技术交流　消费电子　Ｃｏｎｓｕｍｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｍａｇａｚｉｎｅ　２０１３年８月下　煤矿用液压支架液压系统浅析　李佐，戴立民，王振　（山东矿机集团股份有限公司，山东潍坊２６２４００）　摘要：本文结合煤矿用液压支架各种机构的功能，介绍其液压系统原理，并总结了在液压支架设计过程中及　井下工作面实际使用过程中应注意的问题。　关键词：煤矿用液压支架；液压系统；液压支架设计　中图分类号：ＴＤ３５５　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４－７７１２（２０１３）１６－０１５８－０１　液压支架是煤矿综合机械化开采的关键设备之一，它利　用具有稳定机构的钢结构骨架，在各种液压千斤顶的作用下　对煤层顶板、煤壁、煤层底板进行维护，保证采煤工作面作　业空间和液压支架自身状态的稳定。在液压支架设计过程中，　往往由于液压系统设计不合理而对液压支架整体操作性能产　生负面影响，以致在实际使用中不能很好的配合采煤工艺，　而影响煤矿产量，甚至对液压支架本身造成损害。　一、液压元件　液压支架液压系统元件主要有：主供液锥面截止阀，用于　切断／连通主进液管路与单台液压支架液压系统；主回液三通　断路阀，用于单向切断主回液管路液体进入单台液压支架液压　系统；安全阀，通过调定开启压力，配合其它元件实现液压千斤　顶的保压／泄压功能；液控单向阀，配合安全阀使用，实现立柱　底腔的保压／泄压功能；单向锁，可单独使用，也可配合安全阀　使用，实现某根（组）千斤顶底腔或环形腔的保压／泄压功能；　双向锁，可单独使用，也可配合安全阀使用，实现某根（组）千斤　顶底腔和环形腔的保压／泄压功能；换向阀，控制某根（组）千　斤顶的进液和回液，实现千斤项伸缩动作的转换；过滤器，保证　液压系统中液体清洁；差压组合阀，实现正装推移千斤顶的差压　控制，以减小推溜力；初撑力保持阀，在液压支架初撑阶段保证　立柱底腔液压达到泵站共液压力；其它液压元件。　二、液压支架液压系统　主供液管路通过锥面截止阀、过滤器的原件有换向阀组连　接，用于控制各种千斤顶动作的高压胶管将千斤顶的进、回液接　头与控制该千斤顶动作的换向阀连接，可实现换向阀组对各种千　斤顶最基本控制。然而为保证液压支架对采煤工作面的有效维　护还必须在操作阀与千斤顶之间使用上文所列的各种液压元件。　现结合液压支架主要结构及功能，简述液压系统布置的原理。　图１　（１）顶梁立柱。立柱是实现液压支架对顶板支撑的主要部　件，它决定了液压支架的承载特性。液压支架承载特性曲线如图　１所示。１）阶段称为液压支架初撑阶段，乳化液通过操纵阀进　入立柱底腔，使立柱底腔压力达到乳化液泵站的供液压力Ｐ０，　此时操作手柄扳至中位，停止向立柱底腔继续供液，液控单向阀　和安全阀锁住立柱底腔液体，防止其泄液保持立柱初撑力；２）　阶段为液压支架增阻阶段，顶板来压，立柱下腔压力升高至安全　阀开启压力Ｐｌ，通过安全阀的开启与关闭，维持立柱工作阻力；　当需要降低立柱时，则通过换向阀向立柱环形腔供液，同时打开　液控单向阀对立柱底腔进行泄液，立柱收缩。实际操作过程中，　在液压支架顶梁接触煤层顶板后，不应立即停止对立柱下腔的　供液，而应使供液保持一段时间，使压力达到乳化液泵站供液压　力Ｐ０。也可将液控单向阀与初撑力保持阀配合使用实现该目的。　（２）护帮板及护帮板千斤顶。护帮板实现对煤壁的支撑，防止煤　壁片帮。设计要求在支撑煤壁后，应保持一定的工作阻力，而且　工作阻力大于护帮板千斤顶额定工作阻力时应进行泄压保护，因　此要求锁住护帮板千斤顶底腔回液通路并加装安全阀；同时在　实际使用过程中，曾有因护帮板误动作伸出而伤人的事件发生，　因此设计往往要求锁住护帮板千斤顶环形腔回液通路。因此护　帮千斤项需使用双向锁并在底腔侧配备安全阀。（３）伸缩梁及　伸缩梁千斤项。一般设计要求，伸缩梁不能因为误动作而伸出伤　人，因此需在环形腔一侧加装单向锁。在伸缩梁结构上设计同动　式护帮板时，煤壁对互帮板的力会传递到伸缩梁千斤顶，因此要　求伸缩梁底腔保持一定的工作阻力，而且当工作阻力大于其额　定工作阻力时应进行泄压保护，故在伸缩梁千斤项底腔一侧应　使用单向锁及安全阀。设计中可综合护帮板应实现的功能，选择　单向锁或双向锁，必要时配置安全阀。（４）前梁及前梁立柱。前　梁立柱与顶梁立柱所要实现的功能相似，前梁立柱底腔需保持　一定的工作阻力以对煤层项板进行支撑，但前梁立柱一般不使　用液控单向阀，而使用普通单向锁替代，同时应配备安全阀。（５）　平衡千斤顶。两柱掩护式液压支架的平衡千斤顶是调整和保持　支架顶梁状态的重要元件。实际采煤工艺要求，顶梁必须较稳定　的保持一定状态，既不能轻易“抬头”也不能轻易“低头”，因此　设计要求平衡千斤顶的底腔和环形腔需同时保持一定的工作阻　力，且该工作阻力大于平衡千斤顶额定工作阻力时需进行泄压　保护。故平衡千斤顶需使用双向锁，并且底腔侧和环形腔侧应分　别加装安全阀。（６）推移系统。推移系统是保证工作面顺利推进　的重要机构常用的推移千斤顶配置形式有正装和倒装两种形式。　这两种形式都要求在采煤过程中对刮板输送机保持一定的推力，　不能使刮板输送机因采煤机采煤时的阻力而后退，以保证采煤　机截割步距。所以当推移千斤顶为倒装布置时，应使用单向锁锁　住环形腔回液通路并加装安全阀．当推移千斤顶为正装布置时，　应使用单向锁锁住底腔回液通路并加装安全阀。在实际使用中，　正装的推移千斤顶推溜力较大，往往远高于推溜所需的力，由此　带来的负面影响是损坏推移系统的连接销轴。因此选用正装推　移千斤顶时，一般采用浮动式或差压式。浮动推移千斤顶原理不　再赘述。差压式推移千斤顶是通过差压组合阀，在对底腔进行　供液时同时对环形腔供液，推溜力＝底腔压力一环形腔压力，以　此来减小推溜力。（７）其它结构。液压支架的其他结构如抬底机　构底调梁机构、活动侧护板　倾角液压支架的防倒防滑机构等，　都可根据其所需要实现的功能进行液压系统的设计。　三、结束语　作为液压支架设计人员，在设计过程中，应充分考虑采　煤工艺对液压支架功能的要求，合理配置液压系统。矿方在　实际使用过程中，应充分保证液压系统的完整，损坏的原件　需及时进行更换，不能将液压元件进行断路。随意改变液压　系统往往是事故的根源。　参考文献：　ｆ１１１王国法等．液压支架技术　．北京：煤炭工业出版社，１９９９．　［２］王国法等．液压支架控制技术ＩＭ］．北京：煤炭工业出版　社．２Ｏ１０．　２０１３消费电子

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