采掘机械第三篇3章课件.ppt

第三章 单体支护设备 单体支护设备包括金属摩擦支柱、单体液压支柱、金 属铰接顶板、切顶支柱和滑移顶梁支架。 第一节 金属摩擦支柱 金属摩擦支柱是靠摩擦力来工作的，有急增阻和缓增阻类型。 一、急增阻支柱（图3-3-1） 组成：由柱体1、活柱2、垂直楔4（有1：80或1：100 斜度）、柱锁（由锁箍3、垂直楔4、传动楔5、 水平楔6和摩擦板8组合）等组成。 这种支柱适用于煤层倾角α≤25°，厚度在0.6～2.5m，顶板中等稳定，下沉量小的地质条件。 HZJA型支柱的工作特性如图3-3-1b所示。因为活柱斜度大，故支柱被压缩时工作阻力增加较快，而最大压缩量却小。 二、缓增阻支柱 图3-3-2为HZWA型缓增阻支柱。活柱2是用两根特殊断面的合金钢对焊而成的，其一侧有1：1250的斜度，上端有顶托。柱体1是用两根U型钢对焊而成的。 柱锁 组成：柱锁结构复杂。它由锁箍3、摩擦板4和6、滑块5、楔块7、水平楔8、卡块9、弹簧10等组成。 自动锁紧过程：架设支柱时，将活柱从柱体中拉出与顶梁接触，然后打紧水平楔。此时，由于弹簧的作用，滑块和摩擦板6处于上极限位置，从而带动楔块和水平楔一起向上倾斜6～8°。当顶板下沉，作用于支柱上的载荷达到50～80kN时，活柱开始随着顶板下沉，但活柱与摩擦板之间无相对滑动。这是因为活柱与摩擦板6间的摩擦力较大，足以带动楔块和水平楔绕卡块的o点一起向下转动的缘故。从活柱带动摩擦板、楔块、水平楔由上极限位置开始下移，到滑块被柱体挡住为止这一过程叫自动锁紧过程。 该支柱最大压缩量可达400mm，极限工作阻力达400kN。其工作特性如图3-3-2b所示。 这种支柱用于顶板下沉量较大的缓倾斜煤层工作面。 主要技术参数见表3-3-1。 第二节 单体液压支柱 它是靠液压力工作的，工作特性是恒阻的。按供液方式不同，有内注式和外注式两种。 一、内注式单体液压支柱（图3-3-3） 内注式单体液压支柱是利用支柱内的手摇泵注液升柱的。它主要由活柱4、缸体6、活塞7、泵活塞11和曲柄滑块机构14等组成。取下顶盖1和通气阀2可向柱内A腔注入液压油。 该支柱的动作包括升柱、初撑、承载和回柱四个过程，其动作原理是： 1、升柱：立起支柱，通气阀2靠自重打开，A腔与大气相通。将手摇把套入曲柄方头上，然后旋转手把，通过曲柄滑块机构14使泵活塞11以中心导向管5为导向上下往复运动。当泵活塞向上运动时，B 腔形成负压；A腔的 液压油即被吸入B腔；当泵活塞向下运动时，B腔的液压油经进液阀10、单向阀8进入活塞7的下腔C ，活柱4因受液压力作用而升起。连续摇动手把，知道活柱接顶，即完成升柱过程。 2、初撑：活柱接顶后，继续摇动手把。当泵活塞向上运动时，A腔的液压油继续流入B腔，并通过进液阀10和环形槽9充满于二级泵的内腔空间12。当泵活塞向下运动时，由于C腔内压力较高，而B腔内的液压油虽然被压缩，但油压仍比较低，因而打不开单向阀8，只能经泵活塞上的阻尼孔和泵活塞与活柱间的间隙返流到A腔。与此同时，空间12的液压油受压缩后经环形槽流至进液阀与单向阀间的油腔，此高压油迫使进液阀关闭、单向阀打开，而流入C腔，将活柱进一步撑紧顶板。连续摇动手把，直到支柱达到规定的初撑力可达70～80kN。 3、承载 支柱初撑后，随着顶板下沉，作用在支柱上的载荷逐渐增大。当载荷增大到支柱的工作阻力时，安全阀3开启溢流（C腔的液压油经中心导管作用于安全阀上，溢流的液压油又流回A腔），支柱在恒阻下让压下缩（工作阻力300kN左右）。 4、回柱 只要扳动卸载手把15，将卸载阀16打开，C腔的液压油即经卸阀流回A腔，活柱在自重作用下快速下降。 二、外注式单体液压支柱 外注式单体液压支柱（图3-3-4）的结构原理与液压支架的立柱相同，但它是通过注液枪把泵站的高压乳化液注入支柱的。支柱升柱和初撑时，首先将注液枪9插入支柱三用阀2的注液孔中，然后握紧注液枪手把，泵站的高压乳化液就由供液管10经注液枪和三用阀中的单向阀进入支柱下腔，使活柱3升起（同时复位弹簧5被 拉长）。当支柱升起撑紧顶板后，拔出注液枪。随着采煤工作面的推进和顶板下沉，工作面顶板作用在支柱上的载荷增加。当顶板压力超过三用阀中安全阀限定的支柱工作阻力时，支柱内的高压液体将三用阀中的安全阀打开，液体外溢，腔内压力随之降低，支柱下缩；当支柱所受载荷低于工作阻力时，安全阀关闭，腔内液体停止外溢。 回柱时，扳动卸载手柄8，打开三用阀中的卸载阀，柱内高压液