1、1,液壓支架立柱、千斤頂,王振遠(yuǎn),2,第一節(jié) 液壓支架立柱,一、立柱的型式 立柱的主要型式有四種。,3,1.單伸縮雙作用立柱 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，屬于液壓無極調(diào)高，調(diào)整方便，但調(diào)高范圍小，用在調(diào)高范圍不大的支架上，許多放頂煤支架裝配單伸縮雙作用立柱。,4,2.單伸縮雙作用帶機(jī)械加長(zhǎng)桿立柱 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，調(diào)高范圍較大，有液壓無極和加長(zhǎng)桿有級(jí)兩種調(diào)高方法，使用中經(jīng)常用液壓無極調(diào)高。操作人員需根據(jù)采煤工作面煤層厚度的變化及時(shí)調(diào)整加長(zhǎng)桿的高度（有級(jí)調(diào)高）以滿足支護(hù)要求，如果有級(jí)調(diào)高調(diào)整不及時(shí)，會(huì)出現(xiàn)支架被壓死或頂空的問題。調(diào)整加長(zhǎng)桿的高度費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。,5,本型立柱多用于煤層厚度變化較大的中厚煤層支架上。由

2、于這種立柱各主要承載部件的強(qiáng)度匹配合理，近年來，一些厚煤層支架上也選用了本型立柱，適用范圍有所擴(kuò)大。,單伸縮雙作用帶機(jī)械加長(zhǎng)桿立柱,6,3.雙伸縮雙作用立柱 調(diào)高范圍大，屬液壓無極調(diào)高，操作方 便靈活，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工要求高，成本高。本型立柱多用于薄煤層和大采高支架上。由于本型某些缸徑立柱的中缸強(qiáng)度富裕度偏小，遇有采煤工作面基本頂壓力顯現(xiàn)強(qiáng)烈時(shí)中缸有時(shí)會(huì)出現(xiàn)鼓脹現(xiàn)象，損壞立柱。因此，在使用條件允許的情況下，大多選用單伸縮雙作用帶機(jī)械加長(zhǎng)桿的立柱。,7,4.三伸縮雙作用立柱 一般為三級(jí)液壓無級(jí)調(diào)高，有的在雙伸縮立柱上加一段接長(zhǎng)桿，主要是為了增加立柱的調(diào)高范圍，以滿足某些特殊結(jié)構(gòu)支架對(duì)立柱增加調(diào)高

3、的要求。 國外較早使用了這種立柱，其調(diào)高范圍很大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，第三級(jí)缸內(nèi)壓力很高，對(duì)材料和加工都要求很高。目前我國還沒有推廣這種立柱。,8,5.抗沖擊立柱 當(dāng)工作面基本頂壓力顯現(xiàn)強(qiáng)烈、有沖擊壓力時(shí)，對(duì)支架和立柱有特殊要求。立柱應(yīng)設(shè)置大溢流量的安全閥，以便頂板沖擊下沉?xí)r立柱下腔乳化液及時(shí)溢出。立柱快速下縮，使立柱和支架受到保護(hù)。,9,二. 立柱的主要組件、部件和零件 立柱主要由活柱組件、缸體部件、缸口導(dǎo)向套組件、加長(zhǎng)桿組件和中缸底閥等組成。,10,1.活柱組件 由活柱、密封件、導(dǎo)向環(huán)、活塞導(dǎo)向環(huán)和固定連接件組成。,11,（1）活柱由柱塞、柱管和柱頭焊接而成。,12,柱塞一般選用40Cr材料； 柱

4、頭多選用35號(hào)等強(qiáng)度高、可焊性好的鋼材。 柱管大多選用高強(qiáng)度厚壁無縫鋼管，材料為可焊性好的調(diào)質(zhì)鋼，常用的有27SiMn、 25CrMo等；柱管應(yīng)具有良好的密封性、可焊性、耐磨性及抗沖擊和振動(dòng)的性能。 活柱組焊后精加工外表面，并要求有較高的光潔度以滿足密封性能的要求。柱,13,管工作時(shí)經(jīng)常伸出在外面與采煤工作面的腐蝕性氣體、液體接觸，有時(shí)也會(huì)受到某些物件、煤、矸石等的磕碰，為適應(yīng)上述工作環(huán)境的要求，柱管表面大都鍍?nèi)榘足t和硬鉻，以增強(qiáng)抗腐蝕、耐摩擦和抗磕碰的能力。,14,（2）密封件種類較多，常用的型式有鼓型密封圈、山型密封圈、蕾型密封圈和O型密封圈。,15,鼓型密封圈耐壓力高，可達(dá)60MPa，能

