ZY40001020支架产品说明.docx
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ZY40001020支架产品说明
ZY4000/10/20型掩护式液压支架
产品说明书
北京开采研究所
二○○五年八月
一．概述
二．适用条件及工作面的主要配套设备
三．支架特点主要技术特征
四．主要结构件
五．液压系统及主要液压元件
六．支架的验收、运输和安装
七．支架的操作和维护
八．支架常见的故障、原因及排除
一、概述
ZY4000/10/20型两柱掩护式液压支架，根据平顶山十一矿煤层地质条件，以及其他要求设计而成。
适用条件及工作面主要配套设备
1．适用条件
采煤方法：
后退式走向长壁工作面，全部冒落法管理顶板
采高：
1.3～1.8米
顶板：
Ⅰ、Ⅱ级老顶和1、2类直接顶
底板：
Ⅲ、Ⅳ类直接底
2．工作面主要配套设备
采煤机：
MG2×100/456-WD采煤机
输送机：
SGZ764/2×250输送机
支架技术特点及主要技术参数
1.支架技术特点
1.1支架采用两柱掩护式型式。
1.2支架顶梁为整顶梁结构型式。
1.3顶梁、掩护梁为单侧活动侧护板
1.4支架前连杆为双单连杆，后连杆为整体连杆，。
1.5支架底座为底分式，封底结构。
1.6推杆采用短推杆。
2．主要技术参数
ZY4000/10/20型掩护式支架技术参数
序号
项目
参数
单位
附注
1
支
架
型式
掩护式液压支架
高度
1000～2000
mm
中心距
1500
mm
宽度
1420～1590
mm
初撑力
3082
kN
P=31.4MPa
工作阻力
4000
kN
P=40.7MPa
支护强度
0.58～0.66（f=0.2）
MPa
底板比压
1.67～1.97（f=0.2）
MPa
前端最大
适应煤层倾角
工作面倾角15°
DEG
泵站压力
31.4
MPa
操纵方式
本架控制
重量
10400
Kg
2
立
柱
型式
双伸缩
缸径（大/小）
φ250/φ180
mm
2个
柱径（大/小）
φ230/φ160
mm
行程
840
mm
初撑力
1541
kN
P=31.4MPa
工作阻力
2000
kN
P=40.7MPa
3
推
移
千
斤
顶
型式
普通（差动）
1个
缸径/杆径
160/105
mm
行程
700
mm
推溜力
272
kN
P=31.4MPa
拉架力
359
kN
P=31.4MPa
4
平衡
千
斤
顶
型式
普通
1个
缸径/杆径
160/85
mm
行程
461
mm
初撑力（推力/拉力）
631/453
kN
P=31.4MPa
工作阻力（推力/拉力）
818/587
kN
P=40.7MPa
5
侧
推
千
斤
顶
型式
普通
3个
缸径/杆径
63/45
mm
行程
170
mm
推力
98
kN
P=31.4MPa
拉力
48
kN
P=31.4MPa
六、主要结构件
6.1顶梁
顶梁是用于支护、控制、管理工作面上方的顶板，顶板的压力通过顶梁传递到两根立柱上。
为了更好地支护煤壁上方刚暴露出的顶板，顶梁前端上翘41mm，顶梁为单侧活动侧护板。
顶梁活动侧护板、掩护梁等也固定或铰接在顶梁上，因受力较大并且工作状况恶劣，要求顶梁有足够的强度和刚度。
前端带有伸缩梁，采煤机割过煤后能够及时支护顶板。
6.2顶梁活动侧护板
通过侧推千斤顶的导杆、弹簧套筒，连接在顶梁上。
它不但可以防止顶梁之间矸石下落，更主要的是在工作面倾角较大时，起到支架防倒、防止咬架的作用，在移架时起到导向、调架作用。
本支架顶梁一侧为活动侧护板，另一侧为固定侧护板。
6.3掩护梁
顶板来压后，经顶梁与掩护梁连接销轴，把来压传递到掩护梁上，再通过掩护梁传递到连杆以及底座上。
在传递过程中掩护梁承受扭矩、弯矩的作用。
而且还受到顶板冒落矸石的冲击。
因此要求掩护梁有足够的强度与刚度。
6.4掩护梁活动侧护板
通过侧推千斤顶的导杆、弹簧套筒连接在掩护梁一侧，防止采空区冒落的矸石涌入支架内，移架时为支架中部做导向。
本支架掩护梁一侧为活动侧护板，另一侧为固定侧护板。
6.5前、后连杆
