具，準備好各種配件。日常維護保養(yǎng)作到：一經(jīng)常、二齊全、三無漏堵。對各處的安全閥不得隨意拆卸，若必須更換處理要先采取措施進行卸壓后方可拆卸更換。工作面支架基本操作程序為：割煤——拉移支架——推移前輸送機。 液壓支架操作管理事項為了操作方便和便于記憶，操縱閥組中每片閥部都帶有動作標記。備配件要有足夠儲備。培訓綜采隊：對綜采管理干部、技術人員和操作維護人員，必須進行技術培訓，要求了解綜采設備的結構、性能，熟悉和掌握操作維護技能，經(jīng)過考核合格，才能操作、維護設備。此處按中性軸以上進行計算，代入有關數(shù)據(jù)，經(jīng)計算，得：所以。圖62 頂梁危險截面板1： （一塊）；板2： （一塊）；板3： （六塊）；板4： （三塊）；板5： （一塊）；截面積截面形心距 截面形心至面的距離可用下列式進行計算：代入數(shù)據(jù)，得：每個零件中心至截面形心之距可用下式進行計算：代入有關數(shù)據(jù)，得：截面中心主慣性矩矩形截面的慣性矩為：，每個零件對截面形心的慣性矩為：代入有關數(shù)據(jù)，得：；；；；；所以， ；彎曲應力式中 代入有關數(shù)據(jù)，得：安全系數(shù)的計算 代入有關數(shù)據(jù)，得：故：頂梁的彎曲強度符合設計要求。根據(jù)計算表明，改變結構件高度對強度影響較大，而改變結構件鋼板厚度對強度影響較小，在設計時可根據(jù)結構件具體情況酌情處理。底座對底板的最大比壓應小于底板的允許比壓。由于底板巖性不同，含水量不同等因素，使底板具有不同的抗壓強度。如圖56所示。由于頂板與頂梁接觸情況不同，載荷實際分布很復雜。借助于取分離體的辦法求出、和及其作用點的位置。所以當支架支撐后在處于平衡狀態(tài)時，取整體或某一部件為分離體也處于平衡狀態(tài)。頂梁與頂板的靜摩擦系數(shù)，目前國內(nèi)一般取。頂梁、底座與頂?shù)装逭J為均勻接觸，載荷沿支架長度方向按線性規(guī)律，沿支架寬度方向為均布。支架在這三種狀態(tài)下是這樣工作的：開始支架以初撐力支撐頂板，此時為無壓狀態(tài)；當周期來壓時，頂板下沉，使立柱下腔壓力增大，當增大到大于安全閥調(diào)正壓力時，安全閥被打開，使立柱下腔壓力下降，稱為立柱讓壓狀態(tài)，使支架以工作阻力支護頂板；如果繼續(xù)來壓，就要不斷讓壓，所以立柱要有一定的向下行程，如沒有向下行程，稱為壓死狀態(tài)，這是在設計和使用中必須注意避免的現(xiàn)象；當支架前移后，此時頂板處于無支護狀態(tài)，頂板就要冒落，這就是液壓支架在工作過程中的三種狀態(tài)。代入有關數(shù)據(jù)，得： 據(jù)此，查極限阻力計算圖，知：將此值代入得：因為穩(wěn)定裕量為所以，設計的立柱滿足穩(wěn)定性條件。代入有關數(shù)據(jù)，得：；穩(wěn)定條件的適用范圍：式中：——活塞桿端部銷孔至最大撓度處距離，； ——缸底銷孔至最大撓度處的距離。驗算活柱全部伸出并受最大同心縱向載荷的穩(wěn)定性。額定工作壓力應低于一定極限值，以保證工作安全式中： ——缸體材料屈服強度，對于取 ——缸體外徑 ——缸體內(nèi)徑代入數(shù)據(jù)得：滿足要求同時額定工作壓力也應與安全塑性變形壓力有一定的比例范圍，以避免塑性變形的發(fā)生式中 ——缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力，因此，缸筒的爆裂壓力滿足要求 驗算缸筒徑向變形應處在允許的范圍內(nèi)式中 ——缸筒材料泊松比，鋼材取——缸筒材料彈性模數(shù)，鋼材取變形量不應超過密封圈允許范圍。代入相關數(shù)據(jù)，得：圓整，取。