液壓支架結(jié)構(gòu)與運轉(zhuǎn)實驗

液壓支架的結(jié)構(gòu)與運轉(zhuǎn)實驗

一、實驗?zāi)康?/p>

1.了解支架的結(jié)構(gòu)特點；

2.了解支架的液壓系統(tǒng)與操作閥，控制閥的結(jié)構(gòu)原理；3.掌握支架的維護使用。二、實驗內(nèi)容

液壓支架實驗，支撐式HB4-160型垛式支架為例；支撐撐掩護式以ZY-35型（模型）為例。

（一）HB4-160型垛式支架

1.HB4-160型垛式支架的適用范圍及主要技術(shù)特征⑴適用范圍

HB4-160型支架的設(shè)計對象為打通一礦七號煤層，適用于緩傾斜薄煤層，煤層傾角小于9°，煤層厚度在0.86～1.35cm，工作面長度為120m左右。與采煤機、運輸機配套使用，實現(xiàn)采煤工作面工作面綜合機械化。

⑵主要技術(shù)特征

支架型式：HB4-160型垛式；

初撐力：57/79.6噸；工作阻力：160噸；支撐高度：0.7～1.32m；支護長度：3.4m；支護面積：4.3m2；

推溜千斤頂：推力14.25噸，拉力8.48噸，行程600mm；支架安設(shè)間距：0.3m；支架操作方式：鄰架操作；

泵站工作壓力：15MPa、為70L/min、功率30KW。2.主要組成及工作原理

支架由前探梁、頂梁、立柱、底座、復(fù)位裝置、推溜移架千斤頂和控制系統(tǒng)等組成，它借助于乳化液泵輸出的乳化液，經(jīng)操縱調(diào)節(jié)裝置后，進入立柱和千斤頂，便活塞伸出或縮回，從而達到支撐頂扳，立柱復(fù)位和推溜移架等目的。

3.結(jié)構(gòu)特點

⑴頂梁全長3.45m，箱形焊接結(jié)構(gòu)；前探梁懸臂1.5m，能有效地控制機道，給工作人員、設(shè)備提供安全的工作條件。

⑵立柱采用兩級伸縮，以適應(yīng)煤層厚度的變化，上部一級缸為雙作用活塞式油缸，采用內(nèi)注油方式；下部二級缸為柱塞式油缸，采用外注油方式。

⑶推溜千斤頂為雙作用活塞式油缸，采用外注油方式。⑷在推溜千斤頂上加燕尾板，起到一定的調(diào)架導(dǎo)向作用。

⑸采用丁苯橡膠復(fù)位，當立柱前傾2°、后傾3°時復(fù)位力為3噸。⑹底座為剛性座箱式整體結(jié)構(gòu)、與底板接觸面積大，穩(wěn)定性好，強度高。⑺支架采用鄰架手動控制，以保司機人身安全。4.液壓控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)主要由操縱閥、主控閥、副控閥和液控單向閥等組成。⑴操縱閥

操縱閥也稱分配閥，采用山西煤研所設(shè)計的CF1型10位11通平面轉(zhuǎn)閥，但修改為9位10通，此閥的作用是完成支架的各種動作的配液，從而使支架能迅速、準確地完成各種動作。

⑵主控閥

由單向閥和安全閥組成，其作用是通過它向二級缸輸送高壓液體或在降活柱時通過它回油。

⑶副控閥

由單向閥和安全閥組成，其作用是通過它向短柱工作腔輸送高壓液體或在前探梁降時，通過它回油。

⑷液控單向閥

其作用是通過它向一級缸輸送高壓液體或在降二級缸時，通過它回油。5.泵站

泵站是液壓支架的動力源，一般安設(shè)在中間運輸巷內(nèi)，它一般由乳化液泵、乳化液箱和一套壓力控制與保護裝置組成。

現(xiàn)以RX-400型乳化液泵站為例，說明其組成和液壓系統(tǒng)。

RX-400型乳化液泵站，主要由乳化液泵1和一個容積為400m3的乳化液箱組成。乳化液泵：將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，向系統(tǒng)輸送高壓液體。

