矿山机械课件.ppt

第五节液压支架参数确定,一支架高度一般应首先确定适用煤层的平均载高，然后确定支架高度。支架最大结构高度m支架最小结构高度m式中分别为煤层最大，最小截割高度，mm。-----考虑伪顶冒落的最大厚度。对于大采高支架取200～400㎜，对于中厚煤层支架取200～300㎜，对于薄煤层支架取100～200㎜。-----考虑周期来压时的下沉量，移架时支架的下降量和顶梁上，底板下的浮矸之和。对于大采高支架取500～900㎜，对于中厚煤层支架取300～400㎜，对于薄煤层支架取150～250㎜。,,,,,,,支架的最大结构高度与最小结构高度之差为支架的调高范围。调高范围越大，支架适应范围越广，但过大的调高范围给支架结构设计造成困难，可靠性降低。支架最大高度和最小高度取值应符合规定。支架的最大结构高度和最小结构高度之比为支架的伸缩比二支护强度和工作阻力支架有效工作阻力与支护面积之比定义为支护强度。顶板所需的支护强度取决于顶板的类级和煤层厚度。我国已制定了不同顶板类级的支护强度标准。支护强度除可按规定选用外，还可按经验公式估算Mpa式中,退出,,,,,-,,K---作用于支架上的顶板岩石厚度系数，一般取5～8；M----截割高度，m；---岩石密度，一般取支架支撑顶板的有效工作阻力为式中F----支架的支护面积，FLCBk式中L----支架顶梁长度。m；C---梁端距，mB----支架顶梁宽度，m；k----架间距，m。,,,,,,,,,-,,,,三中心距和宽度支架中心距一般等于工作面一节溜槽长度。目前液压支架中心距大部分采用1.5m。大采高支架为提高稳定性中心距可采用1.75m，轻型支架为适应中小煤矿工作面快速搬家的要求，可采用1.25m中心距。支架宽度是指顶梁的最小和最大宽度。宽度的确定应考虑支架的运输，安装和调架要求。支架顶梁一般装有活动侧护板，侧护板行程一般为170～200mm,当支架中心距为1.5m时，最小宽度一般取1400～1430mm，最大宽度一般取1570～1600mm。当支架中心距为1.75m时，最小宽度一般取1650～1680mm，最大宽度一般取1850～1880mm。当支架中心距为1.25m时，如果顶梁带有活动侧护板，则最小宽度一般取1150～1180mm，最大宽度一般取1320～1350mm，如果顶梁不带活动侧护板，则宽度一般取1150～1200mm。,,,,四初撑力初撑力的大小对支架的支护性能和成本都有很大影响。较大的初撑力能使支架较快达到工作阻力，减慢顶板的早期下称速度，增加顶板的稳定性。但对乳化液泵站和液压元件的耐压要求提高。一般取初撑力为（0.6～0.8）倍的工作阻力。五移架力和推溜力移架力与支架结构，质量，煤层厚度，顶板性质等有关。一般薄煤层支架的移架力为100～150KN，中厚煤层支架为150～300KN，厚煤层支架为300～400KN，推溜力一般为100～150KN。,,,六梁端距和顶梁长度梁端距指移架后顶梁端部至煤壁的距离。梁端距是考虑由于工作面底板起伏不平造成输送机和采煤机的倾斜，以及采煤机割煤时垂直分力使摇臂和滚筒向支架倾斜，为避免割顶梁而预留的安全距离。支架高度越大，梁端距也应越大。当采用即时支护方式时，一般大采高支架梁端距应取350～480mm，中厚煤层支架梁端距应取180～340mm，薄煤层支架梁端距应取200～300mm。顶梁长度受支架型式、配套采煤机割深（滚筒宽度）、挂板输送机尺寸、配套关系及立柱缸径、通道要求、底座长度、支护方式等因素的制约。减小顶梁长度，有利于减小控顶面积，增大支护强度，减少顶板反复支护次数，保持支架结构紧凑，减轻重量。,,,,第六节液压支架结构选择根据液压支架各部件的功能和作用，其组成可分为四部分（1）.承载结构件如顶梁、掩护梁、底座、连杆、尾梁等。其主要功能是承受和传递顶板和跨落演示的载荷。（2）.液压缸包括立柱和各类千斤顶。其主要功能是实现支架的各种动作，产生液压动力。（3）.控制元部件包括液压系统操纵阀、单向阀、安全阀等阀体，以及管路、液压、电控原件。其主要功能是早总控制支架各液压缸及保证所需的工作特性。（4）.辅助装置如推移装置、护帮（或挑梁）装置、伸缩梁（或插板）装置、活动侧护板、防倒防滑装置。喷雾装置等。这些装置都是为实现支架的某些动作或功能所必需的装置。,,,,一顶梁支架常用顶梁形式有3种整体顶梁、铰接顶梁和楔形结构顶梁。铰接顶梁的前段称为前梁，后段成为主梁，一般简称梁顶。