课题三 典型液压支架的应用 任务二 专用液压支架的应用.doc

1、1课题三 典型液压支架的应用任务二 专用液压支架的应用知识点：了解端头液压支架、分层开采铺网液压支架、放顶煤液压支架 、电液控制液压支架的特点和功用技能点：会根据工作面的实际条件正确选择和应用专用液压支架任务导入：专用液压支架中，分层开采铺网支架具有沿顶（底）板铺设垫网功能的液压支架，适用于缓倾斜特厚煤层倾斜分层铺设假顶的综采工作面；端头支架是用于维护采煤工作面端头巷道顶板的液压支架；电液控制液压支架是用计算机技术与液压组合成电液控制系统代替人工手工操作的液压支架；用于放顶煤采煤工艺的专用支架是放顶煤液压支架。它们在综合机械化采煤支护中必不可少的。任务分析：端头液压支架、分层开采铺网液压支架、

2、放顶煤液压支架 、电液控制液压支架都是在典型液压支架基础上发展的，所以，它们的工作原理和基本组成都与相对应的典型支架有许多相同之处。本任务，对 ZTZ20000/25/35 型端头支架和 ZZS5600A1428 型放顶煤液压支架作了主要介绍，我们就来学习和掌握它们各自不同的特点。任务实施：2一、 端头液压支架1、端头液压支架的作用与应用范围端头支架是与工作面支架配套的综采支护设备。由工作面支架、工作面运输巷端头支架、工作面回风巷端头支架组成工作面的全封闭支护。端头支架的主要作用是：支撑工作面端部的顶板，承受一定的超前压力，保证工作面上下出口的畅通和有足够的通风断面，保证行人和设备运送的安全，

3、锚固刮板输送机，有效地防止刮板输送机和工作面支架下滑，保证刮板输送机与转载机正常搭接，推移转载机前移。2、端头液压支架的结构型式目前使用的端头液压支架有如下几种型式：A 迈步端头支架由两个框架并列支撑，如图 3-2- 1 所示，两框架间上部装有导向装置 1，下部设有移架千斤顶 2，使两框架组合成一个支架。移架千斤顶的缸体与主体架固定，活塞杆与副架固定。移架时，首先降副架，主架支撑顶板，操作千斤顶活塞杆伸出，以主架为支点推动副架前移。导向装置和千斤顶限位装置限定了副架前移的方向。副架前移到新的工作位置后，升柱并支撑顶板。然后，降主架，千斤顶活塞杆缩回，拉动主架沿导向装置前移。1-导向装置；2-移

4、架千斤顶；3-主架；4- 副架3图 3-2-1 迈步端头支架这种迈步式支架用于工作面两端与工作面运输巷和回风巷的连接处，没有锚固和移设输送机的机构，只能起支撑板的作用，使用时常需与锚固支架配合。在顶板较破碎的情况下，这种支架常发生单框架支撑顶板现象，使移架困难。实际上，由于端头顶板压力较大，出现顶板破碎的机会较多，所以该端头支架在实际使用中受到一定的限制。2支撑掩护式端头支架该支架布置在工作面运输巷端，用于支护工作而运输巷与工作面连接处的顶板，隔离采空区 ，防止矸石进入工作空间，并能自动前移和推移转载机及刮板输送机机头。该支架每组由两架结构相同的支撑掩护式支架组成，两架支架并列布置。3、示例：

5、ZTZ20000/25/35 型端头支架如图 3-2-2 所示图 3-2-2 ZTZ20000/25/35 型端头支架1ZTZ20000/25/35 型端头支架的特点：A、端头支架为两架一组布置，转载机为中置式布置，安置在两架底座中间位置，两架可以左右对称以适应左右工作面使用。B、因为支架整体比较长, 为保证支架的运输方便，支架顶梁和底4座分别铰接为前、中、后几段。 C、两架顶梁、掩护梁之间分别设置了护顶板、防煤板以防漏顶。 D、端头处放顶煤易造成维护困难，所以不适宜放顶煤。2主要结构件A顶梁：顶梁直接与巷道木棚梁或顶板接触，是支架的主要载部件之一。本支架的顶梁（两架一组）共四个顶梁组成，构都

