ZY5000产品使用说明书Word格式文档下载.docx
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因此与同类型支架相比,具有适应性强、可靠性高、调高范围大,移架速度快,工作面产量高等特点。
2、适用地质条件与配套设备
2.1、适用地质条件:
1)用于单一煤层开采工作面;
2)适用工作面采高范围为1.65~3.0m;
3)作用于每架支架上的顶板压力不能超过5000kN;
4)适应煤层倾角不大于15°
;
2.2、配套设备
1)采煤机
MG200/480-WD采煤机;
2)输送机
SGZ/730/320输送机;
2.3、品种、规格
ZY5000/15/32型掩护式液压支架为矿用支护设备。
规格参数详见本说明书第三部分主要技术性能及主要参数。
2.4、型号的组成及其代表意义
ZY5000/15/32
支架最大高度32dm
支架最小高度15dm
支架工作阻力5000kN
掩护式
支架
二、结构特征与工作原理
1、主要结构功能与特性
ZY5000/15/32型掩护式液压支架主要有金属结构件、液压元件两大部分组成。
Ⅰ、金属结构件
a)顶梁(见图2)
顶梁机构直接与顶板接触,支撑顶板,是支架的主要承载部件之一。
顶梁的结构为整体式结构。
顶梁是由钢板拼焊的箱形结构。
中部通过柱窝和立柱相连,后端和掩护梁铰接;
右侧设有和掩护梁重叠的侧护板(左侧为死侧护板,右为活侧护板)以封闭架间空间。
该型液压支架顶梁采用钢板拼焊箱形变断面结构。
顶梁一侧上平面低一个板厚,用于安装活动侧护板,控制顶梁活动侧护板的侧推千斤顶和弹簧套筒,均设在顶梁体内,并在顶梁上留有足够的安装空间。
顶梁还有护帮作用,以防止片帮的煤砸伤人和设备。
b)掩护梁(见图4)
掩护梁前部与顶梁铰接,后下部与前、后连杆相连,经前、后连杆与底座连为一个整体,是支架的主要连接和掩护部件。
另外,由于掩护梁承受的弯矩和扭矩较大,工作状况恶劣,所以掩护梁设计具有足够的强度和刚度。
本支架的掩护梁为整体箱形变断面结构,用钢板拼焊而成,为保证掩护梁有足够的强度,在它与顶梁、前后连杆连接部位都焊有加强板,在相应的危险断面和危险焊缝处也都有加强板。
c)底座(见图9)
底座是将顶板压力传递到底板并稳定支架的部件,除了满足一定的刚度和强度外,还要求对起伏不平的底板适应性要强,对底板接触比压要小。
支架底座为整体式底座,四条主筋形成左右两个立柱安装空间,通过底板、筋板将底座连为箱式结构,使底座具有很高的强度和刚度。
d)前、后连杆(图6、7)
前、后连杆上下分别与掩护梁和底座铰接,共同形成四连杆机构。
支架前、后连杆为分体式单连杆,其结构为钢板焊结的箱形结构,这种结构不但有很强的抗拉抗压性能,而且有很强的抗扭性能。
e)推移机构
支架的推移机构包括:
推移杆、连接头、推移千斤顶和销轴等组成,主要作用是推移运输机和拉架。
推移杆的一端通过连接头与运输机相连,另一端通过千斤顶与底座相连,推移杆除承受推拉力外,还承受侧向力,底座下滑时有一定的防滑作用。
f)防护装置
支架性能的好坏和对工作面地质条件的适应性,在很大程度上取决于防护装置的设置和完善程度,本支架设有比较完善的防护装置,性能可靠,主要是侧护板机构。
(1)侧护板(图3、5)
设置侧护板,提高了支架掩护和防矸性能,支架顶梁和掩护梁设有侧护板。