單向閥：把主進液管與泵出口隔開，以便在泵自動卸載或停止工作時，防止高壓管中的液體倒流。

蓄能器：消除泵的流量脈動和換向時引起的液壓沖擊。自動卸載閥：當系統(tǒng)保持高壓時，使乳化液泵卸載。

手動卸載閥：用于實現(xiàn)泵的空載起動，起動前打開，起動后關(guān)閉。6.支架的操作程序

支架沿工作面布置，并與采煤機、運輸機配套使用，支架安裝后，先將四根立柱伸出，支撐好頂板，并使推溜移架千斤頂處于伸出位置，當采煤機沿工作面傾斜方向前進3～6m后，操作操縱閥，使支架按下列順序工作。

前探梁降支柱降推溜移架千斤頂收缸支架移向煤壁支柱升前探梁升推溜移架千斤頂伸出運輸機推向煤壁。

7.支架操作中注意事項

⑴移架時頂梁不宜下降太多，一般下降15～20cm即可，頂板易破碎時，可以采用“擦頂移架”或“帶壓移架”。

⑵移架時速度要快，要隨時調(diào)整支架，不得歪斜，移架必須成一條直線。⑶要經(jīng)常觀察頂板情況，支架與頂板要接觸嚴密；升柱后要達到支架的初撐力。⑷推移運輸機必須在運輸機運轉(zhuǎn)中進行。⑸支架操作完畢后手把必須放在零位。（二）ZY-35型支撐掩護式支架1.ZY-35型支撐掩護式支架的結(jié)構(gòu)特點

⑴立柱分前后兩排布置，都向前傾斜，切頂性能好。⑵采用了帶機械加長段的立柱，增大了調(diào)高范圍。

⑶主梁、掩護梁兩側(cè)都有便護板，前端有防片幫板，防護性能好。⑷前梁可向上擺18°，向下擺15°，使前梁與頂板接觸良好。⑸前梁前端護幫裝置采用連桿機構(gòu)，梁端距變化小。

⑹前梁千斤頂承載腔油路上裝有大流量安全閥，可有效地防止工作面前部頂板過早離層。

⑺采用框架式推移機構(gòu)，增大了移架力。

⑻防滑裝置采用排頭導(dǎo)向梁；防倒裝置采用斜拉千斤頂。2.液壓系統(tǒng)ZY-35型支架的液壓系統(tǒng)，其控制方式如下：

⑴前后兩排立柱的升降動作，各用一片操縱閥操作，即可同時升降，也可單獨升降。⑵為使前梁能及時支護新暴露的頂板，并迅速達到工作阻力，在短柱活塞的回路上裝一只YF3A型安全閥，以保短柱的工作阻力。

⑶為防煤壁片幫支架上設(shè)有防片幫裝置，并用一只SSF型雙向鎖對防片幫千斤頂中的活塞腔與活塞桿腔分別進行互相聯(lián)鎖。

⑷在推移千斤頂?shù)幕钊麠U腔中接入閉鎖回路，防止在移架時運輸機往后退縮。三、實驗設(shè)備

1.HB4-160型垛式支架1架2.CF1型操縱閥1只3.RB-45/100型乳化液泵1臺4.RX-400型乳化液泵站1套5.ZY-35型支撐掩護式支架（模型）1架四、實驗報告