6、是箱形断面，顶梁上各带护顶板。前顶梁设有一个调架千斤顶，后顶梁设有两个调架千斤顶。B底座：本端头支架共有六个底座组成，底座间用销轴铰接，其结构为箱形断面。左、右底座分别与转载机滑动连接。C掩护梁：本支架的掩护梁为整体箱形变断面结构，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。D前、后连杆：前、后连杆上下分别与掩护梁和底座铰接，共同形成四连杆机构。本支架前、后连杆的结构均为单连杆，为钢板焊结的箱形结构。E推移：转载机通过千斤顶及销轴与底座相连。通过操纵推移千斤顶实现推转载机和拉架动作。 3支架的地面组装、运输及井下安装A支架在下井前必须在综采

7、车间进行组装，严格检查各部件质量及胶管连接的准确性，做各种动作试验，看是否灵活，是否可靠。5B因支架结构尺寸大，所以必须将支架解体运输到井下回采工作面顺槽后再次组装。下井前将各类阀、胶管等元件集中起来捆绑好並加堵，防止其它物件挤伤。C井下安装前要检查巷道是否合格，不合格要进行修整，安装时按工作面配套关系组装。注意端头支架与工作面支架的关系。4 支架的操作：端头支架将操纵台可布置在离顶梁前端约 4 米远处的巷道中，也可布置如液压系统图所示位置；应由一个人集中控制两架端头支架。端头支架是先推溜后拉架。A推溜：一般与运输机顺序推移。可以先推工作面运输机，后推转载机。推溜时控制两个推移千斤顶同时推移，

8、通过分别操作端头推移千斤顶的两个手把调整转载机推进的方向。B移架：转载机推过后支架即可降架前移。移架时，顶梁一旦离开顶板或顶棚即可拉架。拉架过程中注意观察支架周围的情况，是否有障碍物，顶梁是否歪斜或是否支撑到棚梁，遇到情况要及时处理。C支撑：支撑也称升柱，支架拉到新位置后观察顶梁位置是否正确，利用调架千斤顶调正位置后扳动升柱手把，使顶梁支撑住木棚梁或顶板为止。当顶板比较完整或木棚梁比较完整时，支架可以达到额定初撑力。当顶板比较破碎或巷道木棚梁强度较差时注意降低初撑力，不可破坏木棚。6D巷道的超前支护可用单体支柱和加强棚，在推溜移架前必须调整超前木棚，以致不影响支架动作，同时还要清理支架附近的浮

9、煤，保证推移过程的顺利进行。一般情况，左右支架分别移架、支撑；顶板好的条件，为提高移架速度可以左右两架同时移架。二、放顶煤根据放煤口所处位置，放顶煤支架有高位放顶煤支架，中位放顶煤支架、低放顶煤支架三种型式。（一） 、高位放顶煤支架高位放顶煤支液压的入煤口处于液压支架的上部，即顶梁上或掩护梁的上部，一般采用单输送机运送采煤机采落的下煤和放下的顶煤。最常见的高位放顶煤液压支架是短顶梁、掩护梁开天窗的掩护式液压支架。高位放顶煤液压支架的特点是：（1）结构简单，紧凑，支架较短，稳定性和封闭性较好。（2）放煤口尺寸大，可达 2000mm8000mm 有利于煤放出。（3）使用单输送机，端头维护空间小，整

10、个工作面设备布置与普通长壁工作面相同，便于管理，但是由采、放煤共用一部输送机，不能平行作业，影响产量的提高。（4）支架放煤时，煤尘较大，正常人行道基本被切断，减少了工作面安全出口。（5）支架顶梁较短，容易出现架前顶煤放空而造成支架失稳或移架困难的现象。（6）对煤层冒放性要求较高，一方面要求梁端顶煤完整，不冒顶、不片帮；另一方面要求梁后顶煤破碎，能顺利放出。7（二）中位放顶煤支架中位放顶煤支架的放煤口处于液压支架的中部，即在掩护梁中部开放煤口，一般采用双输送机，采煤机采落的煤由前输送面运送，放下的煤由后输送机运送。中位放顶煤液压支架的特点是：（1）支架的稳定性和封闭性较好，抗偏载和抗扭能力大，不

