一種煤礦用液壓支架及其控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種煤礦用液壓支架，包括：頂梁；液壓活塞立柱，其內(nèi)部中空，充滿液壓油，并具有活塞，活塞柱支撐在所述頂梁底部；操縱閥，其為連通的多個液壓閥，所述液壓閥與所述液壓活塞立柱的底部連通；液控單向閥，其設(shè)置在所述液壓活塞立柱和所述操縱閥之間；液壓泵，其連通所述液壓活塞立柱的上腔和下腔，用于向所述液壓活塞立柱輸送高壓液體；底座，其設(shè)置在所述液壓活塞立柱底部，采用液壓立柱，具有合理的工作阻力和足夠的抗壓抗彎強度，采用液壓單向閥，密封性能好，結(jié)構(gòu)簡單，還提供煤礦用液壓支架控制方法，給出初撐完成時間計算公式和承載泄壓閥關(guān)閉計算方法，能夠更好的保證支架達到設(shè)計的工作阻力，獲得更穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

Hydraulic support for coal mine and control method thereof

The invention discloses a coal mine hydraulic support, including: top beam; the hydraulic piston column, the hollow inside, filled with hydraulic oil, and has a piston, piston rod support on the bottom of the top beam; the control valve, the valve is communicated with a plurality of hydraulic, the hydraulic valve and the hydraulic piston at the bottom of the upright column connectivity; liquid control one-way valve, the control valve arranged in the column and the hydraulic piston; hydraulic pump, the hydraulic piston is communicated with the upper cavity and the lower column, used for conveying high pressure fluid to the hydraulic piston column; the base, which is set in the bottom of the column hydraulic piston, hydraulic column that is the reasonable working resistance and sufficient compressive flexural strength, using hydraulic one-way valve, good sealing performance, simple structure and control method of hydraulic support used in coal mine are also provided, are beginning to support the completion time The calculation formula and the closing calculation method of the loading and unloading pressure valve can better ensure the working resistance of the bracket to reach the design, and obtain a more stable working state.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及煤礦支架領(lǐng)域，尤其涉及一種煤礦用液壓支架和一種煤礦用液壓支架控制方法。
技術(shù)介紹
液壓支架作為一種支護設(shè)備，在煤炭綜采過程中具有廣泛的應(yīng)用。液壓支架一般包括護幫板、頂梁等部件，護幫板與頂梁鉸接，千斤頂連接在護幫板和頂梁之間，通過千斤頂?shù)纳炜s控制護幫板的伸出，實現(xiàn)超前支護的功能，目前，現(xiàn)有的液壓支架只具有頂梁機構(gòu)，在某些特定的地質(zhì)條件下，例如，某煤礦地質(zhì)條件為煤層厚度3.2米，中間有1.2米到2.1米的不均勻夾矸，上煤層0.4米，下煤層0.55米，對于該煤礦，若使用現(xiàn)有的液壓支架，其開采方法是：在上層煤的底部割一部分巖石(即割底作業(yè))，在下層煤的頂部割一部分巖石(即割頂作業(yè))，然后將巖石與煤層一起開采，該種開采方式導致巖、煤混合，影響了煤炭的質(zhì)量，需要通過后續(xù)的選煤過程來分揀巖石和煤，增加了選煤的成本，浪費了作業(yè)時間。