前、后连杆与底座、掩护梁连接，构成四连杆机构，设计时保证支架在使用高度范围内，顶梁前端双扭线轨迹满足使用要求。
本支架前连杆为双连杆，后连杆为整体连杆。
6.6底座
底座承受顶板经立柱、掩护梁、连杆等传递的各种力及力矩，然后传递到底板上。
对于底座除有足够的强度外，还应有对底板良好的适应能力，当受力时，底座前端对底板的比压要小，不能使底座前端压入底板，或破坏底板的结构。
移架时，使浮煤顺利地排出到采空区。
支架的推移杆连接在底座上。
6.7推移杆
推移千斤顶通过推移杆推移运输机和拉移支架。
推移杆的前端与连接头相连，连接头的另一端和输送机连接，推移杆在推拉过程中，
可以上下摆动一定的角度，以满足工作面底板不平的要求。
七、液压系统及主要液压元件
7.1液压系统
液压系统为本架控制系统，主进液￠31.5D高压胶管，主回液￠B38胶管。
系统有以下特点：
立柱下腔进液孔￠16上腔进液孔￠13、推移千斤顶上下腔进液孔￠16，保证移架速度满足采煤机割煤速度的要求
7.2立柱
立柱为双伸缩结构，缸径￠250mm，立柱是承受顶板压力的主要承载部件，要求有严格的密封性能和强度。
密封圈为鼓型密封圈，材料为聚氨酯。
7.3平衡千斤顶
平衡千斤顶为缸径￠160mm的双作用千斤顶，支架共设一根。
千斤顶的行程比支架两个极限高度时所需千斤顶的行程大，避免千斤顶在恶劣的条件下被压死或拉到头而损坏。
掩护式支架的平衡千斤顶主要作用是，当支架升降时，调节顶梁处于水平位置，支架处于合理的工作状态。
当工作面顶板来压时，平衡千斤顶是处于受拉状态，因此该千斤顶的活塞腔和活塞杆都有液控单向阀和安全阀。
7.4推移千斤顶
推移千斤顶用于推溜和拉架，推移千斤顶结构为带耳轴缸径￠160mm活塞千斤顶，差动连接，避免推溜时推力过大损坏溜槽。
千斤顶的上下腔进回液接头都为￠16，可实现快速移架。
7.5侧推千斤顶
侧推千斤顶主要控制活动侧护板伸缩，千斤顶杆径为￠63mm，杆径￠45mm，外进液式，从梁体中部装入。
7.6各种液压阀
支架所用操纵阀、液控单向阀、安全阀、双液控单向阀都为外购件，其作用、结构这里不再叙述。
八、支架的验收、运输和安装
8.1支架的验收
8.1.1液压支架出厂验收工作必须按《MT312-2000液压支架通用技术条件》中的规定执行。
8.1.2应由使用单位和制造厂共同组成验收小组，对液压支架整架、部件进行抽样，详细记录，并写出验收报告。
8.1.3使用单位可以派人到制造单位进行中检。
1.支架地面运输和试运转
（1）出厂发运前按《MT312-2000液压支架同通用技术条件》中的规定执
行。
（2）运输途中起吊和装运防止重摔、倒架。
（3）设备到使用单位后应进行到货验收，制造厂应有人在场并按《MT312-2000液压支架通用技术条件》中的规定执行。
（4）应进行地面联合试运转，包括支架、采煤机、输送机、乳化液泵站、移动变电站等。
对设备进行必要的测试，对管理、使用和维护人员进行必要的培训。
支架数量，输送机长短根据现场场地的条件确定。
（5）地面联合试运转设备应组织验收。
发现问题要做好记录，及时解决。
2.井下运输和安装
（1）下井前支架应进行动作试验。
若整体下井应将支架降到最低位置，装在运支架的小车上。
若解体下井应将支架拆卸，分组编号装在小车上。
（2）使用专用小车装架，固牢防止倒架，支架正式下井前，应用模型支架或实物下沿运输路线进行，确定无卡碰情况才能正式下井运输支架。
（1）按要求刷大开切眼，按实际确定的安装方案、顺序安装支架，一般从工作面下方按起，保持足够的高度。
（2）井下安装，经调试，试生产和验收后正式投入生产。
九、支架的操作和维护
9.1支架的操作
9.1.1按生产要求组建综采队，培训好综采队伍，建立健全的规章制度，建立地面维修车间和零部件专用库房。
9.1.2操作人员必须严格考核，合格后方能操作，严格按操作规程、规定执行，不允许非操作人员操作设备。
9.1.3基本操作程序为先移架后推溜，推溜要滞后滚筒10-15m，由于移架力要大于推溜力，为保证移架步距，移架时可将邻架操纵阀手把打到工作位置。
9.1.4要爱护设备，要防止重物碰击液压元件，要及时清除架前和架内的浮煤、碎矸，尤其是柱窝浮煤碎矸必须清除，否则可能影响立柱的摆动。