11、易损坏。（2）放煤口距煤壁较远，有助于工作方面前方顶煤的维护。支架顶梁长，反复支撑顶板，增加顶煤的破碎程度。（3）由于采、放煤运输使用两部输送机，可以实现平行作业。（4）受放煤口尺寸的限制，架与架之间有三角煤放不下来，同焊放煤口易发生大块煤堵塞现象。（5）后输送机放在支架底座上，后部空间有限，大块煤通过困难，且移架阻力较大。（6）掩护梁不能摆动，二次破煤能力差。（三）低位放顶煤支架低位放顶煤液压支架的放煤口处于液压支架的下部，即在掩护梁后部较接一尾梁作为放煤门，通过控制尾梁的伸缩或摆动，控制顶煤的排放，使用双输送机运输。低位放顶煤液压支架的特点是：（1）由于具有连续的放煤口，放煤效果好，没有脊

12、背煤的损失，回收率高。（2）从煤壁到放煤口的距离长，经过顶梁的反复支撑和在掩护梁上方的垮落，顶煤破碎较充分，对放煤极为有利。（3）后输送机一般沿底板布置，浮煤容易排出，有利于移架。8（4）由于放煤口较低，产生煤尘较少。（5）尾梁伸缩高度较小（或摆动角度较小） ，松动顶煤的能力差。（四） 、示例：ZZS5600A1428 型液压支架 图 3-2-3 所示图 3-2-3 ZZS5600A1428 型放顶煤液压支架1 、适用范围本支架适用于起向长壁式采煤法。煤层厚度 15002700mm，煤层倾角 150，顶板稳定或中等稳定的级顶板，老顶为级2 、支架的型式和结构特点ZZS5600A1428 型液压

13、支架在型体上采用四根立柱前后排呈倒“八”字布置，单前连杆、双后连杆的紧凑型四连杆机构。支架架型结构布置及控制系统等都具备“高产高效”支架的性能。ZZS5600A型支撑掩护式支架的主要焊接结构件由楔形梁、顶梁、掩护梁、前后连杆、底座、推移杆组成。油缸类有立柱、推移千斤顶、楔形梁千斤顶。本支架所用阀有：12组合顶梁；2-掩护梁；3-前连杆；4-后连杆；5-底座6-推移杆；7-推移千斤顶；8-立柱1-8673549主控阀、先导阀、液控单向阀、安全阀、液控双向锁、平面截止阀、回油断路阀、定向回液交替单向阀、过滤器、初撑主阀、初撑付阀。支架的控制执行机构为邻架先导液压系统该支架具有结构简单、紧凑、移架速

14、度快、可靠性高、寿命长、切顶性能好等优点。主要特点有：、采用了适合坚硬顶板条件下的紧凑型短四连杆机构，可有效地减缓大块岩石冒落对支架的冲击，改善支架的受力条件；、采用楔形铰接前梁。该机构解决了目前铰接式前梁存在的“强支架弱支护问题” 。支架前端支护力最大达 1265KN，是铰接式前梁的 1015 倍；、支架采用固定侧护板结构，减少了不少不必要的机构和控制 元件，简化了控制系统，大大提高了支架的可靠性；、支架 具有较宽畅的过机空间和人行空间；、邻架先导控制 系统使支架的操作和维护极为方便；、支架 采用浮动活塞千斤顶，移架力达 431KN，推溜力为192.4KN。同时千斤顶内加装距离套，配以两种推

15、杆，适应了不同的截深配置；、采用初撑力自保系统。初撑力保证阀，保证支架自动达到使用泵站供液系统调定的初撑力，确保支架初撑支护性能，提高和改善支架对顶板的控制效果。3 、支架的主要技术参数和特征： 支架架型 支撑掩护支架高度： 最大 2800mm10最小 1400mm支护宽度： 1500mm工作阻力：（P 初28.5MPa ） 5600kN 初撑力： （P 初24.5MPa ） 4800kN支护强度： 最大 0.98MPa最小 0.73MPa切顶力： 6068kN比压：顶梁（均值） 0.81MPa底座（均值） 2.9MPa尖端支护力：工作阻力 1265kN初撑力 1087kN顶梁上翘量： 012