整体顶梁（图4-28）结构简单，可靠性好；顶梁对顶板载荷的平衡能力较强；前端支撑力较大，可设置全长侧护板，有利于提高顶板覆盖率，改善支护效果，减少支架漏矸。为改善接顶效果和补偿焊接变形，整体顶梁前端（800～1000mm）一般上翘铰接顶梁如图4-29所示，在前梁千斤顶的推拉下，前梁可以上下摆动，对不平顶板的适应性较强。运输时可以将前梁放下与定量垂直，以减小运输尺寸。前梁千斤顶必须有足够的支撑力和连接强度，前梁上下不宜设置侧护板。为顺利移架，前梁间一般要留有100～150mm间隙，从而增加了破碎顶板漏矸的可能性。,根据顶板条件的使用要求，顶梁可设置伸缩梁。一般整体顶梁只能设置内伸缩式伸缩梁。在铰接顶梁的前梁上课设置内伸缩式（亦称嵌入式）伸缩梁，或设置外伸式（亦称手套式）伸缩梁（图4-30）。伸缩梁一般是为了实现超前支护设置的，其伸缩值可以根据使用要求确定，一般600～800mm。内伸缩式伸缩梁，结构可靠性好，但接顶效果差。外伸缩式伸缩梁，接顶效果好，但结构可靠性较差，易变形。也可采用内伸缩和外伸缩结合的结构形式。,,,二侧护板支架侧护板装置一般由侧护板，弹簧筒，侧推千斤顶、导向杆和连接销轴等组成。支架常用的活动侧护板形式有三种，即直角式单侧活动侧护板、直角式双侧可调活动侧护板、折页式单侧活动侧护板。直角式单侧活动板如图4-31所示，侧护板一侧为固定式，一侧为活动式。固定侧护板即是梁的边筋板，可增加梁体强度，减轻支架重量。直角式单侧活动侧护板适用于工作面倾角较小（以下）的缓慢倾斜煤层或水平煤层，具有挡矸密封性和导向性好的特点。,,,,直角式双侧活动板可根据工作面的倾角方向调整一侧固定，另一侧活动，适应性强，可用于各种支架。折页式活动侧板主要特点是结构简单，千斤顶可以布置在梁体的外侧。便于拆装和维修。但挡矸密封性较差，且移架时导向性差。主要用于顶板比较稳定或坚硬条件的支撑掩护式支架。顶梁侧护板高度一般取250～500mm，薄煤层支架取下限，大采高支架取上限，掩护梁侧护板和后连杆侧护板高度一般根据支架最大高度时，侧护板水平尺寸等于移架步距加100～200mm搭接量的原则确定。,,,,三底座支架底座常用形式有三种，即整体刚性底座、底分式刚性底座和铰接分体底座，其中铰接分体底座以较少采用。整体刚性底座中挡前部一般有高度50～100mm的小箱形结构，中档后部上方为箱形结构，推移液压缸一般安装在箱形体之下。整体刚性底座立柱柱窝前一般设计过桥，以提高底座的整体刚性和抗扭能力。整体刚性底座的整体刚度和强度好，底座接底面积大，有利于减小对底板的比压，但推移机构处易积存浮煤碎矸，清理较困难。一般用于软底板条件下工作面支架。,,底分式刚性底座如图4-32所示，底座底板为中分式，中档推移机构直接落在煤层底板上，前立柱柱窝有过桥，中档后部上方为箱形结构。由于底分式刚性底座中档地板分体，推移装置处的浮煤，碎矸可随支架移架从后端排到采空区，不需人工清理，适应高采高效要求，但减少了底座面积，增大了对底板的比压，目前，高效高采工作面液压支架一般均采用底分式刚性底座。四、推移装置,,推移装置由推移杆、推移液压缸和连接头等主要零件组成，其中推移杆是决定推移装置形式和性能的关键部件。推移杆的常用形式有正拉式短推移杆和倒拉式长推移杆。短推移杆一般结构如图4-33所示，是由钢板组焊而成的箱形结构件，结构简单可靠，重量轻，被广泛采用。长推移杆常用形式有框架式、整体箱式和铰接式。框架式长推移杆结构如图4-34所示，由前后两段组成，前段为箱式结构，后段为双杆式结构和导向块。当推移液压缸缸径超过140mm时，双杆式结构强度难以保证，可靠性下降。框架式长推移杆适用于中型以下的支架。,,五、护帮装置煤壁片帮和梁段冒顶是影响综采效率和工人安全的主要因素，特别是在破碎顶板、松软中厚及厚煤层条件下问题更为严重。护帮板是提高液压支架适应性的一种常用装置，其作用是1护帮。即通过挑梁（护帮板）贴紧煤壁，向煤壁施加一个支撑力，防止片帮。一旦片帮，也可挡住片帮煤使其不进入人行道。并防止片帮继续扩大。2做临时前梁。在支架能及时支护的情况下，采煤机过后挑起挑梁可实现超前支护。当煤壁出现片帮时，挑梁可伸入煤壁线以内，临时维护顶板，避免引发冒顶。在支架滞后支护的情况下，利用挑梁可实现及时支护。3在煤壁层分层开采时，采上分层可利用挑梁挂网卷，才下分层可利用挑梁网兜。护帮装置的主要类型有两类，一是简单铰接式，二是四连杆式。,,1简单铰接式如图4-35（a），护帮板铰接在整体顶梁或铰接前梁的前端（有伸缩梁时铰接在伸缩梁头上），千斤顶直接与护帮板相连接。