液压支架的工作原理_液压支架工作原理详解[修改版].pdf

液压支架工作原理说明

一、液压支架的基本形式:

1.支撑式液压支架：

顶梁较长一般超过4m左右，立柱垂直于底座，有较强的支撑力。

2.掩护式液压支架：

顶梁较短一般超过3.5m左右，带有掩护梁，分隔采空区和作业空间，立柱倾斜分布，作业空间和通风
断面较大。

3.支撑掩护式液压支架：

有上述两种支架的优点，采用四连杆机构，能更好的承受顶板水平分力和扭转分力，有较强的支撑和
切顶作用，但价格较贵。

二、液压支架的型号及规格：

1.掩护式支架：

2．放顶煤支架：

3.履带行走式支架：

4.过渡支架：

三、液压支架的结构：

顶梁、掩护梁、前连杆、后连杆、底座、推杆、单侧护装置、立柱、各种千斤顶、液压系统、支架设
置销轴等连接机构。

1-护帮装置；2-顶梁；3-推杆；4-底座；5-立柱；6-操纵装置；

7-顶梁活动侧护板；8-推移千斤顶；9-掩护梁活动侧护板；

10-平衡千斤顶；11-掩护梁；12-前连杆；13-后连杆

1.侧护板的作用：

侧护板的作用：消除相邻支架的架间间隙，防止冒落矸石进入支护空间；作为支架移架过程中的导向
板；防止支架落后倾倒；调整支架的间距

2.顶梁：
顶梁是用于支护、控制、管理工作面上方的顶板，顶板的压力通过顶梁传递到两根立柱上。为了更好
地支护煤壁上方刚暴露出的顶板，顶梁前端上翘，顶梁为双侧活动侧护板。

3.伸缩梁

伸缩梁是由钢板拼焊成的整体结构，它的主要作用是超前支护。当采煤机采过后，没有移架前伸缩梁
伸出，护住顶板，可实现及时支护；当煤壁出现片帮时，伸缩梁可伸入煤壁线以内，及时维护顶板，避免
引发冒顶。zy10000/27/56d型液压支架顶梁结构图

3.掩护梁：

顶板来压后，经顶梁和掩护梁连接销轴，把来压传递到掩护梁上，再通过掩护梁传递到连杆以及底座
上。再传递过程中掩护梁承受扭矩、弯矩的作用。而且还受到顶板冒落矸石的冲击。因此要求掩护梁有足
够的强度与刚度。z110000/27/56d型液压支架掩护梁结构图

4.底座：

zy10000/27/56d型液压支架底座结构图底座承受顶板经立柱、掩护梁、连杆等传递的各种力及力矩，
然后传递到底板上。底座除有足够的强度外，还应有对底板良好的适应能力，当受力时，底座前端对底板
的比压要小，不能使底座前端压入底板，或破坏底板的结构。支架的推移杆连接在底座上。

底座的作用：主要是将支架承受的顶板压力传递到底板。

5.连杆：

zy10000/27/56d型液压支架前、后连杆结构图

前、后连杆与底座、掩护梁连接，构成四连杆机构，设计时保证支架在使用高度范围内，顶梁前端双
纽线轨迹满足使用要求。本支架前、后连杆为双单连杆。

连杆的作用：前、后连杆、掩护梁和底座形成了一个四连杆机构，使支架在不同采高时梁端距变化很
小，同时也能承受顶板的水平错动力。

6.立柱:

立柱为双升缩结构，缸径φ400mm，立柱是承受顶板压力的主要承载部件，要求有严格的密封性能和
强度。密封圈为复合型密封圈，材料为进口聚氨脂。

7.护帮装置：

护帮装置的作用：防止煤壁片帮，或在片帮时起到遮蔽挡板的作用，避免砸伤工作人员或损坏设备。

8.防滑防倒装置：

包括排头支架的防倒防滑、底座的防滑装置和输送机的防滑装置。在工作面倾角小于15°的情况下，
可选用排头支架的防倒、防滑装置，当工作面倾角在25°～30°时，除要使用上述装置外，还应在其他支
架上使用底座防滑装置，即在支架底座下侧横装一个千斤顶，当支架下滑后用其调整。

9.阀：

zy2000/14/31型支架使用了一个zc(6)a型操纵阀，2个kdf2型球形液控单向阀，6个yf4型安全阀和2
个sds1型液压双向锁。两个液控单向阀与两个安全阀构成控制阀组来控制两个立柱。每个液控双向锁和一
个安全阀成组后控制平衡千斤顶和护帮千斤顶。

四、液压支架的工作过程：

a立柱初撑，支架对顶板急增阻阶段。

操纵阀置于升柱位置，由泵站输来的高压液体经液控单向阀进入立柱的下腔，立柱上腔与回液管连
通，因而活柱伸出使支架升起接顶，对顶板产生支撑力，支架接顶后，泵压使立柱下腔压力迅速上升，支
架对顶板的支撑力急剧增加，这就是支架对顶板的急增阴阶段。

初撑力：立柱下腔的压力达到泵站的额定工作压力，液压泵自动卸载，液控单向阀关闭，从而使立
柱下腔的液体被封闭，支架对顶板产生的支撑力称为初撑力。

b闭锁承载，支架对顶板缓增阻阶段

支架初撑后，随着顶板逐渐下沉，立柱下腔内的液体受到进一步压缩，压力逐渐增高，使支架对顶
板产生更大的支撑力，力图阻止或延缓顶板下沉，一般情况下，顶板下沉比较缓慢，支架对顶板支撑力的
增长也就相应缓慢，所以这个阶段被称为支架对顶板缓增阻阶段。

工作阻力：立柱下腔的液体