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)設(shè)計開發(fā)了一種煤礦用液壓支架，采用液壓立柱，具有合理的工作阻力和足夠的抗壓抗彎強度，采用液壓單向閥，密封性能好，結(jié)構(gòu)簡單。本專利技術(shù)還有一個目的是提供煤礦用液壓支架控制方法，給出初撐完成時間計算公式和承載泄壓閥關(guān)閉計算方法，能夠更好的保證支架達到設(shè)計的工作阻力，獲得更穩(wěn)定的工作狀態(tài)。本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案為：一種煤礦用液壓支架，包括：頂梁；底座；液壓活塞立柱，其內(nèi)部中空，充滿液壓油，并具有活塞，活塞柱支撐在所述頂梁底部；操縱閥，其為連通的多個液壓閥，所述液壓閥與所述液壓活塞立柱的底部連通；液控單向閥，其設(shè)置在所述液壓活塞立柱和所述操縱閥之間；液壓泵，其連通所述液壓活塞立柱的上腔和下腔，用于向所述液壓活塞立柱輸送高壓液體。優(yōu)選的是，還包括泄壓閥，其設(shè)置在所述液壓活塞立柱和所述液壓單向閥之間，用于將所述液壓活塞立柱內(nèi)的高壓液體卸出。優(yōu)選的是，還包括推移千斤頂，其連通所述液壓泵。優(yōu)選的是，還包括：輸送機，其連通所述千斤頂。優(yōu)選的是，所述泄壓閥設(shè)置有壓力傳感器。優(yōu)選的是，所述液壓泵為高壓乳化泵。優(yōu)選的是，還包括全長側(cè)護板，其與所述頂梁鉸接。優(yōu)選的是，所述液控單向閥包括：閥體，其內(nèi)部中空，頂部設(shè)有進液口、底部設(shè)置有出液口、中間設(shè)置有控制液進口和設(shè)置在中間位置的多個橫向通道，泄液通道；主閥芯，其設(shè)置在所述閥體內(nèi)部；頂桿，其貫穿設(shè)置在所述閥體內(nèi)部，所述頂桿的一端設(shè)有控制活塞，所述控制活塞頂部連接彈簧的一端，所述彈簧的另一端固定在所述閥體上。一種煤礦用液壓支架控制方法，包括以下幾個步驟：步驟一：初撐；操縱閥設(shè)置在升柱位置，由泵站輸送來的高壓液體，經(jīng)液壓單控閥進入液壓活塞立柱的下腔，同時液壓活塞立柱上腔排液，于是活柱和頂梁升起，支撐頂板，經(jīng)歷時間t后，將操縱閥置于中位，液控單向閥關(guān)閉；其中，Pu為液壓活塞立柱下腔壓力；Py為液壓泵的壓力；l1為初次來壓步距，H為煤層開采厚度，l2為初次垮落步距；H為煤層開采厚度；步驟二：承載；頂板下沉產(chǎn)生的壓力導致液壓活塞立柱下腔液體壓力增加，當立柱下腔壓力Pu小于泄壓閥的動作壓P0時，泄壓閥關(guān)閉，停止卸液；P為液壓支架頂部壓力，α液壓支架側(cè)傾角，ω為液壓支架最大傾角，l1為初次來壓步距，H為煤層開采厚度，l2為初次垮落步距；g為重力加速度。本專利技術(shù)所述的有益效果本專利技術(shù)提供的一種煤礦用液壓支架，采用液壓立柱，具有合理的工作阻力和足夠的抗壓抗彎強度，采用液壓單向閥，密封性能好，結(jié)構(gòu)簡單。本專利技術(shù)還供一種煤礦用液壓支架控制方法，給出初撐完成時間計算公式和承載泄壓閥關(guān)閉計算方法，能夠更好的保證支架達到設(shè)計的工作阻力，獲得更穩(wěn)定的工作狀態(tài)。附圖說明圖1為本專利技術(shù)所述的煤礦用液壓支的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。如圖1所示，本專利技術(shù)提供煤礦用液壓支架，包括：頂梁110、液壓活塞立柱120、底座130、操縱閥170、操縱閥180、液壓單向閥180和液壓泵200。其中，液壓活塞立柱120內(nèi)部中空，充滿液壓油，并具有活塞，活塞柱支撐在頂梁110底部；操縱閥170和操縱閥180，其為連通的多個液壓閥，液壓閥與液壓活塞立柱120的底部連通；液控單向閥180，其設(shè)置在液壓活塞立柱120和操縱閥170和操縱閥180之間；液控單向閥是支架液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵原件之一，通常稱為“液壓鎖”，支架的工作可靠與否，與單向閥的密封性能有直接關(guān)系，如果單向閥鎖不住立柱下腔的工作液體，支架就會出現(xiàn)自動慢慢下所，使不能允許的，如果液壓單向閥動作不靈敏，則立柱的初撐力就達不到設(shè)計要求，因此要求液壓單向閥密封可靠動作靈敏，并要求使用壽命長。液壓泵200，，其連通液壓活塞立柱120的上腔和下腔，用于向液壓活塞立柱120輸送高壓液體。泄壓閥150，其設(shè)置在液壓活塞立柱120和液壓單向閥180之間，用于將液壓活塞立柱120內(nèi)的高壓液體卸出，作為一種優(yōu)選泄壓閥內(nèi)部設(shè)置有壓力傳感器。推移千斤頂140，其連通液壓泵200，輸送機190，其連通推移千斤頂140。作為一種優(yōu)選，液壓泵200為高壓乳化泵。作為一種優(yōu)選，還包括全長側(cè)護板，其與頂梁110鉸接。