这种形式的护帮板结构简单，但挑起力矩小，且当顶梁或前梁带伸缩时，厚度较大，难以实现挑起。2四连杆式如图4-35（b）所示，四连杆式护帮板（挑梁）与顶梁或前梁的铰接方式与简单铰接式相同，但在千斤顶与护帮板间增加了一个四连杆机构，实现护帮和挑起支护顶板，并保证收回到预定的角度。四连杆机构把千斤顶的作用力有效地传递到煤壁和顶板上。这种挑梁的挑起力矩大，结构相对复杂。对于厚煤层支架，为了提高护帮高度和增加超前支护面积，挑起梁可采用伸缩式或折叠结构。,,六柱间距和筋板配置支架柱间距指两排立柱间的距离。柱间距和筋板配置要考虑支架的中心距、立柱缸径、推移装置的宽度等因素。合理确定柱间距和筋板配置是支架结构设计的重要任务。柱间距与各部件筋板配置关系如图4-36所示。根据设计实验，推荐5种柱间距和筋板配置方案列于表4-6中。,,七立柱和千斤顶立柱式液压支架实现支撑和承载的主要部件，它直接影响支架的工作性能。液压支架的发展对立柱的长度、缸径、密封、型式等诸多方面提出许多新的要求，立柱的主要型式有4种。1.单伸缩双作用立柱结构简单、可靠，属液压无级调高，调整高度方便，但调高范围小，多用于调高范围不大的支架上，许多放顶煤支架配单伸缩双作用立柱。单身所双作用带机械加长杆立柱,,2.单身所双作用带机械加长杆立柱结构比较简单，调整范围较大，有液压无级和加长杆有级两种调高方式，使用中经常用液压无级调高，操作人员需根据采煤工作面煤层厚度的变化及时调整机械加长杆的高度（有级调高）以满足支护要求，如果有级调高调整的不及时。会出现支架被压死或顶空问题，且调整加长杆的高度费时费力，本型立柱多用于煤层厚度变化较大的中厚煤层支架上。由于这种立柱各主要承载部件的强度匹配合理，近年来，一些厚煤层支架山也选用了本型立柱，适用范围有所扩大。为进一步增大支架调高比，有的单伸缩双作用立柱上加有两个加长杆，但这种结构的立柱应用不多。图4-37为带机械加长杆的单伸缩双作用立柱。,,3.双伸缩双作用立柱调高范围大，属于液压无级调高，造作方便灵活，但结构复杂，加工要求高，成本高。本型立柱多用于薄煤层和大采高支架上。由于本型某些缸径立柱的中缸强度裕度偏小，遇有采煤工作面基本顶压力显现强烈时中缸有时会出现鼓胀现象，损坏立柱。因此，在使用条件允许的情况下，大多选用单伸缩双作用带机械加长杆的立柱。图4-38为双伸缩立柱，外活柱2与缸体1构成一级缸，又与内活柱3构成二级缸。油口10进压力液，开始由油口12排液，外活柱伸出。当一级缸行程结束后，一级缸活塞腔压力升高，打开底阀6，压力液进入二级缸活塞腔，油口11排液，内活柱伸出。降柱时，油口11，12同时进压力液，油口10排液，一级缸先下降，当顶杆碰到凸台9时，打开底阀6，二级缸排液下降。,,4.三伸缩双作用立柱一般为三级液压无极调高，有的在双伸缩立柱上架一段接长杆，主要是为想增加立柱的调高范围，以满足某些特殊结构支架对立柱增加调高的要求。国外较早使用了这种立柱，其调高范围很大，但结构复杂，第三级缸内压力很高，对材料和加工都要求很高。目前国内还没有使用这种立柱。八双纽线机构双纽线机构又称四连杆机构，是液压支架的掩护梁与底座之间用钱、后两岸链接形成的四连杆机构。支架升降时，顶梁前端可沿双纽线移动，使梁端距变化较小，,,双纽线机构有两种结构形式。一种为前、后连杆都为单杆式；另一种是后连杆为整体铸钢件或焊接件，钱两岸为左右分置的单杆铸钢件或焊接件，这样可增大支架的有效利用空间。双纽线机构是液压支架的主要稳定机构，其主要作用是保证支架的纵向和横向稳定性，承受和传递外载，保持支架的整体刚度，因此，对液压支架的研究常常离不开对双纽线机构的研究和认识。支架升降时顶梁的运动轨迹是由四连杆机构决定的，即由顶梁与掩护梁铰点E的轨迹所决定。根据机构运动学分析，E点的运动轨迹一般为一条双纽线，如图4-39所示，合理设计四连杆参数，即可控制E点的运动轨迹，改善支架支护性能，减少连杆受力。,,支架在最大高度和最小高度范围内运动时，E点的运动轨迹呈3中形势双摆线（ABCD段），单向向后摆动（BC）段和单向向前（AB段和CD段）。选择不同的四连杆参数，可以使E点轨迹处于上述3中曲线段。支架工作时，受到顶板载荷的作用，有下缩趋势。当E点轨迹处于AB段时，顶梁相对顶板有向煤壁移动的趋势，顶板对顶梁的摩擦力指向采空区侧。当E点轨迹处于BC段时，顶梁相对于顶板有向采空区移动的趋势。