1.HB4-160型垛式支架有何結(jié)構(gòu)特點？

2.試分析HB4-160型垛式支架是怎樣升上柱和推溜移架的？

3.支架在操作時應(yīng)注意些什么？

擴展閱讀：井巷施工實訓(xùn)指導(dǎo)書

巷道施工實訓(xùn)指導(dǎo)書

實訓(xùn)一巷道斷面設(shè)計

一、實訓(xùn)目的與要求

（1）知道煤礦井下使用的巷道斷面形狀。

（2）按給定的巷道條件，會設(shè)計巷道的斷面、會計算巷道斷面尺寸。（3）會繪制巷道斷面圖。二、實訓(xùn)過程與結(jié)果1、巷道斷面形狀的分類

巷道斷面的形狀主要有：矩形、梯形、半梯形、半圓拱形、圓弧拱形、三心拱形、封閉拱形、橢圓形、圓形。

2、巷道斷面尺寸的確定

（1）巷道凈高度的確定（以拱形雙軌巷道為例）

Ba2Act

B巷道靜寬，m；a巷道不行人側(cè)運輸設(shè)備最突出部分與支護最突出部分的距離，m；A所用電機車或礦車中最大的寬度，m；

c巷道行人側(cè)運輸設(shè)備最突出部分與支護最突出部分的距離，m；

t兩輛對開列車最突出部分之間的距離。

（2）巷道凈高度的確定①拱高h0的確定半圓拱：h0=R=B/2圓弧拱：h0=B/3

②墻高的確定（以半圓拱為例）

可按架線電機車導(dǎo)電弓子要求計算,按人行高度要求計算,按管道的裝設(shè)高度要求計算

3、巷道凈斷面面積的確定（1）半圓拱:S=B(0.39B+h2)（2）圓弧拱:S=B(0.24B+h2)（3）梯形:S=(B1+B2)H/2

34、實訓(xùn)步驟與結(jié)果

（1）選擇巷道斷面形狀,確定巷道凈斷面尺寸,并進行風速驗算。

（2）根據(jù)支架參數(shù)和道床參數(shù)計算出巷道的設(shè)計掘進斷面尺寸,并按允許的超挖值求出巷道的計算掘進端面尺寸。（3）布置水溝和管線。（4）繪制巷道斷面施工圖。三、主要參考的資料：1、教科書：《井巷工程》。2、《采礦設(shè)計手冊》。3、《規(guī)程》。

實訓(xùn)二鉆眼機具實訓(xùn)

一、實訓(xùn)目的與要求

1、知道鉆眼機具的構(gòu)造與工作原理。2、知道鉆眼機具的操作與使用。

3、能分析鉆眼機具的故障原因和維修方法。二、實訓(xùn)所需儀器與設(shè)備

1、YT－23、YT－24、YT－26鑿巖機各一臺。

2、YG－8C、YG－11C、YG－11、YG－15釬頭各一個。3、釬桿2根。4、空氣壓縮機1臺。三、實訓(xùn)內(nèi)容與步驟

（一）主機構(gòu)造

主機由柄體、缸體和機頭三個部件組成，利用兩根螺桿固裝在一起。

1、柄體又名后蓋，它是由柄體、把手、水針、操縱閥、水閥、換向閥、調(diào)壓閥等部件組成。操縱閥控制機器運轉(zhuǎn)；調(diào)壓閥掌握氣腿的推力；換向閥控制氣腿的減壓放氣。2、缸體（機身）由缸體和缸體內(nèi)的棘輪、螺旋棒（來復(fù)棒）、閥柜、閥、閥

套、活塞、導(dǎo)向套、消音罩等組成。依靠這些部件，實現(xiàn)配氣、沖擊和轉(zhuǎn)釬動作。3、機頭部分由機頭、轉(zhuǎn)動套、釬尾套和釬卡等組成，它起著傳遞扭矩和卡釬作用。（二）鑿巖機動作原理

沖擊式鑿巖機都具有沖擊、轉(zhuǎn)釬、排粉和潤滑、支撐、推進機構(gòu)。

1、沖擊機構(gòu)

沖擊機構(gòu)主要由氣缸、活塞及配氣裝置組成。當操縱閥轉(zhuǎn)至運轉(zhuǎn)位置時，壓氣便經(jīng)柄體進入配氣機構(gòu)，由配氣閥交替地將壓氣導(dǎo)入缸體的后腔或前腔（機頭方向為前，柄體方向為后），推動活塞作高速往返運動。向前運動打擊釬子叫沖程，向后運動叫回程。風動鑿巖機常用的配氣裝置有環(huán)閥、控制閥和無閥三種。2、轉(zhuǎn)釬機構(gòu)

多數(shù)鑿巖機都是采用棘輪機構(gòu)并利用活塞的運動來轉(zhuǎn)動釬子。棘輪機構(gòu)有兩種。即內(nèi)棘輪與螺旋棒轉(zhuǎn)釬機構(gòu)和外棘輪與活塞螺旋槽轉(zhuǎn)釬機構(gòu)。3、排粉系統(tǒng)