實施以煤礦用液壓支架的工作過程為例，作進一步說明初撐過程：操縱閥170和操縱閥180設(shè)置在升柱位置，由液壓泵200輸送來的高壓液體，經(jīng)液壓單控閥160進入液壓活塞立柱120的下腔，同時液壓活塞立柱120的上腔排液，于是活塞柱和頂梁110升起，支撐頂板，當頂梁110接觸頂板，液壓活塞立柱下腔的壓力達到泵站的壓力后操縱閥170和操縱閥180置于中位，液控單向閥160關(guān)閉，經(jīng)歷時間t后，將操縱閥置于中位，液控單向閥160關(guān)閉，從而液壓活塞立柱120的下腔封閉，從而完成支架的初撐階段；承載過程：支架初撐后，進入承載階段，隨著頂板的緩慢下沉，頂板對支架的壓力不斷增加，液壓活塞立柱120的下腔被封閉的液體壓力隨之迅速升高，液壓支架受到彈性壓縮，并由于立柱缸壁的彈性變形而使缸徑產(chǎn)生彈性擴張，這一過程就是支架的增阻過程，當下腔液體的壓力超過泄壓閥150的動作壓力時，高壓液體經(jīng)泄壓閥150泄出，活塞立柱下縮，直至立柱下腔的壓力小于泄壓閥150的動作壓時，泄壓閥150關(guān)閉，停止卸液，從而使立柱工作阻力保持恒定，這就是橫阻過程。卸載過程：當操縱閥180和操縱閥170處于降架位置時，高壓液體進入液壓活塞立柱120的上腔，同時打開液控單向閥160，液壓活塞立柱120下腔排液，于是立柱卸載下降。一種煤礦用液壓支架控制方法，包括以下幾個步驟：步驟一：初撐；操縱閥設(shè)置在升柱位置，由泵站輸送來的高壓液體，經(jīng)液壓單控閥進入液壓活塞立柱的下腔，同時液壓活塞立柱上腔排液，于是活柱和頂梁升起，支撐頂板，經(jīng)歷時間t后，將操縱閥置于中位，液控單向閥關(guān)閉；其中，Pu為液壓活塞立柱下腔壓力；Py為液壓泵的壓力；l1為初次來壓步距，H為煤層開采厚度，l2為初次垮落步距；H為煤層開采厚度；步驟二：承載；頂板下沉產(chǎn)生的壓力導致液壓活塞立柱下腔液體壓力增加，當立柱下腔壓力Pu小于泄壓閥的動作壓P0時，泄壓閥關(guān)閉，停止卸液；P為液壓支架頂部壓力，α液壓支架側(cè)傾角，ω為液壓支架最大傾角，l1為初次來壓步距，H為煤層開采厚度，l2為初次垮落步距；g為重力加速度。盡管本專利技術(shù)的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種煤礦用液壓支架，其特征在于，包括：頂梁；液壓活塞立柱，其內(nèi)部中空，充滿液壓油，并具有活塞，活塞柱支撐在所述頂梁底部；操縱閥，其為連通的多個液壓閥，所述液壓閥與所述液壓活塞立柱的底部連通；液控單向閥，其設(shè)置在所述液壓活塞立柱和所述操縱閥之間；液壓泵，其連通所述液壓活塞立柱的上腔和下腔，用于向所述液壓活塞立柱輸送高壓液體；底座，其設(shè)置在所述液壓活塞立柱底部。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種煤礦用液壓支架，其特征在于，包括：頂梁；液壓活塞立柱，其內(nèi)部中空，充滿液壓油，并具有活塞，活塞柱支撐在所述頂梁底部；操縱閥，其為連通的多個液壓閥，所述液壓閥與所述液壓活塞立柱的底部連通；液控單向閥，其設(shè)置在所述液壓活塞立柱和所述操縱閥之間；液壓泵，其連通所述液壓活塞立柱的上腔和下腔，用于向所述液壓活塞立柱輸送高壓液體；底座，其設(shè)置在所述液壓活塞立柱底部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用液壓支架，其特征在于，還包括泄壓閥，其設(shè)置在所述液壓活塞立柱和所述液壓單向閥之間，用于將所述液壓活塞立柱內(nèi)的高壓液體卸出。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤礦用液壓支架，其特征在于，還包括推移千斤頂，其連通所述液壓泵。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤礦用液壓支架，其特征在于，還包括：輸送機，其連通所述千斤頂。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦用液壓支架，其特征在于，所述泄壓閥設(shè)置有壓力傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用液壓支架，其特征在于，所述液壓泵為高壓乳化泵。7.根據(jù)權(quán)利要求1-2、4-6中任一項所述的煤礦用液壓支架，其特征在于，還包括全長側(cè)護板，其與所述頂梁鉸接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用液壓支架，其特征在于，所述液控單向閥包括：閥體，其內(nèi)部中空，頂部設(shè)有進液口、底部...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐國平，王志剛，
申請(專利權(quán))人：安徽普特機械制造有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34