此时顶板对顶梁的摩擦力指向煤壁。当顶板运动趋势超过支架运动趋势时，顶梁与顶板间的摩擦力方向将取决于顶板的运动趋势。从顶板管理方面分析，顶梁向煤壁方向移动比定向向采空区移动有利。前者对于保持梁端顶板处于挤压状态有利，而后者容易导致顶板产生离层或断裂，造成顶板断裂线前移或梁端冒顶。因此，合理设计四连杆参数，使支架工作段内E点轨迹处于AB,,段比较理想，但对于调高范围大的支架，要达到这一要求是很困难的，然而，由于四连杆销孔间隙的作用，使E点实际运动轨迹与上述理论轨迹不完全相同。为了保持支架梁端距的稳定，一般应控制两段摆动幅度30～80mm。液压支架的纵向稳定性是由四连杆机构决定的，而不取决于立柱的多少。液压支架实际受力状态十分复杂，经常受到非对称载荷和横向载荷的作用。保持支架横向稳定性的整体刚性十分重要。支架立柱为二力构件，不具有承受较大横向载荷的能力。支架的横向载荷只能靠四连杆机构承受。当限制前连杆最大拉力、减轻支架重量和调节梁端距，有的支架特跌是大采高支架采用液压前连杆。其连杆上部为双作用千斤顶，用以调节连杆长度和梁端距；连杆下部为单作用千斤顶，用以承载。,,用优化方法设计支架机构参数已有许多研究，可在各种约束调架下达到结构重量最轻、构件载荷最小和梁端距变动量最小等诸多目标。九、防滑防倒装置防滑放到装置是利用装设在支架上的防滑防倒千斤顶在调架时产生一定的推理，以防支架下滑。倾倒，并进行架间调整。几种防滑防倒装置如图4-40所示。图A是在支架的底座旁边折射一个与防滑撬板3相连的防滑调架千斤顶4，移架时千斤顶推出，推动撬板顶在邻架的导向板上，起导向防滑作用，而顶梁之间装有防倒千斤顶2以防止支架倾斜。图B与上述情况剧本相同，两个防倒千斤顶装在底座箱的上部，通过其动作，达到防滑、防倒和调架的作用。这种型式的防滑、防倒装置多用于垛式支架。图C是在相邻两支架的顶梁（或掩护梁）与自作之间装一个防倒千斤顶2，通过链条或拉杆分别固定在各支架的顶梁和底座上，千斤顶2防倒，千斤顶4调架。,,十、液压支架控制系统液压支架按操纵阀与所控制价的相对位置分为本架控制和邻架控制。本架控制就是操纵者操纵所在支架的控制系统，系统结构简单，应用普遍。邻架控制是操作者在支架内操纵相邻支架的控制系统，系统结构简单，操作安全方便，但过架胶管较多，给移架带来不便。液压支架控制系统按控制原理分为全流量控制和先导控制。全流量控制是用全流量操纵阀直接向液压缸工作腔输入压力液，实现支架动作。先导控制是通过先导阀驱动主控阀实现支架各种动作，系统结构比较复杂。若采用多芯胶管实现邻架控制，可使用过架胶管较少，操作省力，移架速度快。,,按机械化程度可分为手动控制和电液自动控制。按照采煤工艺要求编制程序后，电液控制系统通过微机实现工作面液压支架各动作的自动运行。支架电液控制系统是在一般液压支架控制系统基础上发展起来的，二者基本结构相同，但控制方式不同，支架电液控制系统按其技术发展的完善程度可分为三个阶段。1.单台支架电液控制，即对单台支架的单个动作进行控制，也可对支架的“降柱移架升柱”循环进行程序控制。2.成组支架电液控制，即沿工作面以若干台支架为一组胺给定的动作顺序移动支架的半自动化控制。3.全工作面采煤设备完全自动化的电液控制，即支架电液控制系统与安装有位置测量仪的采煤机、运输机的自动控制系统相结合，实现从巷道中的中央控制台或井上控制进行远距离控制的目的。,第七节综采工作面设备配套,组成总裁工作面设备的车采煤机、输送机和液压支架有严格的配套关系，以保证正常发挥各自的功能。一生产能力配套生产能力配套的原则是工作面输送机的生产能力必须大于采煤机的理论生产率，顺槽转载机和胶带输送机的生产率又应大于工作面输送机的生产率，否则，采煤机割下的煤可能运不出去。二、移架速度与牵引速度配套液压支架沿工作面长度的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速度，否则采煤机后面的空顶面积将增大，易造成梁端顶板的冒落。,,液压支架的移架速度可按下时估算m/min式中---泵站流量，L/min;---移架支架全部立柱和千斤顶同时动作所需要的液体容积LA---支架中心距，mK---考虑从泵站到支架间管路泄漏的损失系数，一般取1.1-1.3。移架速度的计算值必须大于采煤机的最大工作牵引速度。三相关尺寸配套,,,,,采煤机依靠工作面输送机导向并在其上移动，而工作面输送机与液压支架又互为指点一家和推溜，因此三者的相关尺寸应能协调。