ZF100002436型四柱支撑掩护式放顶煤液压支架产品说明书Word格式.docx
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ZF100002436型四柱支撑掩护式放顶煤液压支架产品说明书Word格式.docx
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金属结构件有:
护帮板、前梁、顶梁、掩护梁、尾梁、插板、前后连杆、底座、推移杆以及侧护板等,如后面图所示。
液压元件主要有:
立柱、各种千斤顶,液压控制元件(操纵阀、单向阀、安全阀等、液压辅助元件(胶管、弯头、三通等)以及随动喷雾降尘装置等。
第三节支架的主要技术特征
(1)支架主要技术参数
架型ZF10000/24/36型四柱低位放顶煤液压支架
高度(最低/最高)2400/3600mm
宽度(最小/最大)1430/1600mm
支架中心距1500mm
初撑力(P=31.5Mpa)7756kN
工作阻力(P=40.6Mpa)10000kN
底板前端比压1.6~2.6Mpa
支护强度1.1~1.14Mpa
泵站压力31.5Mpa
操纵方式本架操纵
重量29.3t
(2)立柱4根
型式单伸缩
缸径280mm
柱径260mm
初撑力(P=31.5MPa)1939kN
工作阻力(P=40.6Mpa)2500kN
行程1200mm
(3)推移千斤顶1根
型式普通双作用
缸径160mm
杆径115mm
推溜力/拉架力306/633kN
行程900mm
(4)护帮千斤顶1根
缸径100mm
杆径70mm
推力247kN
工作阻力(P=38Mpa)298kN
行程440mm
(5)前梁千斤顶2根
缸径180mm
推力801kN
工作阻力(P=38Mpa)967kN
行程225mm
(6)侧推千斤顶3根
缸径80mm
杆径60mm
推力158kN
收力69kN
行程170mm
(7)尾梁千斤顶2根
初撑力801kN
工作阻力(P=38Mpa)967kN
行程730mm
(8)插板千斤顶2根
型式普通双作用
缸径100mm
杆径70mm
推力246kN
收力158kN
行程800mm
(9)抬底千斤顶1根
缸径125mm
杆径90mm
推力386kN
拉力186kN
行程260mm
(10)拉后溜千斤顶1根
缸径140mm
杆径85mm
推力485kN
收力306kN
行程1000mm
第四节支架的主要结构件及其作用
一、顶梁机构
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,其主要作用包括:
1.承接顶板岩石及煤的载荷
2.反复支撑顶煤,可对比较坚硬的顶煤起破碎作用
3.为回采工作面提供足够的安全空间
顶梁的结构一般分为整体式和分体式(即顶梁前加前梁)。
ZF36放顶煤支架顶梁为分体式结构,前端设有可翻转的护帮板,对比较破碎的顶煤或岩石进行及时支护。
ZF36型液压支架顶梁及前梁采用钢板拼焊箱形变断面结构。
顶梁设计双侧活动侧护板,控制顶梁活动侧护板的千斤顶和弹簧套筒,均设在顶梁体内,并在顶梁上留有足够的安装空间。
二、掩护梁
掩护梁上部与顶梁铰接,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,其主要作用包括:
1.承受顶板给与的水平分力和侧向力,增强支架的抗扭性能。
2.掩护梁与前后连杆、底座形成四连杆机构,保证梁端距变化不大。
3.阻挡后部落煤前串,维护工作空间。
另外,由于掩护梁承受的弯矩和扭矩较大,工作状况恶劣,所以掩护梁必须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。
三、底座
底座是将顶板压力传递到底板和稳定支架的部件,除了满足一定的刚度和强度外,还要求对底板起伏不平的适应性要强,对底板接触比压要小,其主要作用包括:
1.为立柱、液压控制装置、推移装置及其他辅助装置形成安装空间;
2.为工作人员创造良好的工作环境;
3.具有一定的排矸挡矸作用;
4.保证支架的稳定性。
底座的结构形式可分为整体式和分体式,分体式底座由左右两部分组成,排矸性能好,对底板起伏不平的适应性强,但与底板接触面积小。
比压较小的整体式底座是用钢板焊接成的箱式结构,整体性强,稳定性好,强度高,不易变形,与底板接触面积大,比压小,但底座中部排矸性能较差。
本支架底座为分体式刚性底座,底座前部用厚钢板过桥联接,后部用箱形结构联接,底座中部底板畅开,便于浮煤及碎石排出。
四、前、后连杆
前、后连杆上下分别与斜梁与底座铰接,共同形成四连杆机构,其主要作用包括:
1.使支架在调高范围内,顶梁前端与煤壁的距离(梁端距)变化尽可能小,更好地支护顶板。
2.承受顶板的水平分力和侧向力,使立柱不受侧向力。
前、后连杆的结构形式可以是整体式,也可以是分体式。
本支架前连杆为分体双连杆,后连杆为整体单连杆,均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。
五、尾梁
尾梁上部与掩护梁铰接,由两个尾梁千斤顶支撑,支架前移后垮落的顶煤及顶板直接作用到尾梁上,尾梁是支架掩护和实现放顶煤的关键部件,其主要作用包括:
1.支撑松动的顶煤及顶板岩石,维护良好的工作空间。
2.为插板提供支点,为实现放顶煤创造条件。
由于尾梁要承受顶煤及顶板岩石的冲击,所以要有足够的刚度和强度。
本支架尾梁采用整体箱形结构,用钢板拼焊而成,前部留有插板千斤顶耳座,两侧后部留有尾梁千斤顶耳座,尾梁内留有装插板的空间。
六、插板
插板由插板千斤顶与尾梁相连,处于尾梁内部,是实现放顶煤的直接部件,其主要作用有:
1.收回插板实现放顶煤;
2.伸出插板阻挡矸石进入后部运输机;
3.当有大块煤落下时,利用插板尖齿可将块煤破碎。
本支架插板是由钢板拼焊的等断面结构,插板千斤顶耳座放在插板内部,这样不但便于插板的安装,也增大了插板强度。
七、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,主要作用是推移输送机和拉架。
推移杆的一端通过连接头与输送机相连,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。
本支架由于采用整体长推杆结构,强度高,适应性强。
第五节防护装置及放顶煤装置
一、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,主要包括侧护板、护帮板和伸缩梁等机构。
1.侧护板
设置侧护板,提高了支架掩护和防矸性能,一般情况下,支架顶梁和掩护梁设有侧护板。
侧护板通常分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,固定侧护板可以是永久性的也可以是暂时的(也称为双向可调活动侧护板)。
暂时性固定侧护板可以在调换工作面方向时,改作活动侧护板,而此时另一侧的活动侧护板改为固定侧护板。
活动侧护板一般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。
本支架顶梁和掩护梁设有双侧活动侧护板,使用时。
一侧固定,另外一侧为活动侧护板,顶梁活动侧护板由两个弹簧套筒和两个千斤顶控制。
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,在运输时把活动侧护板固定。
2、护帮板
护帮装置铰接在前梁的下部。
护帮板在前端,护帮千斤顶与前梁连接。
需护帮时可操作护帮千斤顶,使护帮板下部贴紧煤壁。
在采煤机到来之前一定要收回护帮装置,使采煤机顺利通过,并防止滚筒割前梁。
当前方片帮,梁端距过大时,可先推出护帮板,但在采煤机通过之前必须收回帮护板。
当顶板发生冒落或梁端距过大时,护帮板可翻转,可对煤壁上方顶板进行临时支护。
二、放顶煤机构
本支架为低位放顶煤支架,放顶煤机构位于掩护梁的后端,主要包括尾梁、插板、插板千斤顶及尾梁千斤顶等。
放煤时,只要将插板收回并摆动尾梁,垮落的顶煤即可从尾梁后部流进输送机。
第六节液压系统、喷雾降尘系统及其控制元件
一、液压系统
本支架的液压系统,由乳化液泵站、主进液管、主回液管、各种液压元件、立柱及各种用途千斤顶组成。
操纵方式采用本、临架操作。
采用快速接头和U形卡及O形密封圈连接,拆装方便,性能可靠。
在主进、回液三通到操纵阀之间,装有平面截止阀,过滤器,回油断路阀,截止阀,可根据需要接通或关闭某架液路,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,防止脏物杂质进入架内管路系统。
本支架液压系统所使用的乳化液,是由乳化油与水配制而成的,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-3°
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。
二、降尘系统
放顶煤工作面的煤尘要比普通工作面大得多,除了采煤机割煤过程中产生的煤尘以外,在移架和放顶煤过程中都会产生大量的煤尘。
目前综放工作面的含尘量均超过保安规程的指标,已成为制约放顶煤采煤法发展的重要障碍,防尘工作特别重要。
放顶煤工作面防尘的重点是减少煤尘量,一般采用以下措施:
1.煤层预注水,即超前工作面在顺槽里对煤体进行预注水。
2.喷水灭尘,即支架上带有喷雾洒水装置,当采煤机切割煤或放顶煤时即进行洒水灭尘。
本支架带有完善的前、后喷雾降尘系统,支架前部采用手动和自动控制方式,用来控制采煤机割煤产生的粉尘;
后部喷雾采用自动控制方式,用来控制放顶煤所产生的粉尘,它由插板千斤顶来控制喷水阀的关闭,当插板千斤顶收回放煤时,千斤顶小腔的高压液打开喷水阀开始喷水。
本支架喷水系统有如下特点:
1.管路简单,操作方便;
2.两条管路都可单独控制,由截止阀任意关闭;
3.对双喷头采用随动控制系统,可节约水源,并可有效控制粉尘。
第七节支架的操作及维护
一、对支架操作及维护的要求
1.组建好综采队伍:
按原煤炭部要求,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.培训好综采队伍:
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,熟悉并掌握操作维护技能,经考核合格,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、交接班制度、安全生产制度、技术学习和经验交流制度、事故分析检查制度、班级原始记录和成本核算制度、备配件领用制度等,确保管好、用好综采设备。
4.矿井建立地面维修车间:
井下更换并上井的液压元件(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,账卡物相符,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。
二、支架操作注意事项
1.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。
2.基本操作程序一般为割煤—拉架—移前输送机—放顶煤—移后部输送机,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。