16、0mm立柱型式 双伸缩缸径 250/180mm柱径 230/160mm一级缸行程 675mm二级缸行程 725mm工作阻力 1400kNP 一级 28.5MPa P 二级 55MPa初撑力 1203kN推移千斤顶：型式 浮动活塞式缸径 180mm杆径 100mm行程 700/90011推力（P24.5MPa） 192.4kN拉力（P 24.5MPa） 431kN楔形梁千斤顶：缸径 125mm杆径 70mm行程 230mm 初撑力（P24.5MPa） 301kN工作阻力（P28.5MPa） 350kN操纵方式： 邻架先导管路规格： 主进液 G6DR31.5主回液 GJR38主管 G4DR19泵站

17、： 流量 2001min额定压力 31.5MPa使用压力 25.5MPa通风断面： 最大 m最小 4.3m外形尺寸： 最大高度 503514502800最小高度 583014501400支架重量： 17300kg主要配套设备 1、采煤机:AM500 型采煤机(无链)2、运输机：SGZ764400 运输机三、铺网液压支架1、铺网支架的特点与功用：机械化铺网液压支架使用于厚煤层的分层开采上分层，它12除了具有普通液压支架所具有的支撑和管理采煤工作面顶板、隔离采空区、自动移架和推进刮板输送机等功能外，还可实现机械化铺网及联网，不仅能为下分层铺设可靠的人工假顶，而且可改变传统的人工铺、联网状况，节省人

18、力，减轻工人的劳动强度，提高产量和效益。2、铺网支架典型型式； 图 3-2-4 所示1 支撑掩护式后铺网支架 图 3-2-4 支撑掩护式后铺网支架铺、联网作业空间在后部的支撑掩护铺网支架，适用于 顶板周期压力明显、直接顶中等稳定或稳定的分层工作面。特点是支 架后部的铺网空间由掩护梁和尾梁构成，尾梁由千斤顶控制。本架网卷安设在后连杆上，搭接网卷安设在底座后部侧面的搭接网架上，用手工方式联网。为调整架距离，底座一侧装有调架千斤架。2 支撑掩护式前铺网支架 铺、联网作业空间在前部的支撑掩护式铺网支架 ，适用于顶板坚硬周期来压强烈的分层工作面。特点是：支架为 9 形式；采用宽网铺网方式；铺设两边带钩的

19、宽式菱形网（相邻网卷钩方向相反） ；支架推移杆前部连接13上部带网架的 S 形连接头；相邻网卷上下交错排列，网的搭接缝在支架的中部。向前推移 S 形连接头，网自动铺设于底板；然后，前、后压网千斤顶动作，将在垫板上压网板下的搭接网钩压实，使搭接网之间钩联。操作后压网千斤顶还能实现支架抬底座前移。3 掩护式后铺网支架 铺、联网作业空间在后部的掩护式铺网支架 ，适用于顶板周期来压不大、直接顶不稳定或中等稳定的分层工作面。铺设普通宽式菱形网，采用高架式底座，每架一个网卷，相邻支架的网卷用网槽挂连在底座上，上下交错排列。搭接缝在支架之间，铺联网空间由掩护梁和尾梁构成，尾梁的摆动由 1 个四连杆机构随支架

20、升降自行控制。支架部为主架和副架，相间排列。主架底座安设下网槽和调架座（其中设有调架千斤顶） ，副架安设上网槽。网分别从上下网槽引出后在联网平台之间搭接，用螺旋形旋接等方式手工联网后铺向采空区。四、电液控制液压支架一 、电液控制液压支架控制系统工作原理和主要构成 图 3-2-5 示电液控制系统主要由以下部分构成：14图 3-2-5 示电液控制系统组成框图(1)电源箱。电源箱的作用是向控制系统提供电能，一般采用矿爆兼本安型 12 伏直流稳压电源(2)主控制台它安装在工作面运输巷内，主要由一台微型计算机构成是电液控制系统的中枢，用来协调、控制全工作面内液压支架的工作顺序，工作状况的监测显示，记录和

