文档介绍：第一章绪论
液压支架的设计目的
采用综合机械化采煤方法是大幅度增加煤炭产量、提高经济效益的必由之路。为了满足煤炭日益增长的需要,必须大量生产综合机械化采煤设备,迅速增加综合机械化采煤工作面(简称综采工作面)。而每个总裁工作面平均需要安装150台液压支架,可见对液压支架的需要量是很大的。
由于不同采煤工作面的顶底板条件、煤层厚度、煤层倾角、煤层的物理机械性质等的不同,对液压支架的要求也不同。为了有效地支护和控制顶板,必须设计出不同类型和不同结构尺寸的液压支架。因此,液压支架的设计工作是很重要的。由于液压支架的类型很多,因此其设计工作量也是很大的。由此可见,研制和开发新型液压支架是必不可少的一个环节。
液压支架的设计、制造和使用,从1854年英国研制成功了液压支架发展到现在,已经基本成熟,已经基本成熟,它已经形成了能另适用各种不同煤矿地质条件的各类液压支架。
从液压支架的形式来看,有支撑式液压支架发展到掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架;从支架的质量来看,有轻型液压支架和重型液压支架;从支撑高度来看,有薄煤层液压支架、中厚煤层分层和厚煤层液压支架,其中厚煤层液压支架鼬分厚煤层一次采全高液压支架、厚煤层分层开采液压支架和放顶煤液压支架;从用途来看,有端头液压支架和中间液压支架。所以从液压支架的现状开看,液压支架已经发展到一个完整的液压支架体系。从液压支架的设计来看,由过去的手工设计发展到全部计算机程序设计。总之,随着时代的发展的进步,液压支架设计、制造和使用,将越来越完善、安全、可靠。
近几年来,为适应采煤综合机械化的发展需要,液压支架获得了迅速的发展,出现了很多类型,据统计,它的结构形势已达数百种。每种支架的支柱从1根导8根,支撑力从50吨到800吨,,也以至更厚的煤层,适应煤层倾角由0°到45°,甚至70°左右。在缓倾斜薄及中后煤层中,液压支架已获得广泛的应用,但是由于煤层赋存条件复杂,支架的结构还不够完善,设备需要管理和操作经验,所以液压支架的使用范围仍受到限制。
为了改进支架的支护性能,提高它对不同矿山地质条件的适应性,扩大使用范围,延长使用寿命,目前液压支架有下列几方面的发展动向:
1).大力发展掩护式和支撑掩护式支架,对其它形式的支架,应用逐渐减少。1976年国际采矿设备展览会展出的89种液压支架中,有80%是掩护式支架,这些支架的主要特点是:
采用四连杆机构,使梁端和煤壁之间的距离基本保持恒定;支柱支在顶梁上,提高了支架的工作阻力;顶梁和掩护梁铰接,取消了两者间易被矸石堵赛的三角区;掩护梁和顶
梁的主梁部分均装设侧护板,提高了支架的防护能力;采用整体自移式,便于支架操作和实现自动控制。
2).液压支架的进一步发展,是着重解决扩大使用范围的问题。目前,各国正在研制大倾角、大采高、大截深和薄煤层支架,并使支架和采煤机更好地配合。近几年来,国外正
。同时,为扩大支架适应的高度范围,广泛采用双伸缩式支柱。
3).采用高压乳化液泵,以提高支架的初撑力,很多国家使用的泵站压力已达到300公斤/厘米2以上。
4).为了简化支架管路系统和便于安全操作,开始采用“多芯管”先导式邻架控制的操纵方式。
5).为加快支架移设速度,进一步改善操纵条件,支架控制正在向自动控制方向发展。目前,分组程序已开始使用,全工作面的自动控制还处在研究阶段。
6).液压支架结构设计的方向:轻型化、标准化、材质强化、高压化。
我国液压支架经过30多年的发展,尽管取得了显著成绩,在双高矿井建设中出现过日产万吨甚至班产万吨的记录,但总体水平与世界先进采煤国家仍存在一定差距。在支架架型功能上我国与国外相差无几,但有些地方特别是特厚煤层用的放顶煤支架、铺网支架、两硬煤层的强力支架、端头支架还有独到之处,但国产液压支架技术含量偏低,电液控制阀可靠性差,所以钢材的耐压能力一般为16MPa,最好的屈服极限才700MPa,液压系统压力在35MPa以下,流量在200L/min以内,供液管直径25~32mm,回液管直径25~50mm,最快移架速度为10~12s/架,工作阻力更是相对较低。
我国科学工作者经过30多年的发展和努力,液压支架的设计、制造水平在不断提高,特别是在缓倾斜中厚煤层的液压支架方面积累了相当丰富的经验,架型已基本趋于成熟、完善,在品种和质量方面与国际先进水平相比,差距越来越小。但在控制元件和控制系统方面,与先进国家的产品相比还有较大的差距。所以,今后除硬继续针对我国国情的煤层具体条件,开发一些新架型、新品种外,还应在设