图4-41所示是三机配套尺寸的一般要求。从安全角度考虑，工作面无立柱空间宽度R应尽可能小，但它受到设备宽度的制约，由图可知RBEWXd/2式中B---截深，mmE---煤壁与铲煤板间的间隙，一般取100～150mmW---工作面输送机的宽度，mmX---支架前柱与输送机电缆槽间的距离，一般为150～200mmd---立柱外经，mm,,为了减少无立柱空间宽度R，保证铲煤板端，煤壁间距离E及采煤机电缆拖移装置对准输送机的电缆槽，采煤机的机身中心线常相对于输送机中部槽中心线向煤壁方向偏移一个距离e，其大小随机而定。人行道宽度K应大于700mm，在薄煤层中，人行道高度应大于400mm。从顶梁尺寸看，RLC，L为顶梁悬臂长度，C为梁端距。梁端距越小越好，以增大支架对顶板的覆盖率，但由于底板沿走向起伏不平会导致上滚筒倾斜而截割顶梁，因此必须保持一定的梁端距，一般C250～350mm，（薄煤层取小值）。顶梁后部尺寸N与支架有关。,,推移液压缸的行程应较截深大100～200mm。在截高方向，机面高度A要保证足够的过煤空间高度h，一般h250～300mm（薄煤层允许大于等于200～240mm），以便煤流顺利从采煤机底托架下通过。过机高度Y一般应大于200mm。以使采煤机在最小截割高度、顶板起伏不平及顶板下沉时，能顺利从顶梁下通过。,第八节乳化液泵站,液压支架和外注式单体液压支架的工作液体是由乳化液泵站提供的。乳化液泵站由乳化液泵、乳化液箱和其他附属设备组成。泵站工作压力普遍提高到40MP以上，最大压力80MP。流量一般为300L/min。最大达到500L/min。电动机功率一般为150250KW，最大达375KW，乳化液出现了无柱塞式液压泵，流量脉动小。乳化液泵组传动系统使用了行星齿轮传动式斜齿轮传动，加装强迫润滑泵和冷却风扇。乳化液泵的柱塞采用实体陶瓷或柱体外表面喷涂陶瓷等高硬度、耐磨材料。柱塞密封使用复合润滑材料，如石棉、黄铜及聚四氯乙烯塑料等,,韧性材料。阀组及通夜部件的材质以不锈钢为主，部分使用黄铜及喷镀镍、铬。液压控制系统安装压力传感器和传感器控制的电液卸荷阀。目前广泛使用的乳化液泵站均属移动式泵站，岁工作面的推进而不断前移，今年来国外出现了一种远距离集中供液固体式泵站，供液距离达3-4km,采用直径5070mm的厚壁无缝钢管向工作面供液，泵站相对固定，不必每日移动，便于安装、运行和管理维修，并可同时向两个工作面供液。,,一泵站主要参数泵站压力必须满足立柱初撑力和千斤顶最大推力所要求的弱化也工作压力。若此工作压力不能兼顾时，可采用双压力供液系统。所需的泵站工作压力Mpa式中---根据立柱或千斤顶推算出的初撑工作压力，Mpa。---泵站到液压支架的管路压力损失系数，一般取1.1-1.2。支架管路长，弯曲多时，应取大值。液压支架的移架速度应大于采煤机的工作牵引速度。移架速度主要取决于泵站供液的流量L/min,,,,,,式中----一架支架所有立柱和千斤顶完成全部动作所需的乳化液体积，L、-----采煤机工作牵引速度m/minA-----支架中心距m-----泵站到支架管路泄漏损失系数，一般为1.1-1.3。从乳化液泵站产品系列中，选用规格参数稍大于上述计算所得压力、流量值得乳化液泵。乳化液箱的有效容积应容纳乳化液3min流量个箱底存液量，停泵时管路的最大回流量以及因煤层厚度变化所造成的液量差等三部分流量之和。此外，还应配合有足够容积的副储液箱，以备清洗液箱及截高达变化时储液用。,,,,,二、乳化液泵型乳化液泵如图4-42所示，电动机经齿轮减速箱传动曲轴1.曲轴1有三曲拐，互成120，两端由双列向心球面滚子轴承支撑。连杆2的大端为剖分式结构，内装钢环高锡铝合金轴瓦，具有良好的承载、抗疲劳和耐磨性能。连杆小端内装钢套，与滑块3用销轴铰接。滑块与滑道孔之间有活塞环密封，以防曲轴箱滑油外漏。传动箱内采用飞溅润滑。在连杆大端的轴瓦盖上有两个油孔，当曲轴顺时针旋转时浸入油中的下孔将油带起后从上孔排出，从而使曲轴颈与轴瓦间得到润滑。三个滑道孔上方是小油池，通过小孔漏油去润滑滑道、连杆与滑块铰接面。柱塞孔右端装有排气螺塞。吸、排液阀5、6为菌形锥阀，阀芯和阀座的材料为，柱塞4的材料为,表面氮化，硬度高且耐磨，,,,,芯部调质。柱塞左端通过两个半环9和压紧螺母10与滑块连接，并压在承压块11上。这种连接方式更换柱塞方便。承压块受压变形后可翻转使用。箱体与泵头体用缸体连接，内装导向套8支撑并引导柱塞。柱塞与缸体上设有多道V形密封圈。