5、雙向密封，拆裝方便，應(yīng)用較多。主要缺點(diǎn)是寬度和高度都大，影響行程，在雙伸縮立柱上使用不夠合理，并使柱塞結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加制造成本；（鼓型密封圈現(xiàn)有兩種結(jié)構(gòu)的固定形式：A半環(huán)、壓盤、軸用擋圈形式；B外卡鍵、外導(dǎo)向環(huán)形式）材質(zhì)原先采用的是夾織物橡膠，現(xiàn)在常用的是聚氨酯材料；先采用的是夾織物橡膠，現(xiàn)在常用的是聚氨酯材料；,16,山型密封圈的斷面小，使立柱的結(jié)構(gòu)緊湊，行程增加，并使柱塞的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，造價(jià)降低，但安裝時(shí)需要專用工具，這種密封圈是80年代中期研制的，較鼓型圈出現(xiàn)的晚，但因其結(jié)構(gòu)緊湊，推廣使用的較快，但在實(shí)際應(yīng)用中不太多，主要是因?yàn)椴鹧b困難，不便于維修；材質(zhì)原先采用的是夾織物橡膠，現(xiàn)在常用的是聚

6、氨酯材料；,17,蕾型密封圈形狀如花蕾，具有耐壓高，防擠性能強(qiáng)、密封可靠和壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于導(dǎo)向套與活柱之間的單向密封；材質(zhì)原先采用的是夾織物橡膠，現(xiàn)在常用的是聚氨酯材料； O型密封圈斷面形狀為圓形，主要用于靜密封，是一種應(yīng)用較早、較普遍的密封形式。 （3）活塞導(dǎo)向環(huán)與鼓型密封圈或山型密封圈配合，有防擠、導(dǎo)向和減小摩擦的作用，大都有聚甲醛制造。,18,（4）外導(dǎo)向環(huán)直接裝在柱塞或外卡鍵上，起導(dǎo)向、減小摩擦的作用，由聚甲醛制造。 （5）固定連接件包括支撐環(huán)和外卡鍵。支撐環(huán)起托住鼓型密封圈和活塞導(dǎo)向環(huán)的作用；外卡鍵用于固定密封件和導(dǎo)向環(huán)，以保證在液壓作用下不竄動(dòng)、不脫落。,19,2.缸體部件

7、 缸體主要由缸底和缸筒焊接而成，缸底與支架底座鉸接。缸體是立柱主要承載件之一。,20,（1）缸底大部分采用球頭形，少數(shù)采用反球頭形，這主要是為了減少偏載作用和適應(yīng)立柱在底座上傾斜布置的要求，大多選用強(qiáng)度高、焊接性能好的35號(hào)鋼鍛造而成。 （2）通液管是缸底通向閥接板的通道，鋼管的焊接性能好，材料一般為20號(hào)、15號(hào)鋼，內(nèi)徑為10-16mm，壁厚一般為6mm。,21,（3）缸筒需要承受高壓液體的作用，且要保證工作人員的安全，故要求材料的強(qiáng)度高，一般要求s700Mpa ，延伸率大于12% 。國內(nèi)常用27SiMn、25CrMo4材質(zhì)的無縫鋼管加工而成。缸筒內(nèi)表面一般不鍍防腐層，基本上可以滿足使用要求

8、。,22,3.缸口導(dǎo)向套組件,23,（1）導(dǎo)向套在活柱升降時(shí)起導(dǎo)向作用，與活塞桿間的間隙較小，要求承受外載對(duì)活柱的橫向力，多采用40Cr和27SiMn等材料制造。 （2）導(dǎo)向環(huán)多用聚甲醛制造，嵌于導(dǎo)向套內(nèi)表面的溝槽中。導(dǎo)向環(huán)與活柱接觸緊密，是一對(duì)硬度相差較大的摩擦副，有減小摩擦的作用，可防止活柱和導(dǎo)向套相互擦傷。,24,（3）密封件為單向密封的蕾型密封圈，其上一般裝有用聚甲醛制造的起防擠作用的擋圈。 （4）防塵圈用來防止活柱表面的煤塵、巖塵和臟物進(jìn)入油缸和液壓系統(tǒng)，保證密封可靠，減少零件磨損。 （5）導(dǎo)向套與缸口連接方式有螺紋連接、卡環(huán)連接和鋼絲連接3種，前兩種方式使用較多。,25,4.加長(zhǎng)桿