按照雙伸縮立柱缸徑的匹配系列選定一級缸內(nèi)徑 一級缸桿徑 二級缸內(nèi)徑 二級缸桿徑 安全閥的的調(diào)整壓力，按選定后的立柱缸體內(nèi)徑和支架承受的理論支護阻力來確定，即：式中按下式計算:式中——支架在最高位置時立柱傾角，度。由于本設計的采高較大，因此采用雙伸縮立柱結構。此時，單伸縮立柱就難以滿足要求。式中： ——支架總工作阻力。此外還有一球形截止閥，可手工控制噴霧時間?，F(xiàn)在主要采取的措施是噴霧降塵，實踐證明效果良好。同時原煤含水低，粉塵也大。立柱是支架的承壓構件，它長期處于高壓受力狀態(tài)，它除應具有合理的工作阻力和可靠的工作特性外，還必須有足夠的抗壓、抗彎強度，良好的密封性能，結構要簡單，并能適應支架的工作要求。液壓支架推移裝置是保證支架正常推溜和拉架，實現(xiàn)工作面正常循環(huán)作業(yè)的重要裝置。、特點與選擇支架底座結構型式通常有三種類型，即整體剛性底座、底分式剛性底座和鉸接分體底座。它克服了以上兩種側護板的缺點，但由于架間側護板造成三角帶容易填入碎矸，影響架間密封效果。側護板的結構型式如圖35所示。但當改換工作面開采方向時，活動側護板便位于傾斜方向的上方，對調(diào)架、防倒等帶來不便，所以很少采用。由于固定側護板與梁體焊接在一起，可節(jié)省原梁體的側板，既節(jié)省材料又可加固梁體?？筛纳祈斄号c掩護梁的護頂、防矸性能，隔離控頂區(qū)與采空區(qū)、防止冒落矸石竄入工作面，減少冒矸形成的粉塵；（2）、導向。圖32 頂梁閉式立筋型式圖33 頂梁開式立筋型式開式頂梁的特點，可減輕頂梁重量，增強頂梁的抗彎強度。在頂梁下面焊有鑄鋼柱窩，柱窩兩側有孔，用鋼絲繩或銷軸把立柱和頂梁連接起來，掩護式支架和支撐掩護式支架在頂梁后端有銷孔，通過銷軸與掩護梁上的銷孔相連。各類頂梁都為箱式結構，一般由鋼板焊接而成。由于前梁可以及時伸出支護剛暴露的頂板，從而允許固定頂梁減少長度。 圖31 d為剛性頂梁帶鉸接式前梁，頂梁由前、后梁鉸接。但對頂板的適應性差。結構件的端面尺寸，應進行強度校核，滿足要求才能投入生產(chǎn)使用。從這個觀點出發(fā)，只要按支架在工作段，支架由高到低，在掩護梁上前連桿上鉸點所作的運動軌跡上，任找?guī)c，把掩護梁上前連桿上鉸點連線的垂直平分線所交的點為前連桿的下鉸點，這樣四連桿機構就可以確定了首先用解析法來確定掩護梁和后連桿的長度。支架工作段要求曲線向前凸的一段，如圖2－1所示的h段，其原因為當頂板來壓時，立柱讓壓而下縮，使頂梁有前移的趨勢防止巖石向后移動，又可以使作用在頂梁上的摩擦力指向老塘，同時底板陰止底座向后移；使整個支架產(chǎn)生順時針轉動的趨勢，從而增加了前梁端部的支護力，防止頂梁前端頂板冒落又可以使底座前端比壓減小，可防止啃底，有利移架，再則減少了水平力的合力，由于支架所承受的水平力由掩護梁來地克服，所以減輕了掩護梁的受力。其作用概括起來主要有兩個：其一是當支架由高到低變化時，借助四連桿機構使支架頂梁前端點的運動軌跡呈近似雙紐線，從而使支架頂梁前端點與煤壁間距離的變化大大減小，提高了管理頂板的性能；其二是使支架能承受較大的水平力。e —支架由高到低頂梁前端點最大變化距離；、—支架在最高位置時，分別為后連桿和掩護梁與水平面的夾角。先移架后推溜方式（即時支護）要求頂梁有較大長度；先推溜后移架方式（滯后支護）要求頂梁長度較小。（），支撐掩護式支架的底座長度取4倍的移架步距。最小寬度一般取1650mm～1680mm，最大寬度一般取1850mm～1800mm。支架寬度是指頂梁的最小和最大寬度。煤層較薄時選大值。畢業(yè)設計名稱：支撐掩護式液壓支架參數(shù)如下：（1）要求工作阻力10000KN；（2）。工作面煤壁條件根據(jù)工作面煤壁條件，決定是否用護幫裝置。 設計液壓支架必需的基本參數(shù)頂板條件根據(jù)老頂和直接頂?shù)姆诸?