21、向地面控制中心传输数据和支架、采煤机的工作状况等有些简易电液控制系统中不设定控制台(3)架控箱每架液压支架各配一台架控箱，它直接与传感器和电液控制阀组连接。操作人员通过操作架控箱面板上的按钮来发出各种控制指令。(4)电液控制阀组。电液控制阀组是电液控制系统中电信号转换成液控信号的核心部件。目前使用的电液控制阀组有电磁先导阀控制的电液阀组和微电机控制的电液阀组两种。电磁先导阀控制电液阔组由电磁先导阀和主控阀构成。先导阀在电磁力作用下启动，发出液控信号，使主控阀换向来实现支架的各种动作。每个电磁先导阀的工作电压为直流 12V工作电流为直流50100mA目前国内引进和自己研制的支架电液控制系统中电液

22、控制阀组均属此种微型电机控制电液阀组中先导阀由微15型步进电机驱动，启闭时间短，响应快。耗电量小，其工作电压为直流 12V工作电流为直流 20mA。(5)压力传感器压力传感器是把液压信号转换为电信号的一个转换元件，通过它可以监测的支架承载状态，并将监测数据反馈到架控箱。 (6)位移传感器。它是把位移信号转换为电信号的器件位移传感器分直线位移传感器和角位移传感器，直线位移传感器能够把直线距离的变化或某一位置转换为电信号的变化量或某一电压(或电流) 值，井反馈到架控箱。它用于对支架推溜，拉架或采高以及放顶煤尾梁和插板等位置的监测。角位移传感器可把角度的变化转换为电信号输入架控箱，它用于对支架前梁、

23、护帮板以及放顶煤支架中尾梁等摆角的监测。(7)分线盒、电缆及插头。分线盒与电缆用于控制系统中各电器元件的连接与接线。分线盒一般为全密封的金属盒。电缆为带有防护套的多芯电缆。插头为带有可靠固紧装置的镀金插头。(8)泵站。供给系统液压动力。(9)其他液压元、部件。电液控制系统的其他液压元件与普通支架液压系统基本相同。只是要求它们具有更高的可靠性和使用寿命。另外，电液控制系统要求工作介质更为清洁所以过滤装置的过滤精度比普通支架液压系统高通常带有压差显示或报警装置。有些先进的过滤系统还具有自动清洗和工16况监测功能在功能齐全的电液控制系统中，支架上均装有红外线接收装置，用于接收采煤机红外线发生器发出的

24、信号，并将它传输给主控制台，控制台根据信号，发出相应的指令，来实现支架的联机动作。二 、电液控制液压支架特点与功用：液压支架采用电液控制技术是综采工作面实现自动化的基础。它与传统的手动控制系统相比有许多优点：a采用按键的操作方式来代替操纵阀的手把，降低了工人劳动强度，改善了劳动条件，由于系统能实现远程程序控制，操作人员可以根据采煤机的割煤方向选择最佳的操作位置避免了操作人员的伤亡故事，同时也降低了粉尘对身体的危害。b大幅度提高了支架的推移速度，目前国内液压支架普遍采用手动控制方式，其推移速度除受系统流量和液压元件的过流能力的限制外，工人在架间的移动速度也对其有直接的影响，这种影响在薄煤层中显得

25、尤为突出。 在手动控制中，当人行道高度为 07m 时，工人架间最大移动速度为 225mrain。当人行道高度为 l.6m 时，工人架间虽大移动速度也仅为 8mrain。这大大限制了液压支架的推移速度，成为制约综采工作面实现高产高效的主要因素。采用电液控制方式从理论上消除了工人架间移动速17度对支架推移速度的影响可使支架推移速度提高 35倍为高产高效综合机械化和自动化采煤创造了条件c保证液压支架额定初撑力电液控制系统可以通过压力传感器反馈信号或通过延长控制升柱电磁先导阀的供电时间两种方法来实现支架初撑力自保保证额定初撑力减少了立柱的增阻所需时间，提高了支护效率。而且全工作面支架初撑力均匀一致改善