鉆眼時產(chǎn)生的巖石粉塵必須及時排除。為了消除排出的巖粉對人體的危害，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，鉆眼時必須采用濕式排粉。為此，鑿巖機都配有軸向供水系統(tǒng)，并都采用風水聯(lián)動方式，即鑿巖機運轉(zhuǎn)時自動注水，停鉆時自動停水。4、潤滑系統(tǒng)

鑿巖機的沖擊頻率通常為201*次/min左右、有的已經(jīng)接近3000次/min，因此要求各部件必須保持良好的潤滑。鑿巖機都帶有自動注油器實現(xiàn)潤滑。

（1）注油器：有懸掛式和落地式兩種型式。前者是直接接在鑿巖機的進風管上；后者是放在底板上，用軟管與鑿巖機進風管連接。（2）作用：減少機件磨擦，延長機件壽命。

（3）注油器上的調(diào)油閥，可以調(diào)節(jié)出油量，油量的大小以3～5mL/min為宜。

鑿巖機潤滑油的運動粘度要根據(jù)工作環(huán)境溫度來選擇，氣溫越高，油的運動粘度應(yīng)越大。常采用的潤滑油有30號、40號、50號機油及20號、30號透平油的等。（三）主機與釬桿、釬頭的接1、釬頭與釬桿的連接

釬頭與釬桿的連接方法有兩種：螺紋連接和錐形連接。前者加工較復(fù)雜，安裝、拆卸不便，已很少使用。采用較多的是錐形接頭，它依靠錐體間的磨擦力楔

緊，一般錐體角為1°30′～3°30′,錐形頂角為3°－7°。前端應(yīng)留有6～8mm的間隙，以免損壞釬頭。

2、釬桿與主機的連接（四）鑿巖機的操作與使用1、操作前的檢查

（1）壓縮機的檢查：檢查電源、安全閥、安全裝置、設(shè)備狀態(tài)、氣體排空等，確認完好狀態(tài)。

（2）鑿巖機的檢查：檢查連接、氣路、設(shè)備狀態(tài)等，確認設(shè)備的完好狀態(tài)。2、鑿巖機的操作與使用（1）開啟空壓機的電源。

（2）觀察壓力表的壓力。

（3）開啟鑿巖機進行操作與使用。四、常見故障表2－1

表2-1鑿巖機常見故障及排除方法

故障情況活塞沖擊次數(shù)和沖擊力減小產(chǎn)生原因分析排除方法1、風壓降低，低到0.4MPa以下時（漏1、壓風機房保證足夠壓力，堵住風、多臺機、管路阻力大）管路漏風，減少臺數(shù)和彎管阻力2、鑿巖機漏風3、軸推力過大2、消除風繩接頭處漏風，安壓力表測試風壓4、零件氣孔被堵，風瓣氣缸等部件磨3、調(diào)整氣腿角度與進風量損4、及時檢修更換零件1、有臟物卡住風瓣或其它轉(zhuǎn)動部件1、及時送小修站拆洗或調(diào)換必要2、活塞損壞零件鑿巖機不動作或氣缸3、加油不足2、更換活塞發(fā)熱沖擊正常但釬子轉(zhuǎn)數(shù)減少或不勻供水不足3、若用風管加油時，一次加油不要太多，但要勤加回轉(zhuǎn)機構(gòu)零件磨損，間隙增大的緣故。更換已磨損零件如螺旋桿和螺旋母的螺旋槽部位1、水針或釬子中心孔堵塞2、水針長度不夠3、釬尾打碎，水針折斷或打堆1、檢修供水管路，排除污物2、檢查釬孔，水針、不通氣時及時更換3、釬尾淬火質(zhì)量不要過硬過軟，更換釬子或水針鑿巖機動作正常，但鑿速降低