9.1.5在升降立柱的同时，应及时调整平衡千斤顶，使支架与顶板完全接触。
9.1.6支架出现故障，操作人员要协助维修人员及时处理。
9.2支架的维护
9.2.1支架要有专人维护，责任心强，懂设备性能，具有维修技术的人作维修工。
9.2.2要坚持维护检修制度，班随检、日小检、周（旬）中检、月大检、季（年）总检。
重视检修班，做到一个维修班，至少保证三个生产班正常生产。
9.2.3维修工要清楚维修项目和维护重点，出现故障要迅速判明故障部位和故障原因，果断及时排除故障，不留隐患，保证设备运转正常。
维护重点是液压系统和液压元件。
9.2.4维修工要与生产班及时配合，相互协作，齐心协力保养好设备，保证设备完好，维修工要注意加强技术业务学习，提高维修技能。
9.2.5建立事故分析制度，坚持维修记录，找出事故和故障的规律性，订出预防措施，总结经验教训，掌握维护的主动权，提高维护水平。
9.2.6当需要更换液压元部件时必须更换同型号、规格并具有有效期内的安标证明。
9.2.7对液压元件进行维修时必须卸压。
十、支架常见故障、原因和排出
10.1结构件和连接销轴
10.1.1结构件主要故障是焊缝开裂和残余变形。
原因可能是焊缝质量差，或出现特殊集中受力状态等。
焊缝开裂一般井下不能补焊，采取措施尽量不让裂纹扩展，升井后补焊。
部件残余变形一般不在井下作校形处理，对影响使用的则进行更换。
10.1.2连接销轴可能出现弯曲变形或折断，与材质、热处理或过载有关。
连接销轴出现变形或折断，一律用备件更换。
10.2液压系统及液压元件
10.2.1胶管及管接头主要故障是漏液，原因可能是密封尺寸不当、老化、被剪切坏、胶管接头扣压质量等。
处理办法是，加强检验，不合格件不使用，坏了及时更换。
10..2.2立柱、千斤顶不动作或动作慢。
动作慢，可能是乳化液泵站压力偏低，流量不足，进回液有阻塞现象，支架同时操作，造成短时压力低、流量小，液压系统有漏液现象等。
不动作，则主要是管路堵塞，控制阀失灵，进回液受阻，立柱、千斤顶活塞不密封。
两腔窜液，缸体或活塞杆变形，支架、防护装置有憋卡，措施包括检查清洗供液系统和过滤器，排除憋卡部位。
更换失灵的控制阀和变形的立柱、千斤顶，保证额定供液压力和流量等。
10.3支架操作和支护
10.3.1初撑力和工作阻力：
初撑力不足，主要是泵站压力低，流量小，接顶不够或未接顶。
要保证泵压和流量，保证足够充液时间，完全接顶后停止供液。
工作阻力小，安全阀调定压力偏低，开启频繁，影响支护效果，工作阻力超限，则要损坏支架和防护部件，损坏液压元件，其原因是安全阀额定调定压力高或者安全阀溢流量过小，短时不能开启充分排液卸压。
要做好安全阀额定调压并定期检查，井下不能随意调安全阀开启压力，即不能动调压螺丝。
失灵的安全阀应及时更换，上井检修。
10.3.2推溜和移架：
要保持工作面平直，除采煤机割顶板外，推溜是关键，推溜不直，割煤壁也不直。
移架不及时，顶板可能破碎冒落，发生冒顶事故，因此要按要求推溜和移架。
10.3.3防护装置：
要正确使用防护装置，否则不但起不到防护作用，可能出现大量的矸石和煤窜入架内，砸坏人或损坏设备。
10.3.4顶板：
要及时有效地支护顶板，否则因顶板管理不善，或违反操作规程，可能造成顶板冒落，支架顶空倒架等事故。
过断层和顶板破碎时，要采取有效措施，适当降低推移速度，及时支护顶板，防止顶板事故。
图1ZY4000/10/20型掩护式液压支架
图2ZY72.01顶梁
图3ZY72.02顶梁侧护板
图4ZY72.03掩护梁
图5ZY72.04掩护梁侧护板
图6ZY72.05前连杆
图7ZY72.06后连杆
图8ZY72.07底座
图9ZY72.08推杆
图10ZY72.09液压系统原理
图11LSGGK25840314D9立柱
图12QGEK168541A1平衡千斤顶
图13QGKZ1610545J3推移千斤顶
图14QSEL634517B1侧推千斤顶
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