26、了项板的管理d采用电液控制系统。在移架过程中易于实现带压移架减少了工作面顶板对液压支架产生频繁的冲击载荷。保护顶板围岩的稳定，延长液压支架的使用寿命e移架步距准确，切顶线整齐改善了支护效果，并且使刮板输送机和整个工作面直线性好。采煤机截深准确改善了刮板输送机和采煤机的工况另外多架同时推溜，使刮板输送机缓慢弯曲避免溜槽连接处产生过大的应力f可灵活选择多种控制方式对各种困难的地质条件和局部特殊地质构造都能适用，特别是适用于薄煤层和急倾煤层工作面g减少支护滞后时间，避免了顶板的局部破碎h电液控制系统可与采煤机和刮板输送机的自动控制系统配合联动，实现全自动化综采工作面支架与采煤机的运行状态和数据可以传

27、输到巷道中主控制台和地面中央控制中心便于实现整个矿井的自动化管理。见图 3-2-6 WS1.7-210/45018型电液控制掩护式 PM4 电液控制系统。图 3-2-6 支架电液控制系统三 、示例：WS1.7-210/450 型电液控制掩护式液压支架如图 1-2-1 所示主要技术特征支架架型 两柱掩护式支架支架高度(mm) 21004500支架初撑力（kN） 4810支架工作阻力（kN） 6800支架中心距(mm) 1750支护强度（MPa） 0.7150.849 支架推移步距（mm） 850支架质量（t） 19.2结构特点（1）采用整体刚性顶梁和加宽带抬架千斤顶底座（支架中心距 1.75m）

28、的两柱双伸缩掩护式大采高（4.5m ）的结构19型式。（2）材质优良，强度大，质量轻，寿命长。（3）立柱伸缩行程大，便于井下运输，且适应煤层厚度的变化。（4）采用 PM4 电液控制系统，先进可靠，移架速度快（68s/架） 。WSl.7-210450 型的承压件与掩护式基本相同，下面仅分析不同之处。1、WSl.7-210450 型支架的立柱、千斤顶(1)WS1.7-210450 型支架的立柱结构它是一典型的双伸缩立柱，与国产支架通用结构所不同的是，缸底有两个左右对称的耳轴耳轴中心线通过半球面中心安装在底座上的限位块可限制耳轴的活动位置，以此防止立柱滑出柱窝，活塞密封采用类似小断面密封，导向套与缸

29、体内壁的静密封为“Y”型密封圈。(2)推移千斤顶WSl.7210/450 型支架的推移千斤它主要由缸盖、缸体、空心活塞杆、导向套、密封件等零都件组成。它与一般千斤顶最大的不同点是在空心活塞杆中装有舌簧杆式位移传感器，用来监测推移千斤顶活塞杆的工作位置，并输入支架控制箱内由计算机进行控制。更换位移传感器时，不需拆除活塞杆，只需拆下缸盖与缸体的连接螺钉，卸下缸盖即可取出传感器，20拆装方便。位移传感器的电信号通过 SKK24 插座与支架控制器的电缆接通。推移千斤顶型号：ZE443-160/90-900。(3)平衡千斤顶掩护式支架上的平衡千斤顶的主要功能在于调节顶梁与掩护梁间的夹角，使顶梁能处在与底

30、座相平行的工作状态，保持支架的良好支护性能。WSl.72l0450 型支架的平衡千斤顶结构，它的特点是：两液口集中在上部由防护板保护，活塞杆与活塞由卡环和弹簧卡圈连接，导向套与缸体用螺纹连接，拆装方便。平衡千斤顶型号：ZE324180100.380。(4)护帮千斤顶结构特点：两液口集中在活塞杆上端活塞杆与活塞用卡环连接。导向套与缸体采用螺纹连接。护帮千斤顶的型号：ZEl669063-470。(5)侧推千斤顶 WSI.7210450 型支架的侧推千斤顶共 5 根，其中：顶梁上 2 根，掩护梁上 2 根，后连杆上 1 根。侧推千斤顶的。其特点是：采用内进液式，两液口集中活塞杆端头部优点是可减小千斤