1、釬頭釬刃已磨鈍2、壓氣水分過多3、孔內(nèi)巖粉過多4、水流到氣缸中5、釬尾長度不當和釬肩不正1、送去修磨，更換釬頭2、及時放出壓風管彎管中的水3、用水風加強鉆孔吹洗4、換膠皮墊5、更換先用合格釬子1、零件清洗不干凈1、重新清洗2、更換件質(zhì)量不好，風何形狀超過公2、重新檢查，更換不合格品

鑿巖機拆裝后打不響差3、長桿螺絲一松一緊4、拆裝時風管接頭進異物3、緊一側(cè)螺絲4、接管前開風吹凈1、活塞本身質(zhì)量差，熱處理不好1、更換零件2、釬尾硬度過高，端面粗糙，光潔度2、更換釬子，確保釬尾質(zhì)量活塞使用壽命短，底3、更換釬套沖擊端有缺損和斷裂3、釬套內(nèi)磨損，釬尾搖擺，局部受力4、短時間局部放氣降壓4、壓力壓氣過高，超過0.6MPa5、產(chǎn)生空打或空打時間過長排粉能力弱兩個吹洗炮孔的孔5、開動時不要過猛，適當加大軸推力應(yīng)工具修理溝通強力吹洗機構(gòu)失靈，機器內(nèi)部通氣孔被堵塞，如氣缸上側(cè)發(fā)現(xiàn)氣孔被堵位置，用鐵絲或相注水密封膠圈磨損，注水閥體后部彈更換不合格密封圈，應(yīng)選用丁氰簧失效，注水閥密封圈耐油性差，尺橡膠制品風水聯(lián)動機構(gòu)失靈寸漲大，水壓過高，超過彈簧力設(shè)減壓閥，水壓降低到0.3MPa以下空氣壓力充足，但扭轉(zhuǎn)力矩小轉(zhuǎn)動棘輪機構(gòu)磨損，回轉(zhuǎn)爪彈簧彈力拆開，及時更換已磨損零件減弱，棘輪內(nèi)齒磨禿。五、實訓(xùn)安全事項

1、在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，按操作規(guī)程進行操作。2、嚴格操作程序。

3、聽從指導(dǎo)教師的指揮與安排。4、操作時每組人數(shù)為3－5人。

實訓(xùn)三炮眼布置

一、實訓(xùn)目的與要求

（1）知道炮眼的種類及作用。

（2）知道掘進工作面炮眼的布置方法。（3）知道掘進工作面炮眼的裝藥量的計算。（4）會設(shè)計炮眼布置，并繪制炮眼布置圖。二、實訓(xùn)過程與結(jié)果

1、掘進工作面炮眼的種類及其作用

掘進工作面炮眼分為三類:掏槽眼、輔助眼、周邊眼。

（1）掏槽眼：將工作面上一部分巖石破碎并拋出，在一個自由面的基礎(chǔ)上崩出第二個自由面來，為其他炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件。

（2）輔助眼：是大量崩落巖石和繼續(xù)擴大掏槽眼的炮眼。

（3）周邊眼：是爆落巷道周邊巖石最后形成巷道斷面設(shè)計輪廓的炮眼2、炮眼布置的方法和原則

（1）工作面上各類炮眼布置是“抓兩頭,帶中間”.即首先選擇掏槽方式和掏

槽眼位置,其次是布置好周邊眼,最后根據(jù)斷面大小布置崩落眼。（2）掏槽眼通常布置在斷面的中央偏下,并考慮使崩落眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其他設(shè)施的可能。

（3）周邊眼一般布置在巷道斷面輪廓線上,頂眼和幫眼按光面爆破要求,各炮眼相互平行,眼底落在同一平面上。

（4）崩落眼均勻地布置在掏槽眼和周邊眼之間,以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布置。3、炮眼的布置方法

（1）掏槽眼：一般布置在巷道斷面中央靠近底版處。

（2）輔助眼：均勻地布置在掏槽眼與周邊眼之間，其間距一般為500～700mm，炮眼方向一般垂直于工作面。

（3）周邊眼：按照光面爆破要求，周邊眼的中心都應(yīng)布置在巷道設(shè)計掘進斷面的輪廓線上，而眼底應(yīng)稍向輪廓線外偏斜，一般不超過100～150mm。4、實訓(xùn)結(jié)果

