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液压支架的结构与原理

第一节液压支架基础知识

本节目的与要求：了解液压支架的分类和型号意义，掌握支架的构成及工作

原理。明白并掌握具体操作步骤。

液压支架是在金属摩擦支柱和单体液压支柱的基础上发展起来的工作面机

械化支护设备，它与滚筒式采煤机、可弯曲刮板输送机、转载机及带式输送机等

形成一个有机的整体，实现了落煤、运煤、支护和采空区处理等主要供需的综合

机械化采煤工艺，从而使采煤技术进入一个新的阶段。

一、液压支架及分类

1、液压支架的使用

液压支架是以高压液体为动力，由若干个金属构件与液压元件组成的一种支

撑和控制顶板的设备。广泛应用于矿山开采。并成为了现代采煤技术中的关键设

备之一。因此，支架的性能完好至关重要。

2、液压支架的分类

按照液压支架的不同位置、组合、控制方式、控制原理、适用环境、采高等

液压支架分为支掩掩护式、支顶掩护式、支撑式、薄煤层、中厚煤层、厚煤层、

放顶煤支架、充填支架、端头支架、组合支架、本架控制支架、邻架控制支架等

八大系列近五十种型号。

如图，液压支架分类示意图。

二、液压支架产品型号命名及意义

根据《液压支架产品型号编制和管理办法》规定：液压支架型号主要由产品

类型代号、第一特征代号和主要参数代号组成。

液压支架型号组成和排列方式如下：

123456

□□□□□□

1为产品类型代号（汉语拼音字母Z）

2为第一特征代号

3为第二特征代号

4为主参数（支架工作阻力、支架最小高度、支架最大高度）

5为补充特征代号

6为设计修改代号

第二节液压支架的组成及工作原理

本节目的和要求：掌握支架的组成部件，正确认识各部位结构，熟练掌握支

架的工作原理，掌握支架的液压系统。

一、液压支架的组成

液压支架一般由承载结构件、执行元件、控制元件和辅助装置4部分组成。

1、承载结构件

承载结构件依据功能和用途分别包括顶梁、底座、掩护梁、连杆、侧护板、

尾梁、挑梁等部分组成。

1）顶梁

直接与顶板相接触承受顶板负荷的支架部件叫顶梁。

2）掩护梁

阻挡采空区垮落的矸石窜入工作面并承受采空区落矸石的载荷和承受顶板

通过顶梁传递的水平推力的部件叫掩护梁。掩护梁是掩护式和支撑掩护式支架的

特征之一。

3）前后连杆

前后连杆只有掩护式和支撑式支架才安设。前后连杆和掩护梁、底座组成四

连杆机构，提高了支架控制顶板的能力。

4）底座

直接于底板相接触，承受立柱传来的顶板压力并将其传递至底板的部件叫底

座。

5）侧护板

侧护板的作用是消除相邻支架掩护梁和顶梁之间的间隙，防止垮落矸石进入

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，调整支架间的间

隙。

2、执行机构

执行元件包括立柱和各种千斤顶。

1）立柱

立柱是液压支架的主要动力元件，可分为单伸缩和双伸缩两种。单伸缩立柱

调高范围比较小，但结构简单、成本低；双伸缩立柱则与之相反。

2）千斤顶

液压支架中除立柱以外的液压缸均称为千斤顶，依其功能分为前梁千斤顶、

推移千斤顶、侧推千斤顶、平衡千斤顶、护邦千斤顶、尾梁千斤顶、插板千斤顶

等。

3、控制元件

液压支架的液压系统中所使用的控制元件主要有两大类：压力控制阀和方向

控制阀。压力控制阀主要有安全阀；方向控制阀主要有液控单向阀、操纵阀等。

1）安全阀

安全阀是支架液压控制系统中限定液体压力的元件。它的作用是保证液压支

架具有可缩性和恒阻性。可确保立柱和千斤顶保持恒定的工作阻力，避免立柱、

千斤顶过载损坏。

2）液控单向阀

液控单向阀是支架的重要液压元件之一，它的作用是闭锁立柱、千斤顶的某

一腔中的液体，使之承受外载产生的增加阻力，使立柱或千斤顶获得额定工作阻

力。液控单向阀往往和安全阀组合在一起，组成控制阀。

3）操纵阀

在支架液压控制系统中用来使液压缸换向，实现支架各个动作的换向（分配）

阀，习惯上称为操纵阀。

4、辅助装置

辅助装置包括推移装置、挡矸装置、复位装置、护邦装