普通掩护式液压支架的设计研究.docx

普通掩护式液压支架的设计研究摘要：普通掩护式支架具有较宽的掩护梁以挡住采空区矸石进入作业空间以及保持稳定的梁端距和承受水平推力等特点文中对普通掩护式支架分析了液压支架的选型、液压系统设计和立柱系统的设计这一研究对于掩护式液压支架的推广应用具有一定的意义。关键词：掩护式液压支架液压系统立柱系统中图分类号：TN3文献标识码：A文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-011普通掩护式支架的概述普通的掩护类型的支架主要由前梁、顶梁、和掩护梁和侧护板、底座、前后连杆立柱、前梁千斤顶、推移千斤顶、控制阀管路等构成。它的结构特点包括：有一个更广泛的掩护梁阻止采空区矸石到工作空间掩护梁的顶部与顶梁相接下部通过连杆和底座连接。底座、前后连杆和掩护梁构成了四连杆装置来稳固确定的梁端距离和承受水平推力。立柱的支撑力直接或间接作用在顶梁上。掩护式支架的立柱是比较稀少的除掩护类型支架1根立柱外通常是一横行2根立柱。这种支架的立柱绝大多数均为倾斜的目的是增加支柱的范围支架的两侧有活动侧护板可以把支架之间位置防空。通常顶梁较短在3.0m的范围内。掩护式支架的支持机能是：支持力较小切顶机能差但因为顶梁短支持力聚集在煤壁靠近顶板附近因此支持强度相对很大、且均匀涵盖性好能支撑较大的水平推力可以带压力转变框架对顶板重复支持的频率小。但因为顶梁短、立柱倾斜安排导致工作空间和通风部分小。总之掩护类型支架适合顶板不稳定或中等稳定老顶周期性压力不外露污染气体如瓦斯含量较少的被破坏的顶板条件。1.1液压支架的选型正确挑选液压支架的型号有利于提高综采工作面的产量和效率充分展现综采设计的功效实现多产多效它是一个非常重要的因素。在具体选择框架类型时首先记住要考虑煤层的顶板状况。然后基于所使用的液压支架在国内外的经验得出相关的顶板条件适用的框架类型或型号。1.2液压系统设计液压支架大多数情况下由不同数量的立柱和和千斤顶构成使用不同的控制阀门实现上升和下降立柱的作用转变框架推动滑动等此类行动。尽管支架的液压缸（立柱和千斤顶）类别、数目众多但其液压系统都使用控制阀来完成各部理想要求。液压支架的液压传动特点液压支架液压传动和其他机械容积式液压传动都有很大的差异其特征如下：工作流体的压力强（内部的压力管道承载压力达20～40MPa立柱下部的压力管道承载压力达30～70MPa）流量大（35～400L/min）；在液压系统内使用低粘度和大容量液体作为工作介质液压缸控制阀其他监管和控制的设备数目多（高压泵1～6台、液压缸300～1500个安全阀150～300个和相同数量的液控单向阀）；长液压管路（20～30MPa刚性管30～45MPa高压软管）；泵-液压缸传动系统中转换弹性模量少；根据支架的数量更改流体流动参数；所有支撑结构具有一样的液压缸、液压设备并且他们之间有一致的连接模式（相同的液压系统）；每段支架都重复类似的过程这些过程组合构成液压支架的基本过程以保证系统具有较高的容积效率实现没有故障运行和工作人员的安全液压系统零部件有优越的密封性和可靠性。这些基本特点决定了液压传动元件以及整个系统在结构上的特点即：液压支架是以单节支架为单元的这就决定了液压系统的构成即工作面支架和端头支架的液压系统成为液压支架的基本组成部分。此外可以把泵站、中心控制台和支架的液压管路等部分作为支架的公用液压系统。其中每个部分都具有独立的功能在改善液压传动或者制定新的方案时一般都可以单独地加以研究。根据液压支架的架型和结构设计确定立柱和千斤顶数目并拟订液压系统。1.3立柱系统设计（1）单柱控制回路单柱控制回路如图1a、b、c、d、e所示其中图a为单作用单柱图b、c为双作用单柱图d、e为双伸缩单柱。cde图1单柱控制回路（2）多柱控制回路多柱控制回路如图2a、b所示图中为两根立柱并联组成同时动作。图2a为共用一个控制阀回路图b为各用一个控制阀回路采用双液控单向阀或用于双伸缩立柱。a―共用一个控制阀回路；b―各用一个控制阀回路图2多柱控制回路（3）带压移架回路在立柱控制阀前面装设一个由移架液路控制的支撑保持阀和一个与立柱活塞杆腔液路相通的节流阀可使支架带压移架设计时应考虑在移架时支架对顶板的支撑力应大于10KN/m2（4）端头锚固支架的闭锁回路端头锚固支架的闭锁回路各柱升柱时相互没有关系。而当桩柱升柱时锚固柱必须处于升柱撑紧状态；反之当锚固柱降柱时桩柱的液路压力要达到一定值否则液压打不开限压阀不能进入桩柱或锚固柱的活塞杆腔桩柱或锚