当密封圈磨损后，可旋转外边的压紧螺母将密封压紧。通过注油杯7可向密封圈与柱塞间加润滑脂。一般每个乳化液泵站应配置两台乳化液泵，两泵壳并联供液或转换工作。三乳化液箱乳化液箱是储存、回收、过滤和沉淀乳化液的设备。XRXTA型乳化液箱如图4-43所示。洗液管8接泵的洗液口，泵排出的压力液经排液管9、自动卸荷阀10和交替双进液阀18到通往工作面的主,,供液管7。从支架返回的乳化液经主回液管16依次流过沉淀室1、消泡室2、磁性过滤室3、过滤网槽14，除去乳化液中的悬浮微粒。泡沫和铁磁物质，进入工作液室4。箱体19侧面有液位观察窗20，左下方有一溢流管21，可排除箱内过多的液体。在箱体另一端的下部，设有清渣盖17，用于清除沉淀室中的沉淀物。每个分隔室有放液塞。更换乳化液时。拧开放液塞放尽箱内乳化液。后端板左上角有一个回液接头，工作时总是与总回液管相接，吸液断路器、交替双进液阀、高压过滤器安装在面板上。卸荷阀安装在乳化液泵出口处，在其后端部安装了连通断路器，配液阀是乳化液与中性水溶液的混合装置，安装在乳化油室和盖板上，可与供水接头配合使用。,,四、泵站液压系统泵站液压系统应满足如下要求1.当支架动作时，系统能即时供给高压液体，当支架不动作时，泵仍照常运转，但自动卸载；当支架动作受阻，工作液体压力升高超过允许值时，能限压保护。为此，泵站系统中必须设有自动卸载装置。2.要设手动卸载阀，以实现泵的空载启动。3.系统中要装单向阀，以防止停泵时液体倒流。4.为能在拆除支架或检修支架管路时泄出管路中的液体，应加手动泄液阀。5.应设有缓冲减振的蓄能器。,,由于工作面支架的立柱和千斤顶所需的液压力不同，需要泵站供给不同的压力液。据此，泵站分有高压泵液液压系统，高压--压泵液压系统和高压泵减压阀液压系统。国产乳化液泵站有XRB以及RB系列，其构成原理基本相同，XRB2B型泵站液压系统如图4-44所示。其工作过程是启动前先打开手动卸载阀e，使泵空载启动，这时泵排出的乳化液经手动卸荷阀直接回乳化液箱；启动后，关闭手动卸荷阀，从泵排出的高压乳化液经单向阀a向工作面供液；当工作面不用液或用液很少时，系统压力上升，直至打开先导阀c和主阀d，实现自动卸载。当系统过载，安全阀2开启溢流，实现过载保护，交替双进液阀6的作用是保证任一台泵工作都能通过一条管路向工作面供液。,第五章刮板输送机,第一节概述刮板输送机是一种挠性牵引机机构的连续输送机械，是为采煤工作面和采区巷道运煤布置的机械。它的牵引构件是刮板链，承载装置是中部槽，刮板链安置在中部槽的槽面。图5-1所示是SGWD-250型可弯曲刮板输送机，中部槽沿运输线路全线铺设，刮板链绕经机头，机尾的链轮接成封闭型置于中部槽中，与滚筒采煤机和输送机推移装置配套，实现落煤,装煤，运煤及推移输送机械化。沿输送机全长都可向溜槽中装煤，装入中部槽中的煤被刮板链拖拉，在中部槽内滑行到卸载端卸下。一般的刮板输送机能在25度以下的条件下使用。刮板输送机在使用中要受拉压，弯曲，冲击，摩擦,,和腐蚀等多种作用，因此，必须有足够的强度，刚度，耐磨损和耐腐蚀性。由于它的输送方式是物料和刮板链都在槽内滑行，因此运行阻力和磨损都很大。目前采煤工作面运煤还没有更好的机械可代替，只能从结构，强度和制造工艺上不断研究改进，使它更加完美，耐用。用刮板输送机运送散碎物料的方式20世纪初出现于英国。目前综采工作面使用的刮板输送机除了运煤之外，还有其他的功能给采煤机做运行轨道;为拉移液压支架做伸缩液压缸的固定点；清理工作面的浮煤；悬挂电缆，水管，乳化液管等。刮板输送机在综采工作面与采煤机和液压支架配套工作的情况如图2-30所示。为使刮板输送机的生产实现标准化，系列化和通用化，我国制定了矿用关板输送机型式与参数和刮板输送机的通用技术条件。矿用刮板输送机,,型与参数是产品系列的规划，刮板输送机通用技术条件规定了刮板输送机的主要技术指标和技术要求，以提高产品质量。矿用刮板输送机按刮板链的型式分有三种中单链型，边双链型和中双链型。系列型谱中的刮板输送机都采用以矿用高强度圆环链制成的刮板链。刮板输送机按功率大小分为轻，中，重型。刮板输送机配套单电动机设计额定功率为40kw及以下的为轻型;大于40kw，小于等于90kw的为重型。系列型谱规定的刮板输送机产品型号编制方法如下例如，中部槽宽为630mm,配用电机功率为2*75kw，第三次修改的边双链刮板输送机表示为SGB630/150C。