侧护板为固定侧护板和活动侧护板两种,左右对称布置,一侧为固定侧护板,另一侧为活动侧护板。
活动侧护板都是有弹簧套筒和千斤顶控制。
侧护板的主要作用有:
①阻挡矸石,即使在降架过程中,由于弹簧套筒的作用,使活动侧护板与邻架固定侧护板始终相接触,能有效防矸。
②操作侧推千斤顶,用侧护板调架,对支架防倒有一定作用。
支架顶梁和掩护梁设有单向可调活动侧护板,顶梁活动侧护板均由两个弹簧套筒和两个侧推千斤顶控制,掩护梁活动侧护板均由两个弹簧套筒和一个侧推千斤顶控制。
弹簧套筒是由导杆、弹簧、弹簧筒等组成,侧护板是由钢板直角对焊的结构。
g)
Ⅱ、液压系统及液压元件
a)液压系统
本支架液压系统,由乳化液泵站、主进液管、各种液压元件、立柱及各种用途千斤顶组成,操纵方式采用手动邻架操作,使用快速接头和U形卡及O形密封圈,拆装方便,性能可靠。
在主进、回液三通到操纵阀之间,装有截止阀、过滤器等,可根据需要接通和关闭某架液路,可以不停泵维修某架胶管及液压元件,过滤器能过滤主进液管来的高压液,防止赃物杂质进入管路系统。
本支架液压系统所使用的乳化液,是由乳化油与水配置而成的,乳化油的配比浓度为5%,使用乳化液应注意以下几点:
(1)定期检查浓度,浓度过高增加成本;
浓度太低,可能造成液压元件腐蚀,影响液压元件的密封;
(2)防止污染,定期(两个月左右)清理乳化液箱;
(3)防冻:
乳化液的凝固点为-8°
左右,与水一样,也具有冻结膨胀性,乳化液受冻后,不但体积膨胀,稳定性也受影响。
因此,乳化液地面配制和运输时要注意防冻。
b)液压元件
本支架采用的立柱千斤顶如下表:
立柱、千斤顶技术特征参数表
名称
项目
单位
数值(型式)
数量
立
柱
型式
——
液压双伸缩
2个
一级缸缸径/柱径
mm
φ280/φ260
二级缸缸径/柱径
φ200φ185
行程
1613
初撑力(P=31.5Mpa)
kN
1939
工作阻力(P=40.6Mpa)
2500
推
移
千
斤
顶
双作用液压缸
1个
缸径/杆径
φ140/φ85
700
推力/拉力
306/484
平
衡
φ180/φ105
400
推力/拉力(P=40.6Mpa)
1033/682
侧
内进液双作用液压缸
3个
φ63/φ45
170
98/48
护
帮
φ125/φ70
340
387/365
前
梁
φ140/φ105
140
485/212
抬
底
φ110/φ85
220
299/120
调
φ100/φ70
200
247/126
配
套
设
备
采煤机
MG200/480-WD
输送机
SGZ730/220
转载机
SZZ764/160
2、工作原理
1)升架
当压力液经管路进入一级缸的活塞腔时,在压力液的作用下,一级缸首先伸出。
一级缸上腔的液体经回液管回液。
当一级缸全部伸出之后,顶梁仍未接触顶板时,一级缸的活塞顶靠在导向套上,由于阻力增大,一级缸下腔的液压随之提高,当这个压力增大到一级缸活塞头上底阀的调定动作压力时,压力液经底阀进入二级缸的活塞腔,二级缸的活柱外伸。
顶梁接触顶板后,立柱下腔内液体逐步升高至泵站压力。
而后将手柄放回中间位置,停止供液。
为保持支架初撑力,在操纵阀和立柱活塞腔间的回路中设置控制阀组,利用阀内单向阀闭锁油路。