9、組件,26,（1）接長(zhǎng)桿用來增加立柱的伸縮值。采用圓鋼加工而成。在機(jī)械調(diào)高的分級(jí)部位加工成環(huán)形槽，以便扣入承載卡環(huán)。加長(zhǎng)桿頭部結(jié)構(gòu)尺寸與活柱接頭相同。 （2）卡環(huán)是傳力件，一般制成半環(huán)形，以便于裝入加長(zhǎng)桿的環(huán)形槽中，要求用強(qiáng)度高的鋼材經(jīng)調(diào)質(zhì)處理加工而成。 （3）固定連接件包括套在卡環(huán)外面起固定作用的鋼套和固定鋼套的銷子。,27,5.底閥 底閥用于控制雙伸縮立柱二級(jí)缸與活柱的伸縮順序，并保持二級(jí)缸獲得與一級(jí)缸相同工作阻力。它是機(jī)械開啟的單向閥，其液壓開啟力可以調(diào)整，以便保證升柱時(shí)首先伸出一級(jí)缸。其結(jié)構(gòu)如圖：,28,第二節(jié) 液壓支架千斤頂,一、千斤頂型式 千斤頂?shù)男褪胶芏?，大多為單伸縮雙作用，個(gè)別

10、為單伸縮單作用千斤頂。按進(jìn)、回液方式可分為外進(jìn)液和內(nèi)進(jìn)液千斤頂，大多為外進(jìn)液的。按活塞固定方式可分為固定活塞式和浮動(dòng)活塞式千斤頂，固定活塞式的占絕大數(shù)，只有推移千斤頂中有一,29,部分為浮動(dòng)活塞式。按在液壓支架上的功能可分為推移千斤頂、側(cè)推千斤頂、前梁千斤頂、護(hù)幫千斤頂、伸縮梁千斤頂、平衡千斤頂、防倒千斤頂、防滑千斤頂、調(diào)架千斤頂、低調(diào)千斤頂、抬底千斤頂?shù)取Ｓ迷诜彭斆褐Ъ艿倪€有尾梁千斤頂、插板千斤頂、拉后輸送機(jī)千斤頂?shù)取?30,二、千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)組成 千斤頂由活塞桿組件、缸體部件、導(dǎo)向套組件和密封件組成。,31,1.活塞桿組件 活塞桿組件包括活塞桿、活塞、密封件、導(dǎo)向環(huán)、活塞導(dǎo)向環(huán)和固定連接件。

11、,32,（1）活塞桿一般用40Cr制造，大多為實(shí)心桿體。桿體中部大多鍍雙層鉻-乳白鉻和硬鉻，以增加抗腐蝕、抗摩擦和抗磕碰的能力。 （2）活塞多用經(jīng)調(diào)質(zhì)的40Cr制造，其上裝有山型或鼓型密封圈、活塞導(dǎo)向環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。浮動(dòng)活塞與活塞桿間用蕾型密封圈，浮動(dòng)活塞可在活塞桿行程范圍內(nèi)滑動(dòng)。,33,2、缸體部件 缸體由缸底和缸筒焊接而成。,34,（1）缸底多用低合金高強(qiáng)度、可焊性好的27SiMn鋼鍛造，一般為單耳座銷孔式連接，少數(shù)為半球形。浮動(dòng)活塞千斤頂?shù)母椎诪槠降?，沒有連接孔。 （2）缸筒所用的材料和加工要求和立柱的缸筒基本相同，但承受的載荷大多較立柱的小。浮動(dòng)活塞千斤頂與外部連接的耳軸焊在缸筒的中部。,35,3、缸口導(dǎo)向組件 （1）導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)和所有鋼材與立柱的導(dǎo)向套基本相同，新設(shè)計(jì)的千斤頂導(dǎo)向套加有用聚甲醛制造的導(dǎo)向環(huán)。 （2）導(dǎo)向套與缸口連接方式有內(nèi)螺紋連接、卡環(huán)連接和彈簧鋼絲連接，一般多采用前兩種連接方式。,36,37,三、千斤頂?shù)湫徒Y(jié)構(gòu) 1、一般千斤頂 缸底和活塞桿頭部有連接銷孔，進(jìn)回液