,第二节刮板输送机主要构件,不同类型的刮板输送机，尽管组成部件的形式和布置方式不尽相同，但基本结构是相同的。刮板输送机由机头部，机尾部，中部槽及其附属部件，刮板链，紧链装置，推移装置和铺固装置等组成。一、机头部机头主要有机头架、链轮、减速器、盲轴、联轴器和电动机等组成，是将电动机的动力传递给刮板链的装置，有驱动、卸载、连接与支撑机头锚固装置和推移装置、固定采煤机械牵引链的功能。图5-2所示是一种轻型中单链式刮板输送机的机头部。,,（一）机头架机头架是及头部的骨架，应有足够的强度和刚度，由厚钢板焊接而成。各种型号及头部的共同特点如下①两侧对称，可在两侧壁上安装减速器，以适应左、右采煤工作面的需要。②链轮由减速器伸出轴和盲轴支撑连接，这种连接方式，便于在井下拆装。③拨链器和护轴板固定在机头架的前横梁上，它的作用是防止刮板链在链轮的分离点处被轮齿带动卷入链轮。护轴板是易损部位，用可拆换的活板，既便于链轮和拨链器的拆装，又可更换。（二）链轮链轮是一个组件，由链轮和连接筒组成。链轮是传力部件，也是易损件，运转中除受静力荷载外，还受有脉动、冲击荷载等。图5-3所示为边双链用的链轮组件，采用剖分式连接筒，连接筒用螺栓固接。,,内孔用平键分别与减速器伸出轴及盲轴连接。安装时必须保证两个链轮的轮齿在相同的相位上。此种结构的优点是链轮磨损后可以更换链轮。（三）减速器我国目前生产的刮板输送机减速器多为平行布置式、三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器。其适用条件为齿轮圆周速度不大于18m/s，安装角度为-1度35度，适用于正反两向运转。为适应不同需要，、三级传动的圆锥圆柱齿轮减速器有三种装配形式，如图5-4所示。I型减速器的第二轴端装紧链装置，第四轴（或第二轴）装断销过载保护装置，这种形式用于30kw以下的减速器；II型减速器的第二轴端装紧链装置，,,利用液力耦合器实现过载保护，单机功4075kw的减速器多采用这种形式，III型减速器的第一轴装紧链装置，利用液力耦合器实现过载保护，单机功率90kw以上的减速器采用这种形式。采用双速电动机时，不能用液力耦合器，因为液力耦合器，因为液力耦合器不能在低速下工作。用双速电动机驱动，应采用适当的机械或电器过载保护装置。减速器的轴端形式按配套需要选用。输入轴端有圆头平键和渐开线外花键两种输入轴端有矩形花键、渐开线内花键和渐开线外花键三种。为使同一型号减速器的安装尺寸和连接尺寸能通用互换，我国制定并颁发了刮板输送机减速器标准。,,为使其在左、右采煤工作面和机头、机尾部都能用通用，刮板输送机减速器的箱体应上、下对称。箱体的结构还应使刮板输送机在大倾角条件下工作时，各齿轮和轴承都能得到充分的润滑。为便于改变链速，减速器应能用更换第二对齿轮的办法，在一定范围内改变传动比。中型和重型刮板输送机的减速器都采用一级圆弧锥齿轮转动。圆弧锥齿轮的承载能力大，传动平稳，噪声低。检修更换齿轮时，必须注意齿形的齿制相同，并应成对更换。刮板输送机通用技术条件对减速器的技术性能规定有具体指标。,,图5-5所示为SGW-250型刮板输送机减速器结构，第一对齿轮为圆弧锥齿轮，具有传动平稳、承载能力大、噪音小等优点，特别适合高速重载转动。第二对和第三对齿轮均为斜齿圆柱齿轮。根据需要更换第二对齿轮，可使刮板链获得两种不同的链速。减速器所有零部件都安装在球墨铸铁的减速箱壳体内，上、下箱体为对体结构，以适应左、右工作面和机头、机尾使用。为使在倾斜状态下第一轴上球轴承也能得到良好的润滑，用挡环和油封隔成一个独立的油室，使润滑油不会流入箱体油室内。为使在大倾角下锥齿轮也能得到润滑，在箱体的相应部位设隔离油室。为防止工作是油过热，箱底部装有冷却水管。如果矿用刮板输送机的机头部装在平巷的位置，可采用圆柱齿轮减速器。行星齿轮减速器的体积、质量小、效率高，大功率的减速器采用它有利,,（四）盲轴盲轴是装在机头架不装减速器的一侧、支承链轮的一个组件，图5-6所示的盲轴件是用于与图5-3所示链轮组件相配的盲轴组件，其轴承座装在机头架板侧板的座孔内，用螺栓固定。（五）联轴器电动机与减速器的连接，有弹性联轴器和液力耦合器两种。用液力耦合器有以下优点使电动机轻载启动；有过载保护功能；减缓传动系统的冲击和振动；多电动机驱动时能使各电动机的负荷分配趋于均匀，如果与电动机的特性匹配得当，能增大驱动装置的驱动力矩。中型和重型刮板输送机都采用液力耦合器。,,二、机尾部机尾部分为有驱动和无驱动装置两种。