随着顶板下沉,立柱下腔液压增高,支架受压逐步由初撑力升为工作阻力。
2)降架
降架是在一、二级缸上腔进入压力液的同时,自动打开立柱控制阀的闭锁,使一级缸活塞腔的压力液经过控制阀与回液路相通的情况下进行的。
当一级缸完全收缩之后,底阀被打开,二级缸活塞腔和一级缸活塞腔相通,这时在二级缸上腔压力液的作用下,二级缸迅速下降。
当支架降至所需高度时,将操纵阀手柄放回中间位置,降架停止。
3)移架
架前移的动作是以输送机为支点,靠推移千斤顶的伸缩来实现的。
该支架属长框架推移机构,长框架与输送机和推移千斤顶连接,以实现推溜力小、拉架力大的目的。
这时,推移千斤顶活塞杆腔供液推溜,活塞腔供液拉架。
4)推输送机
前移输送机的动作是以支架为支点,靠推移千斤顶的伸缩来实现的。
推溜和拉架共用一片操纵阀和同一推移千斤顶,两者的控制动作相反。
三、支架主要技术性能及主要参数
表一
支架主要技术参数
序号
数值
1
/
掩护式液压支架
2
支架最小/最大高度
1500/3200
3
支架最小/最大宽度
1430/1600
4
支架中心距
1500
5
支护强度
MPa
0.8~0.85
6
对底板平均比压
1.9~2.0(f=0.2)
7
支架初撑力(P=31.5MPa)
3878
8
支架工作阻力(P=40.6MPa)
5000
9
操作方式
本架操纵
10
泵站压力
31.5
11
适应煤层倾角
度
≤15°
12
推移步距
600
13
支架运输尺寸
4160×
1430×
14
支架重量
Kg
12789
四、安装和调试
1、安装的技术要求
a)装配前,应将主要金属结构件连接孔的毛刺、切削等清除干净。
b)所有螺纹连接处应涂抹防锈油。
c)支架的零部件和管路系统应按照图样规定的位置安装,连接可靠,排列整齐、美观。
d)支架安装应遵守安装工艺。
2、安装程序及注意事项
a)安装程序
(Ⅰ)架体组装
(1)准备:
熟悉图纸,掌握其结构,技术要求。
清点所有零部件,并分类摆放整齐;
(2)清理:
清理各零部件表面及绞接部位的毛刺、切屑及油渍;
(3)检验:
按图样要求,对各部尺寸进行校验,做好测量记录,并分类作出标记;
(4)底座组装:
按照图样依次将推移千斤顶、推移框架、前后立柱、抬底千斤顶进行组装;
(5)顶梁组装:
按图样将弹簧、顶杆、侧推千斤顶、侧护板、平衡千斤顶、护帮千斤顶与顶梁组装在一起,然后与护帮板绞接;
(6)掩梁组装:
按图纸依次将弹簧、顶杆、侧推千斤顶、侧护板、前后连杆与掩护梁组装成一体:
(7)架体组装:
依次将顶梁组件、掩梁组件与底座组件连接在一起。
(Ⅱ)液压系统组装
按照图纸要求,将所有液压元件清洗干净,校核尺寸去掉防护堵,按顺序分类摆放整齐,并作出标识;
(2)固定阀座:
按图样要求位置安装固定阀座;
(3)液压管路:
按图样要求依次连接所有液压管路,并通过相应的胶管夹排列整齐,固定牢靠;
(4)安全阀组装:
在压力试验台上将所有安全阀的压力调定为稍高于工作压力为31.5MPa,保证正常使用,并按图纸要求的位置安装在架体上。
(Ⅲ)调试
按照MT312-2000液压支架通用技术条件进行整体试验,要求动作灵活自如,工作准确可靠,不得有蹩卡和渗漏现象。
试验完毕后将支架缩至最小尺寸,保证运输。
b)注意事项
(1)在组装过程中严禁吸烟、乱扔烟头;
(2)在组装过程中一定要遵守相关的安全操作规程;
