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1、液压支架立柱、千斤顶王振远1第一节 液压支架立柱一、立柱的型式立柱的主要型式有四种。21.单伸缩双作用立柱结构简单、可靠，属于液压无极调 高，调整方便，但调高范围小，用在调 高范围不大的支架上，许多放顶煤支架 装配单伸缩双作用立柱。32.单伸缩双作用带机械加长杆立柱结构比较简单，调高范围较大，有液 压无极和加长杆有级两种调高方法，使 用中经常用液压无极调高。操作人员需 根据采煤工作面煤层厚度的变化及时调 整加长杆的高度（有级调高）以满足支 护要求，如果有级调高调整不及时，会 出现支架被压死或顶空的问题。调整加 长杆的高度费时、费力。4本型立柱多用于煤层 厚度变化较大的中厚煤层 支架上。由于这种
2、立柱各 主要承载部件的强度匹配 合理，近年来，一些厚煤 层支架上也选用了本型立 柱，适用范围有所扩大。单伸缩双作用带机械加长杆立柱53.双伸缩双作用立柱调高范围大，属液压无 极调高，操作方 便灵活，但 结构复杂，加工要求高，成本 高。本型立柱多用于薄煤层和 大采高支架上。由于本型某些 缸径立柱的中缸强度富裕度偏 小，遇有采煤工作面基本顶压 力显现强烈时中缸有时会出现 鼓胀现象，损坏立柱。因此， 在使用条件允许的情况下，大 多选用单伸缩双作用带机械加 长杆的立柱。64.三伸缩双作用立柱一般为三级液压无级调高，有的在 双伸缩立柱上加一段接长杆，主要是为 了增加立柱的调高范围，以满足某些特 殊结构支
3、架对立柱增加调高的要求。国外较早使用了这种立柱，其调高 范围很大，但结构复杂，第三级缸内压 力很高，对材料和加工都要求很高。目 前我国还没有推广这种立柱。75.抗冲击立柱当工作面基本顶压力显现强烈、有 冲击压力时，对支架和立柱有特殊要求 。立柱应设置大溢流量的安全阀，以便 顶板冲击下沉时立柱下腔乳化液及时溢 出。立柱快速下缩，使立柱和支架受到 保护。8二. 立柱的主要组件、部件和零件立柱主要由活柱组件、缸体部件、 缸口导向套组件、加长杆组件和中缸底 阀等组成。91.活柱组件由活柱、密封件、导向环、活塞导 向环和固定连接件组成。10（1）活柱由柱塞、柱管和柱头焊接而成 。11柱塞一般选用40Cr
4、材料；柱头多选用35号等强度高、可焊性 好的钢材。柱管大多选用高强度厚壁无缝钢管 ，材料为可焊性好的调质钢，常用的有 27SiMn、25CrMo等；柱管应具有良好的密封性 、可焊性、耐磨性及抗冲击和振动的性 能。活柱组焊后精加工外表面，并要求 有较高的光洁度以满足密封性能的要求 。柱12管工作时经常伸出在外面与采煤工作面 的腐蚀性气体、液体接触，有时也会受 到某些物件、煤、矸石等的磕碰，为适 应上述工作环境的要求，柱管表面大都 镀乳白铬和硬铬，以增强抗腐蚀、耐摩 擦和抗磕碰的能力。13（2）密封件种类较多，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。14鼓型密封圈耐压力高，
5、可达60MPa ，能双向密封，拆装方便，应用较多 。主要缺点是宽度和高度都大，影响 行程，在双伸缩立柱上使用不够合理 ，并使柱塞结构复杂，增加制造成本 ；（鼓型密封圈现有两种结构的固定 形式：A半环、压盘、轴用挡圈形式 ；B外卡键、外导向环形式）材质原 先采用的是夹织物橡胶，现在常用的 是聚氨酯材料；先采用的是夹织物橡 胶，现在常用的是聚氨酯材料；15山型密封圈的断面小，使立柱的结 构紧凑，行程增加，并使柱塞的结 构简单化，造价降低，但安装时需 要专用工具，这种密封圈是80年代 中期研制的，较鼓型圈出现的晚， 但因其结构紧凑，推广使用的较快 ，但在实际应用中不太多，主要是 因为拆装困难，不便于
6、维修；材质 原先采用的是夹织物橡胶，现在常 用的是聚氨酯材料；16蕾型密封圈形状如花蕾，具有耐压高， 防挤性能强、密封可靠和寿命长的特点 ，主要应用于导向套与活柱之间的单向 密封；材质原先采用的是夹织物橡胶， 现在常用的是聚氨酯材料；O型密封圈断面形状为圆形，主要用于静 密封，是一种应用较早、较普遍的密封 形式。（3）活塞导向环与鼓型密封圈或山型密 封圈配合，有防挤、导向和减小摩擦的 作用，大都有聚甲醛制造。17（4）外导向环直接装在柱塞或外卡键上 ，起导向、减小摩擦的作用，由聚甲醛 制造。（5）固定连接件包括支撑环和外卡键。 支撑环起托住鼓型密封圈和活塞导向环 的作用；外卡键用于固定密封件和