，對支架進行選型。要求支架有足夠的剛度，能夠承受一定的不均勻載荷和沖擊載荷。要求液壓支架能保證采煤工作面有足夠的通風斷面，從而保證人員呼吸、稀釋有害氣體等安全方面的要求。液壓支架要有足夠的推溜力和移架力。 設計目的采用綜合機械化采煤方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量、提高經(jīng)濟效益的必由之路。隨著頂板的繼續(xù)下沉，安全閥重復這一過程。承載增阻階段支架初撐結束后，隨著頂板的下沉，立柱下腔的液體壓力逐漸升高，支架對頂板的支撐力也隨之增大，呈現(xiàn)增阻狀態(tài)，這一過程為支架的承載增阻階段。它包括初撐、承載增阻和恒阻三個階段。這時，支架以輸送機為支點前移。因此，支架要實現(xiàn)升、降、推、移四個基本動作，這些動作是利用泵站供給的高壓液體，通過工作性質不同的幾個液壓缸來完成的，如圖13所示 表13 液壓支架組成表序 號部 件功 能舉 例1承載結構件承受并傳遞頂板載荷作用的結構件頂梁、掩護梁、底座、連桿2動力油缸用液體作介質可以主動產(chǎn)生作用力，實現(xiàn)各種動作的油缸立柱、各類千斤頂3控制元部件操縱、控制支架各個動力油缸動作及保證所需工作特性的液壓（電氣）元部件操縱閥、單向閥、安全閥及管路、液壓（電控）元件4輔助裝置不直接承受頂板載荷，而實現(xiàn)支架某些動作或功能所必須的裝置推移裝置、護幫裝置、活動側護板、防倒、防滑裝置5工作液體傳遞能量的工作液壓介質乳化液表14液壓支架的支護方式表支護方式循環(huán)方式支護特點應用條件即時支護割煤－移架－推溜支護滯后時間短適用于各種頂板條件，應用最為廣泛滯后支護割煤－推溜－移架支護滯后時間較長可用于穩(wěn)定、完整的頂板條件，較少支架結構緊湊，目前應用復合支護割煤－支架伸出探梁－推溜－移架支護滯后時間短 但增加了反復支撐可適用于各種頂板條件，但支架操作次數(shù)增加，目前應用較少當操縱閥8處于升柱位置時，從乳化液泵站來的高壓液體通過操縱閥液控單向閥6進入立柱2的下腔，立柱上腔回液，支架升起，并撐緊頂板。 綜采工作面的主要生產(chǎn)工序有采煤、移架和推溜。 圖13 液壓支架結構型式a) 支撐式 b) 掩護式 c) 支撐掩護式1－前探梁 2－頂梁及其側護板 3－掩護梁及其側護板 4－前連桿 5－后連桿 6－底座 7－立柱 8－推移千斤頂 9－平衡千斤頂 10－操縱閥與控制閥11－護幫機構12－護幫千斤頂 13－前梁千斤頂14－擋矸簾支撐掩護式液壓支架 顧名思義，支撐掩護式液壓支架是以支撐為主，掩護為輔，兼有掩護式和支撐式液壓支架的結構特點的一種支架。其頂梁較短，立柱較少，一般呈傾斜布置，聯(lián)結著頂梁和底座或掩護梁和底座；掩護梁直接與冒落的矸石接觸，靠其掩護作用來維持一定工作空間；頂板巖石則在掩護梁后部垮落。其頂梁較長，立柱較多，一般呈垂直布置，聯(lián)結著頂梁和底座，無法承受水平作用力，這是此種支架的最大弱點；靠立柱支撐頂梁來維持一定的工作空間；頂板巖石則在頂梁后部垮落。液壓支架的分類主要是對中間支架進行分類。一般來說，它的頂梁較長，支護空間較大，具有較大的支撐力，并兼有支撐和錨固作用，其整體性和結構強度均較高。）采煤工藝放頂煤支架機械鋪（連）網(wǎng)支架充填支架使用地點排頭支架端頭支架工作面支架順槽超前支架按主要結構特點（表12）表12 按主要結構特點分類 分類標準具體分為分類標準具體分為調(diào)高機構四連桿式控制方式本架控制單鉸點式鄰架控制擺桿式成組控制和順槽控制配套方式插腿式組合方式單架式不插腿式組合式 液壓支架結構型式及特點根據(jù)用途和在采煤工作面的安裝位置，液壓支架分為兩大類，即端頭支架和中間支架。表11 按使用條件分類表分類標準具體分為使用高度厚煤層一次采全高支架（≥）