31、顶外径尺寸和方便梁体内安装。侧推千斤项的型号：ZE1196350215(6)提架千斤顶和调架千斤顶21底座提架千斤顶和调架千斤顶结构相同，参数不同。其特点是：活塞与活塞杆为一整体，内进液式，缸底上套一缸盖，便于磨损后更换。提架千斤项型号：ZE228-110 90-230 。调架千斤顶型号：ZE442-140/125-300。2、WSl.7-210450 电液控制系统WSl.7-210450 掩护式支架 PM4 电液控制系统主要由电液控制阀组、支架控制箱、传感器、电源装置、插座与电缆等组成。如图 3-2-6 所示。(1).电液控制阀组。电液控制阀组由形状相同的七块控制阀块和一块开关阀组成，由长螺

32、栓联接在一起， 。每个控制阀块都由2 个先导阀和 2 个主控阀构成，先导阀为电磁铁控制的二位三通阀，主控阀为液控二位三通阀。(2).支架控制箱(SCU) 每台支架都装有一个 SCU，它是电液控制系统的心脏。该装置接收与支架有关的测量数据如压力、位移及开关状态。并根据汇集的数据决定应执行的功能命令,SCU 可以控制和监测所有支架的功能。SCU 的外壳由不锈钢板制成呈长方形箱形结构,具有高密封性以防水侵入,前面为操作键盘，键盘中央是一长方形字母和数字显示屏，周围有 25 个按键。显示屏用高强度发光二级管显示，即使在很斜的角度也可清楚地看到显示内容。各按键上印有功能符号，以便操作者快速正确地操作。按

33、键的工作状态可由接键左上22方发光二极管显示，键盘右侧有两个大按钮，其中，上面的为全工作面紧急停止和闭锁按钮，下面的为本架停止和闭锁按钮。当工作面出现紧急情况或检修时，用以停止全工作面支架或是本架支架。当按此按扭时可使电磁先导阀断电停机闭锁，同时发出音响报警。SCU 所有线路板均安装在箱内一个具有多重保护功能的托架上，确保线路板之间连接可靠。其中，处理器板上装有在断电期间用以存储程序的锂电池和声信号装置。模拟传感器板将接收到的 UC 信号转换成数字信号。SCU 的电子硬件部分使用了一个高效率的单片处理机具有 64K 存储应用程序其中 EPROM(可擦可编程的只读存储器)存有用以在 SCU 通电

34、时起动微型计算机的程序。但EPROM 不包括操作系统及用户应用程序。I/O 联接控制，存储管理。显示盘及其它内部逻辑操作所必须的硬件则由 ASIC模块组成(专用应用集成电路)。另外还有一个“LCAS ”模块具有内部程序存储,其特点是允许硬件回路接线可通过改变软件而重新接线。这就是说，某些必须的硬件改变可以通过简单地改变软件来进行，而且在不必打开 SCU 的情况下从外部完成。SCU 背面为插座板，上下两排共 12 个插座接口。PM4 实际使用 5 个接口余下 7 个接口备用，以满足不断发展的支架自动化的需要PM4 使用接口连接如下：A 1 接23左邻 SCLJ；F 1 接右邻 SCU；C 2 接

35、右立柱压力传感器：D 2 接位移传感器；F 2 接电磁阀驱动器。(3).电磁阀驱动器(SDM)电磁阀驱动器与 SCU 之间用 SKK24 四芯电缆连接SDM 可以控制 22 个电磁阀，PM4 系统实际只使用 16个其余备用。SDM 带有“看门狗”系统，用来监测电子部分的功能和为电磁线圈提供电源按定时的方式(一般为300ms)起动开关阀。在 SDM 的中央有三个发光二极管连续监控其功能并给出下列指示：绿色12V 直流电压正常：黄色SCU 和 SDM 间的数据流正确；红色SCU 和 SDM 间的数据流错误。(4).电源匹配器(PA)。PA 将来自 12V 直流电源与相关的 SCU 连接。它的作用是