(3)在吊、装过程中一定要有人协调指挥;
(4)清除毛刺和锐角,特别是缸体供液口上的毛刺和锐角,防止组装时损伤密封件;
(5)组装过程中,应注意不使密封件损坏;
(6)组装完毕应将支架反复升降几次,排除支架立柱内存留的空气。
五、使用、操作
1、使用前的准备与检查
a)准备
(1)工具:
扳子、钳子、螺丝刀、套管、小锤、手把等
(2)备品备件:
U形销、高低压密封圈、高低压管、常用接头、弯管等。
b)检查
(1)检查支架前端、架间有无冒顶,片帮的危险;
(2)检查支架有无歪斜、倒架、咬架,架间距离是否符合规定,顶梁与底板接触是否严密,支架是否成一条直线或甩头摆尾,以及顶梁与掩护梁工作状态等;
(3)检查结构件:
顶梁、掩护梁、侧护板、千斤顶、立柱、推移杆、底座箱等是否开焊、断裂、变形,有无联接脱落、螺钉是否松动、压卡、歪扭等;
(4)检查液压件:
高低压胶管有无损伤、挤压。
拉紧、破皮断裂、阀组有无滴漏,操作手把是否齐全、灵活可靠、置于中间位置,管接头有无断裂,是否缺U形销子;
(5)照明灯、信号闭锁等是否齐全、灵活可靠;
(6)支架有无严重漏液卸载现象,有无立柱伸缩受阻现象。
c)安全警示
(1)必须由经过专门培训的工人和技术人员对支架进行操作,培训计划包括理论知识、实践知识以及液压支架安全技术操作规程。
(2)使用支架的矿山地质及矿井的技术条件要符合支架的技术要求。
(3)支架所用的阀组、立柱、千斤顶,均不准在井下拆检,可整体更换,但必须是同规格、同型号且有效期内安标证的产品。
更换前尽可能将缸底缩到最短,接头处要及时上防尘帽。
(4)更换胶管和阀组液压件时,只准在“无压”状态下进行,而且不准将高压出口对着人!
(5)支架上的安全阀,不准随意拆除和调整!
(6)严禁身体探入刮板输送机挡煤板内或脚蹬液压支架底座前端操作。
(7)移架的下方和前方不准有其他人员工作!
(8)应按作业规程控制采高,防止压死支架!
(9)、维修液压支架推移装置时要与采煤机隔绝。
(10)、如果在液压支架维修工作时,必须护好顶板和煤壁,以防止冒落岩石和片帮,并停止采煤机和运输机,或采取其它措施确保继续采煤工作时不会影响维修工作的绝对安全。
(11)、在工作中如果需要将支架分离,务必将采煤机停止工作并在绝对安全的范围内进行。
并且要解除工作环境内液压支架的液压力和机械力,以免造成事故。
(12)、在任何维修液压支架工作之前,采取机械固定的方法固定好液压支架,例如在每对四连杆之间插入垫木,在倾斜工作面使用圆环链或其它有效方法固定更换件,以防止顶梁、掩护梁突然下降和更换件突然下滑,工作完成后应检查维修件的功能是否正常。
2、支架操作
1)对支架操作的要求
(1)、组建好综采队伍:
按要求,组建综采队伍,要先配好综采管理干部、技术人员,调集有一定文化水平、业务技术和思想作风好的操作维护工人,组成综采队。
(2)、培训好综采队:
对综采管理干部、技术人员和操作维护人员,必须进行技术培训,要求了解综采设备结构、性能,熟悉和掌握操作维护技术,经考核合理,才能操作、维护设备。
(3)、建立健全规章制度:
包括综采管理制度、作业规程、操作和维修制度、事故分析检查制度、班组原始记录和成本核算制度、备配个领用制度等,确保管好、用好综采设备。
(4)、矿井建立地面维修车间:
井下更换上井的液压元件(立柱、千斤顶、阀、胶管接头等),要及时进行清洗、维修,并作防锈蚀处理;
对阀类(尤其安全阀)要进行调试,保证其良好的性能。
(5)、建立零部件专库:
零部件(包括备配件)要分类存放,登记造册,帐卡物相符,严格领用手续。
备配件要有足够储备。
液压元件要做好防污染和防锈蚀处理。
2)、支架操作注意事项:
(1)支架运输尺寸如果不能满足运输空间要求,则支架需解体下井。
(2)为了操作方便和便于记忆,操纵阀组中每片阀都带有动作标记,要严格按标记操作,不得误操作。
操作工必须了解支架各元件的性能和作用,并熟练准确地按操作规程进行各种操作。
归纳起来,支架操作要做到:
快、够、正、匀、平、紧、严、净。
“快”—移架速度快;
“够”—推移步距够;
“正”—操作正确无误;
“匀”—平稳操作;
“平”—推溜移架要确保三直两平;
“紧”—及时支护紧跟采煤机;
“严”—接顶挡矸严实;
“净”—架前架内浮煤碎矸,及时清除。
(3)中部支架操作程序一般为割煤—移架—移运输机,要求跟机及时支护顶板,移架距离滞后采煤机滚筒3~5m,推溜要滞后10~15m。
排头支架操作程序一般为割煤—移运输机—移架,要配合中部支架推运输机机头和机尾。
(4)在操作立柱进行升架和降架的同时,必须操作平衡千斤顶,使支架顶梁尽可能保持水平。
(5)及时清除支架和运输机之间的浮煤碎矸,以免影响移架;
定期清除架内推杆下和柱窝内的煤粉、碎矸;
定期冲洗支架内堆积的粉尘。
(6)爱护设备,不准用金属件、工具等物碰撞液压元件,尤其要注意防止碰砸伤立柱、千斤顶活塞杆的镀层以及挤坏胶管接头。
(7)操作过程中若出现故障,要及时排除,操作工也应带一定数量的密封件和易损件,一般故障操作工应能排除;
若个人不能排除的要报告,汇同维修工及时查找原因,采取措施迅速排除,不能及时排除的要更换。
六、常见故障、原因及排除方法
支架经过样机的各种受力状态下的性能试验、强度试验和累计35000次以上的耐久性试验,整套工作面支架出厂,又经过严格的验收。
因此,支架经受了各种考验,主要结构件和液压元件的强度足够,性能可靠,在正常情况下,一般不会发生大的故障。
但是,支架在井下使用过程中,由于煤层地质条件复杂,影响因素也较多,如果在维护方面存在隐患,则支架出故障也是难免的。
因此,必须加强对综采设备的维护管理,使支架不出现或少出现故障。
然而,一旦出现故障,不管故障的大小,都要及时查明原因迅速排除、使支架保持完好,保证综采工作面的设备正常运转。
支架在使用中可能出现故障的部位、原因和排除方法,分别简单介绍。
1、结构件和连接销轴
1)结构件
支架的结构件通常不会出现大的问题,主要结构件的设计强度足够,但在使用过程中也可能出现局部焊缝裂纹,可能出现裂纹的部位有:
顶梁柱帽和底座柱窝附近;
各种千斤顶支承耳座四周;
底座前部中间低凹部分等。
其原因可能是:
使用中出现特殊集中受力状态;
焊缝的质量差;
焊缝应力集中或操作不当等。
处理办法:
采取措施防止焊缝裂纹扩大;
不能拆换上井的结构件,待支架转移工作面时上井补焊。
2)连接销轴
结构件间以及与液压元件连接所用的销轴,可能出现磨损、弯曲、断裂等情况。
结构件的连接销轴有可能磨损,一般不为弯断;
千斤顶和立柱两头的连接销轴出现弯断的可能性大。
销轴磨损和弯断的原因:
材质和热处理不符合设计要求;
操作不当等。
如发现连接销轴磨损、弯断,要及时更换。
2、液压系统及液压元件
支架的常见故障,多数与液压系统的液压元件有关,诸如胶管和管接头漏液、液压控制元件失灵、立柱或千斤顶不动作等等。
因此,支架的维护重点,应放在液压系统和液压元件方面。
1)胶管及管接头
造成支架胶管和管接头漏液的原因是:
O型密封圈或挡圈大小不当或被切、挤坏,管接头密封面磨损或尺寸超差;
胶管接头扣压不牢;
在使用过程中胶管被挤坏、接头被碰坏;
胶管质量不好或过期老化,起包渗漏等。
采取的措施是:
对密封件大小不当或损坏的要及时更换密封圈;
其它原因造成漏液的胶管、接头、均应更换上井;
胶管接头在保存和运输时,必须保护密封面、挡圈和密封圈不被损坏;
换接胶管时不要猛砸硬插,安好后不要拆装过频,平时注意整理好胶管,防止挤碰胶管、接头。
2)液压控制元件
支架的液压元件,诸如操纵阀、液控单向阀、安全阀、截止阀、过滤器等,若出现故障,则常常是密封件(如密封圈、挡圈、阀垫或阀座)等关键件损坏不能密封,也可能是阀座和阀垫等塑料件扎入金属屑而密封不住;
液压系统污染,脏物杂质进入液压系统又未及时清除,致使液压元件不能正常工作;
弹簧不符合要求或损坏,使钢球不能复位密封或影响阀的性能(如安全阀的开启、关闭压力出现偏差);
个别接头和焊堵的焊缝可能渗漏等等。
采取的措施:
液压控制元件出现故障,应及时更换上井检修;
保持液压系统清洁定期清洗过滤装置(包括乳化液箱);
液压控制元件的关键件(如密封件)要保护好不受损坏,弹簧要定期抽检性能,阀类要作性能试验,焊缝渗漏要在拆除内部密封件后进行补焊,按要求做压力试验。
3)立柱及千斤顶
支架的各种动作,要由立柱和各类千斤顶根据要求来完成,如果立柱或千斤顶出现故障(例如动作慢或不动作),则直接影响支架对顶板的支护和推移等功能。
出现立柱或千斤顶动作慢,可能是乳化液泵压力低、流量不足造成;
也可能是进回液通道有阻塞现象;
或是几个动作同时操作造成短时流量不足;
液压系统及液压控制元件有漏液现象,也是一个原因,但立柱、千斤顶不动作,则主要原因可能是:
管路阻塞,不能进回液;
控制阀(单向阀、安全阀)失灵,进回液受阻;
立柱、千斤顶活塞密封渗漏窜液;
立柱、千斤顶缸体或活柱(活塞杆)受侧向力变形;
截止阀未打开等等。
采取的措施有:
管路系统有污染时,及时清洗乳化液箱和清洗过滤装置;
随时注意观察,不使支架蹩卡;
立柱、千斤顶在排除蹩卡等原因后仍不动作,则立即更换上井拆检;
焊缝渗漏要在拆除密封件后到地面补焊并保护密封面。
3、支架的操作和支护
在支架的操作和支护过程中可能出现的故障有:
初撑力偏低、工作阻力超限、推溜不直、移架不及时;
顶板管理不善,出现空顶、倒架等现象。
1)初撑力和工作阻力
支架初撑力的大小,对控制顶板下沉和管理顶板有直接关系,因此必须保证放顶煤有足够的初撑力。
出现初撑力偏低,主要原因是作为支架动力的乳化液压力不足或液压系统漏液造成;
操作时充液时间短也是一个原因。
保证足够初撑力的措施是:
乳化液泵站的压力,必须保持在额定工作压力范围内,随时观察乳化液泵站的压力变化,及时调整压力;
液压系统不能漏液,尽量减少管路压力损失。
但过大的初撑力对某些顶板管理不利。
支架的工作阻力超限,对支架部件和液压元件不利,甚至造成损坏。
支