有驱动的装置的机尾部，因为机尾部不需要卸载高度，除了机尾架与机头架有所不同外，其他部件与机头部相同。无驱动装置的机尾部，尾架上只有使刮板链改向用的机尾轴部件，如图5-7所示是一种双边链型的机尾部。三、溜槽及附件溜槽是刮板输送机的主体，用于承载和作为采煤机的轨道。溜槽有中部槽、调节槽、连接槽（或过渡槽）等类型。工作面刮板输送机溜槽靠采空侧安装挡煤板，以提高装载力；靠煤壁侧安装铲煤板，以清扫机道，便于输送机推向煤壁。挡煤板和铲煤板属于附件。,,（一）中部槽中部槽是刮板输送机的机身。如图5-8所示，由槽帮钢和中板焊接而成。上槽为运物料的承载槽，下槽由敞底式和封底式两种，供刮板链返程用。封底式可减小刮板链返程阻力或用于松软底板，但给安装和维修带来困难。为此，可采用几节封底槽间隔一节由可拆中板的检修槽的办法，以减小困难。中部槽的形式列入标准的由中单链型.边双链型.中双链型三种。除用于轻型刮板输送机的中单链采用冷压槽帮钢外，其他都用热轧槽帮钢。图5-9所示为定型标准槽帮钢断面形状，其中D型为中单链刮板输送机使用；E形为中单链和中双链型使用，边双链型也可使用，M型为边双链型使用。E型与M型相比，不仅中板宽度减小从而增大了刚度，同时也便于焊接，刮板链条也不磨焊缝。,,（二）调节槽.过度槽或连接槽调节槽与中部槽结构基本相同，用来调节刮板输送机的长度，以适应工作面长度变化的需要，由500mm和1000mm两种长度。过渡槽（或连接槽）用于机头架和机尾架与中部槽的过度或连接。使机头架.机尾架和中部槽连为整体。（三）挡煤板和铲煤板如图5-10所示，挡煤板是一个多功能组合件，安装再工作面刮板输送机送机采空区一侧槽帮的支座上，用以增加溜槽货载断面，防止向采空区散落，为采煤机导向，敷设和保护电缆及各种管线，并为推移千斤顶提供连接点。铲煤板固定再中部槽支座上，用于推移中部槽时清理工作面浮煤,,四刮板链刮板链时刮板输送机中传递牵引力，直接挂运物料的组件。刮板链由刮板。牵引连和接链环组成。刮板为链段上导向和挂运物料的构件，目前使用的中单链。中双链。边双链三种。图5-11所示为中单链式刮板链刮板链使用的链条，早期用板片和可拆模锻链，现在都用圆环链。链条再运行中不仅要承受很大的静荷载和动荷载，再受滑动摩擦条件下运行，还要受矿井水的浸蚀。因此，目前使用的圆环链都是用优质合金钢焊接而成，并经热处理和预拉伸处理，使之具有强度高，韧性大，耐磨，耐腐蚀的特性。圆环链规格是以链环棒料直径和链节距的尺寸（mm）表示。标准规格有七种1040.1050.1864.2286.2692.30108。圆环链按强度划分为三个等级。不同规格尺寸的各级强度的圆环链，其破断负荷也不相同。,,目前使用的刮板链可作如下比较。边双链的拉煤能力强，特别对于大块较多的硬煤，但其两条链受力不均。特别是中部槽再弯曲状态下运行时更为严重；中单链没有受力不均的情况，但其整体破断强度不高，限制了其在大功率刮板输送机上的应用；中双链吸取了边双链与单链各自的优点，既较好地解决了在弯曲段受力分配不均匀的问题，又解决了整个强度不高的矛盾；三链刮板链，由于其整体破断强度较高，特别适用于大功率刮板输送机选用。五、紧链装置又称紧链装置，是调整刮板输送机刮板链链条预张力的装置，通常由紧链器和阻链器组成。阻链器是在紧链时将链条的另一端固定住的装置，有链条挂钩式和楔块式两种。紧链器是直接连接或配合刮板输送机减速器对链条施加张力的机构，有棘轮插爪式、抱闸式、闸盘式和液压马达式四种形式。,,棘轮插爪式紧链器如图5-12所示，由棘轮、插爪等件组成。棘轮安装在刮板输送机减速器的第二轴伸出轴上。手把在运行位置上时，弹簧顶杆使插爪脱离棘轮，棘轮任意转动。紧链时，将紧链器手把扳到“紧链位置”，插爪被弹簧顶杆顶入棘轮的齿根，然后反向继续开动电动机，使机头链轮反转，因棘轮插爪的限制，电动机停转时链条不能回松。当链条被拉紧到有足够拉力时，停止电动机，从链条自由端拆除多余的链段，将刮板链连接在一起后，点电动机使链轮反转的同时，将手把复位到“运行位置”，使插爪脱开棘轮。拆除紧链挂钩，即可正常运行。棘轮紧链器结构简单，操作方便，适用于轻型刮板输送机，因为用于功率较大的刮板输送机时，紧链后棘轮与插爪之间的压力很大，搬开手把时不安全。,,抱闸式紧链器由制动轮、闸带、偏心轮等件构成。利用偏心轮使闸带抱紧制动轮，对减速器进行制动从而紧链。抱闸式紧链器结构简单，操作简单，大全可靠，但不能准确控制制紧链力。它逐渐取代棘轮插爪式紧链器，用于轻型或中