（1）用A4的繪圖紙，繪制掘進工作面炮眼布置圖裝立面圖、平面圖、側(cè)面圖。（2）列表說明主要的爆破參數(shù)三、主要參考的資料：1、教科書：《井巷工程》。2、《采礦設(shè)計手冊》。3、《規(guī)程》。

實訓(xùn)四錨桿支護結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、實訓(xùn)目的與要求

（1）知道錨桿的種類及作用。（2）知道錨桿的的結(jié)構(gòu)特點。

（3）知道錨桿的布置與應(yīng)用要求。

（4）按錨桿支護原理，會設(shè)計一種錨桿支護的結(jié)構(gòu)圖。二、實訓(xùn)過程與結(jié)果1、錨桿的種類（1）金屬倒楔式錨桿（2）鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿（3）樹脂錨桿

（4）快硬水泥錨桿

（5）快硬膨脹水泥錨桿（6）管縫式錨桿2、錨桿的作用原理（1）加固拱原理；（2）組合梁原理；（3）懸吊原理

（4）圍巖補強原理；

（5）減小跨度作用原理。

3、構(gòu)思錨桿結(jié)構(gòu)

（1）按實訓(xùn)條件要求，設(shè)想錨桿的結(jié)構(gòu)；（2）查問相關(guān)資料，設(shè)計錨桿。4、實訓(xùn)結(jié)果

（1）用A4的繪圖紙，繪制錨桿的結(jié)構(gòu)圖，并標注尺寸。（2）說明設(shè)計錨桿的主要優(yōu)、缺點。三、主要參考的資料：1、教科書：《井巷工程》。2、《錨桿支護手冊》。3、《規(guī)程》。

實訓(xùn)報告書

報告一巷道斷面設(shè)計

一、設(shè)計名稱與時間設(shè)計名稱：設(shè)計時間：

設(shè)計地點：

二、設(shè)計條件與內(nèi)容三、設(shè)計目的四、設(shè)計過程與結(jié)果1、斷面選擇主要依據(jù)2、設(shè)計的原理

3、設(shè)計過程與注意事項4、設(shè)計結(jié)果（可附紙）

指導(dǎo)教師：

年月日

報告二鉆眼設(shè)備構(gòu)造、工作原理、操作與使用

一、實訓(xùn)名稱與時間

實訓(xùn)名稱：鑿巖機、煤電鉆等打眼設(shè)備構(gòu)造、工作原理、操作與使用實訓(xùn)時間：實訓(xùn)地點：二、實訓(xùn)內(nèi)容三、實訓(xùn)目的

四、實訓(xùn)過程與結(jié)果

1、主要設(shè)備及性能（可列表說明）2、設(shè)備的主要構(gòu)造及工作原理

3、正確的操作程序及使用注意事項4、實訓(xùn)收獲

指導(dǎo)教師：年月日

報告三炮眼布置設(shè)計

一、設(shè)計名稱與時間設(shè)計名稱：設(shè)計時間：

設(shè)計地點：

二、設(shè)計條件與內(nèi)容三、設(shè)計目的

四、設(shè)計過程與結(jié)果1、設(shè)計的主要依據(jù)2、設(shè)計的原理

3、設(shè)計過程與注意事項4、設(shè)計結(jié)果

(1)炮眼布置平面與剖面圖

（2）設(shè)計的主要參數(shù)與預(yù)期爆破效果

報告四錨桿支護設(shè)計

一、設(shè)計名稱與時間設(shè)計名稱：設(shè)計時間：設(shè)計地點：

二、設(shè)計條件與內(nèi)容三、設(shè)計目的四、設(shè)計過程與結(jié)果1、設(shè)計的主要依據(jù)2、設(shè)計的原理

3、設(shè)計過程與注意事項4、設(shè)計結(jié)果（可附紙）

指導(dǎo)教師：年月日指導(dǎo)教師：年月日

友情提示：本文中關(guān)于《液壓支架結(jié)構(gòu)與運轉(zhuǎn)實驗》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，液壓支架結(jié)構(gòu)與運轉(zhuǎn)實驗：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

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