36、将电源箱输出的两路 12V 直流电源分配给两个相互隔离的负载，同时为这个负载提供数据通路。电源匹配器装于不锈钢的盒子里，并用硅胶密封。它外面有四个 SKK-24 插座接口，其中两个SKK-24 插座用于 12V 直流输入，另外两个 SKK-24 插座则用于左、右输出。安装时注意：带红色标记的插座要与相邻的 SCU的紧急制动按钮端联接。(5).隔离匹配器(IA)隔离匹配器用于相邻 SCU 之间的电流隔离。但允许数据通24讯。隔离匹配器装于一个不锈钢的盒子中。并用硅胶密封。它有两个 SKK-24 插座接口，用于与左、右 SCU 连接标准的安装要求每隔 8 架支架装有一个隔离匹配器。(6).压力传感

37、器。压力传感器用来监测立柱下腔压力，并转换为电信号输入SCU 中， PM4 系统中采用的压力传感器的特点是功率消耗低。这种压力传感器的基本部件是一个焊接在“单臂电桥”薄板上的应变测量装置。传感器内的放大器确保在 045MPa 的压力范围内能产生相应的 0.2lmA 的电流输出。压力传感器的液压插头DNl0 用来与被测体的液管连接，另一侧的 SKK-24 插座与信号电缆连接。压力传感器结构如图 3-2-7 所示。1-电缆插座；2-黄铜外壳；3-应变测量装置；4-液压管插座图 3-2-7 压力传感器(7).位移传感器位移传感器用来监测推移千斤顶在整个行程范围内的位置，并转称为电信号输入 SCU 中

38、，该位移传感器为舌簧接触杆式，使用很可靠，传感器装在推移千斤顶的空心活塞杆中，它由一环形磁铁、舌簧杆和电阻器组成。当推移千斤顶空心活塞杆伸缩时，环形磁铁控制舌簧杆接头与3 41 225电阻器的开关改变电阻 ，从而改变输出电压（ 0.54.5V） ，其测量精度为 4mm 以内，使用这种传感器可使工作面的截深无级变化。位移传感器结构如图 3-2-8 所示。 1- 密封圈；2-舌簧杆；2- 环形磁铁；4-电阻器；5-三芯线图 3-2-8 位移传感器(8).SKK24 电缆。在各支架问和每个支架内用的都是同一种电缆。电缆外面用合成橡胶和双层金属网组成的套管保护。耐磨不易燃，为井下使用提供了安全保证。电

39、缆采用插座联接并用卡子锁紧，联接方便可靠(9).主控制台(MCU). 前面已讲到 PM4 电液控制系统可以不用主控制台而独立使用，这里作为可选件加以介绍。主控制台安装在工作面运输巷内与工作面内各支架控制箱联网，其作用是储存并显示工作面支架工作状态数据及性能参数，并与地面监视和计算机处理系统联网，并借助于开关数据总线装入来自地面的修正的软件。(10)电源装置(PS)PM4 屯液控制系统采用本安型 12V 直流稳压电源。一1 2 3 4 526台电源可同时供 8 台支架控制箱用电。电源主要技术参数为：输入额定电压： 交流 127V 输出额定电压： 直流 12V 最大输出电流 1.5A(两路，一路最多可同时供 4 台 SCU 使用) 单台电源箱的容量视各国井下安全规程对本安型电源的规定而各异。德国定为 12V/1.52A。英国为 12V0.5A 。美国为 12V6.3A。1 台电源箱同时向支架供电的数量也不同，德国 1 台电源可供 10 台支架用电而美国 l 台电源箱可供整个工作面所有支架的控制系统用电。思考与练习：1、 端头液压支架有那几种常用的结构形式？各自的特点是什么？2、 放顶煤液压支架有那几种常用的结构形式？各自的特点是什么？3、 分层铺网液压支架有那几种常用的结构形式？各自的特点是什么？4、 简述电液控制液压支架的组成和工作原理。说明其优越性。