放顶煤时,放煤工要多次反复操作,放煤口见矸后,应及时伸出插板,关闭放煤口。
3.及时清除支架和输送机之间的浮煤碎矸,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。
4.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。
5.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。
三、支架的维护和管理
1.基本要求:
掌握液压支架有关知识,了解各零部件结构、规格、材质、性能和作用,熟练地进行维护和检修,遵守维护规程,及时排除故障,保持设备完好,保证正常安全生产。
2.维护内容:
包括日常维护保养和拆检维修,维护的重点是液压系统。
日常维护保养作到:
一经常、二齐全、三无漏堵。
“一经常”—维护保养坚持经常;
“二齐全”—连接件齐全、液压元部件齐全;
“三无漏堵”—阀类无漏堵、立柱千斤顶无漏堵、管路无漏堵。
液压件维修的原则是:
井下更换、井上拆检。
3.维修前做到:
一清楚、二准备。
“一清楚”—维护项目和重点要清楚;
“二准备”—准备好工具尤其是专用工具,准备好备用配件。
维护时做到:
了解核实无误、分析准确、处理果断、不留后患。
“了解核实”—了解出故障的前因后果并加以核实无误;
“分析准确”—分析故障部位及原因要准确;
“处理果断”—判明故障后要果断处理,该更换的即更换,需拆检的即上井检修;
“不留后患”—树立高度责任感和事业心,排除故障不马虎、不留后患,设备不“带病运转”。
4.坚持维修检修制度:
做到五检:
班随查、日小检、周(旬)中检,月大检、季(年)总检。
“班随检”—生产班维修工跟班随检,着重维护保养和一般故障处理;
“日小检”—检修班维护检修可能发生故障部位和零部件,基本保证三个生产班不出大的故障;
“周(旬)中检”—在班检、日检的基础上进行周(旬)末的全面维修检修、对磨损、变形较大和漏堵零部件进行“强迫”更换,一般在6小时内完成,必要时可增加1~2小时;
“月大检”—在周(旬)检基础上每月进行一次全面检修,统计出设备完好率,打出故障规律,采取预防措施,一般在12小时内完成,必要时可延长至一天,列入矿检修计划执行;
“季(年)总检”—在每月的基础上每季(年)进行总检,一般在一天完成,也可与当日大检结合进行,统计出季(年)设备完好率,验证故障规律,总结出经验教训(亦可搞半年总结和年终总结)。
5.维护工要做到:
一不准、二安全、三配合、四坚持。
“一不准”—井下不准随意调整安全阀压力;
“二安全”—维护中要保证人和设备安全;
“三配合”—生产班配合操作工维护保养好支架、检修班配合生产班保证生产班无大故障、检修时与其它工种互相配合共同完成检修班任务;
“四坚持”—坚持正规循环和检修制度、坚持事故分析制度、坚持检修日志和填写有关表格、坚持技术学习提供业务水平。
第八节支架常见故障及其排除
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7000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。
一、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,一般不会弯断;
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。
二、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。
警告!
液压系统维修前,应将泵站及截止阀关闭,并确保操纵阀、单向锁及双向锁内液体无压力。
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、回油断路阀、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;
也可能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,但立柱或放顶煤不动作,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。
三、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,出现顶空、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,就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。
支架工作阻力超限的主要原因:
安全阀调定压力超过要求的额定工作压力;
安全阀失去作用,达到额定的工作阻力时,安全阀不开启泄液而继续承受增阻压力,造成工作阻力超限,防止工作阻力超限的办法是:
对安全阀要定期检查调试、安全阀调定压力严格在额定工作压力(即工作阻力);
井下不得随意调整安全阀的工作压力。
如果没安装测压阀,只看安全阀又不能判定工作阻力是否超限,则在顶板初次来压和周期来压时观察,看大部分安全阀、甚至全部安全阀没开启,就必须检测安全阀是否可靠。
通常情况下,工作面顶板来压或局部压力增大而使安全阀开启泄漏,这是正常现象;
相反,安全阀不开启泄液,则说明支架工作阻力选的大或调的过高。
另外,工作阻力偏低也
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