7、导向 环，以保证在液压作用下不窜动、不脱 落。182.缸体部件缸体主要由缸底和缸筒焊接而成， 缸底与支架底座铰接。缸体是立柱主要 承载件之一。19（1）缸底大部分采用球头形，少数 采用反球头形，这主要是为了减少偏载 作用和适应立柱在底座上倾斜布置的要 求，大多选用强度高、焊接性能好的35 号钢锻造而成。（2）通液管是缸底通向阀接板的通 道，钢管的焊接性能好，材料一般为20 号、15号钢，内径为10-16mm，壁厚一 般为6mm。20（3）缸筒需要承受高压液体的作用 ，且要保证工作人员的安全，故要求材 料的强度高，一般要求s700Mpa ，延 伸率大于12% 。国内常用27SiMn、 25CrM
8、o4材质的无缝钢管加工而成。缸 筒内表面一般不镀防腐层，基本上可以 满足使用要求。213.缸口导向套组件22（1）导向套在活柱升降时起导向作 用，与活塞杆间的间隙较小，要求承受 外载对活柱的横向力，多采用40Cr和 27SiMn等材料制造。（2）导向环多用聚甲醛制造，嵌于 导向套内表面的沟槽中。导向环与活柱 接触紧密，是一对硬度相差较大的摩擦 副，有减小摩擦的作用，可防止活柱和 导向套相互擦伤。23（3）密封件为单向密封的蕾型密封 圈，其上一般装有用聚甲醛制造的起防 挤作用的挡圈。（4）防尘圈用来防止活柱表面的煤 尘、岩尘和脏物进入油缸和液压系统， 保证密封可靠，减少零件磨损。（5）导向套与缸
9、口连接方式有螺纹 连接、卡环连接和钢丝连接3种，前两种 方式使用较多。244.加长杆组件25（1）接长杆用来增加立柱的伸缩值 。采用圆钢加工而成。在机械调高的分 级部位加工成环形槽，以便扣入承载卡 环。加长杆头部结构尺寸与活柱接头相 同。（2）卡环是传力件，一般制成半环 形，以便于装入加长杆的环形槽中，要 求用强度高的钢材经调质处理加工而成 。（3）固定连接件包括套在卡环外面 起固定作用的钢套和固定钢套的销子。265.底阀底阀用于控制双伸缩立柱二级缸与 活柱的伸缩顺序，并保持二级缸获得与 一级缸相同工作阻力。它是机械开启的 单向阀，其液压开启力可以调整，以便 保证升柱时首先伸出一级缸。其结构如
10、 图：27第二节 液压支架千斤顶一、千斤顶型式千斤顶的型式很多，大多为单伸缩 双作用，个别为单伸缩单作用千斤顶。 按进、回液方式可分为外进液和内进液 千斤顶，大多为外进液的。按活塞固定 方式可分为固定活塞式和浮动活塞式千 斤顶，固定活塞式的占绝大数，只有推 移千斤顶中有一28部分为浮动活塞式。按在液压支架上的 功能可分为推移千斤顶、侧推千斤顶、 前梁千斤顶、护帮千斤顶、伸缩梁千斤 顶、平衡千斤顶、防倒千斤顶、防滑千 斤顶、调架千斤顶、低调千斤顶、抬底 千斤顶等。用在放顶煤支架的还有尾梁 千斤顶、插板千斤顶、拉后输送机千斤 顶等。29二、千斤顶的结构组成千斤顶由活塞杆组件、缸体部件、 导向套组件
11、和密封件组成。301.活塞杆组件活塞杆组件包括活塞杆、活塞、密 封件、导向环、活塞导向环和固定连接 件。31（1）活塞杆一般用40Cr制造，大多 为实心杆体。杆体中部大多镀双层铬-乳 白铬和硬铬，以增加抗腐蚀、抗摩擦和 抗磕碰的能力。（2）活塞多用经调质的40Cr制造， 其上装有山型或鼓型密封圈、活塞导向 环和导向环。浮动活塞与活塞杆间用蕾 型密封圈，浮动活塞可在活塞杆行程范 围内滑动。322、缸体部件缸体由缸底和缸筒焊接而成。33（1）缸底多用低合金高强度、可焊 性好的27SiMn钢锻造，一般为单耳座销 孔式连接，少数为半球形。浮动活塞千 斤顶的缸底为平的，没有连接孔。（2）缸筒所用的材料和
12、加工要求和 立柱的缸筒基本相同，但承受的载荷大 多较立柱的小。浮动活塞千斤顶与外部 连接的耳轴焊在缸筒的中部。343、缸口导向组件（1）导向套的结构和所有钢材与立 柱的导向套基本相同，新设计的千斤顶 导向套加有用聚甲醛制造的导向环。（2）导向套与缸口连接方式有内螺 纹连接、卡环连接和弹簧钢丝连接，一 般多采用前两种连接方式。3536三、千斤顶典型结构1、一般千斤顶缸底和活塞杆头部有连接销孔，进 回液孔设在缸体上。372、浮动活塞千斤顶383、内进液千斤顶39三、型号解读立柱-L 千斤顶-Q 1、缸口形式内螺纹连接-L外螺纹连接-W卡键-K挡丝-D2、结构形式双伸缩-S单伸缩-D加长杆-J40QSEL634517B13、密封方式鼓型密封圈-G山型密封圈-S4、缸底形式耳座式-E平底座-P球头式-G41谢谢42
