液壓支架密封、液壓常識(shí).ppt

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1、山東安信機(jī)械制作有限公司 液壓支架基礎(chǔ)知識(shí) 第一章 液壓支架概述 液壓支架是綜采設(shè)備的重要組成部分。 它能可靠而有效地支撐和控制工作面的頂板 隔離采空區(qū)防止矸石進(jìn)入回采工作面和推進(jìn) 輸送機(jī)。它與輸送機(jī)及采煤機(jī)配套使用實(shí)現(xiàn) 采煤綜合機(jī)械化解決機(jī)械化采煤工作中頂板 管理落后于采煤工作的矛盾進(jìn)一步改善和提 高采煤和運(yùn)輸設(shè)備的效能減輕煤礦工人的勞 動(dòng)強(qiáng)度最大限度保障煤礦工人的生命安全。 液壓支架的分類 液壓支架分類有多種分類方式，其中我公司 制造或大修支架主要有以下幾種： 1、掩護(hù)式液壓支架：結(jié)構(gòu)型式為單排兩個(gè)立 柱，有掩護(hù)梁和平衡千斤頂。 2、支撐掩護(hù)式液壓支架：結(jié)構(gòu)型式為雙排四 個(gè)立柱，有掩護(hù)梁。

2、 3、放頂煤液壓支架：機(jī)構(gòu)型式為雙排四個(gè)立 柱，有掩護(hù)梁、尾梁和插板。 ZY3000/08/18掩護(hù)式液壓支架 ZZ6200/18/38支撐掩護(hù)式液壓支架 ZF10000/19/36放頂煤液壓支架 液壓支架型號(hào)編制 支架的型號(hào)主要由 “ 產(chǎn)品類型代號(hào) ” 、 “ 第 一特征代號(hào) ” 、 “ 第二特征代號(hào) ” 和 “ 主參 數(shù) ” 組成。如果這樣表示仍難以區(qū)分時(shí)再增 加 “ 補(bǔ)充特征代號(hào) ” 以至 “ 設(shè)計(jì)修改序號(hào) ” 。 支架型號(hào)的組成和排列方式如下： 產(chǎn)品類型代號(hào)，用漢語(yǔ)拼音大寫字母 Z表示。 一特征代號(hào)表明支架的架型結(jié)構(gòu)；用于特殊 用途支架時(shí)，第一特征代號(hào)表明支架的特殊 用途。 第一特征代

3、號(hào)的使用方法見(jiàn)下表 第二章 立柱和千斤頂密封技術(shù) 立柱和千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)隨使用的密封圈結(jié)構(gòu)、 導(dǎo)向環(huán)布置方式、導(dǎo)向套和缸口的連接型式 的變化而變化，下面舉例幾種有代表性的典 型結(jié)構(gòu)。 液壓支架立柱和千斤頂密封的可靠性是綜采 工作面支護(hù)系統(tǒng)可靠性的重要保證，密封技 術(shù)是液壓支架的核心技術(shù)之一。 下面簡(jiǎn)要介紹支架立柱、千斤頂密封件： 1、活塞部位的密封 1.1 鼓型密封圈： 鼓型密封圈的端面形狀似鼓，因此稱作鼓型 圈。它唇邊相對(duì)，與缸壁產(chǎn)生接觸壓力而得 到密封。由于它可雙向密封，簡(jiǎn)化了活塞的 結(jié)構(gòu)，縮短了活塞的長(zhǎng)度，取代了 Y型圈背靠 背的設(shè)計(jì)方案。以往的夾布橡膠鼓型圈被聚 氨酯鼓型圈所取代。廣泛適用

4、于液壓支架的 立柱和千斤頂?shù)幕钊芊狻５男腿嗝孑^ 大，不適于雙伸縮立柱的活塞密封。 1.2 山形密封圈 ：山形圈 SH又稱尖頂形密封圈，有單尖或雙尖之分。 山形密封圈比鼓形密封圈壓縮量小，與缸壁接觸的 尖頂可以滲透油液，起到潤(rùn)滑作用，摩擦阻力小， 空載壓力低，效率高。結(jié)構(gòu)上活塞只要一個(gè)溝槽就 可安裝，簡(jiǎn)化活塞結(jié)構(gòu)。安裝時(shí)需工裝，且易破損。 1.3 復(fù)合密封圈 復(fù)合密封圈是一種廣泛應(yīng)用在高壓工況下的 重載雙向活塞密封圈。安裝在單一的活塞溝 槽內(nèi)，具有優(yōu)良的防泄漏能力、抗擠出和耐 磨性能，提高了使用壽命。安裝時(shí)需工裝。 2. 活塞桿密封 2.1 蕾型圈 蕾形密封圈截面形似花蕾所以叫蕾型圈。實(shí)

5、心結(jié)構(gòu)使唇邊外張貼緊密封表面。當(dāng)使用壓 力打印 30MPa時(shí)，應(yīng)加擋圈，最高工作壓力 可達(dá)到 40MPa。蕾形密封圈分內(nèi)用、外用兩 種，外用型多用于導(dǎo)向套的靜密封。 2.2 組合蕾型圈 組合蕾型圈是唇形密封發(fā)展的成果，它具有 兩道密封唇，并有一個(gè)抗擠壓的擋圈。提高 了密封件的使用壽命。廣泛應(yīng)用于液壓支架 立柱、千斤頂?shù)幕钊麠U密封。 3 防塵封 防塵圈材料有聚氨酯和橡膠兩種，其中聚氨 酯密封圈具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，截面小，安裝方便 等特點(diǎn)。防塵圈用于油缸防止污染物進(jìn)入缸 內(nèi)部。 4 導(dǎo)向套靜密封 4.1 O形圈密封 國(guó)標(biāo) GB1235-76 O形密封圈以外徑和斷面 直徑為型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。如 “ O型圈 100

6、*5.7”，外 徑 100mm，斷面直徑 5.7mm。廣泛應(yīng)用在千 斤頂活塞靜密封和導(dǎo)向套靜密封。 4.2 D型圈 D型圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，初始預(yù)載能力高， 耐壓好，抗擠出間隙能力強(qiáng)，大大提高了密 封性能。密封圈圓弧面朝向來(lái)壓方向。 5 導(dǎo)向環(huán) 導(dǎo)向環(huán)分為外用導(dǎo)向環(huán)和內(nèi)用導(dǎo)向環(huán)，由聚 甲醛成型后經(jīng)車床車削而成，可作為有關(guān)零 件點(diǎn)位、支撐、減磨及導(dǎo)向之用。 密封件的失效 液壓支架立柱和千斤頂密封的失效大致可分 為正常失效和非正常失效。正常失效是由于 密封圈經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用，磨損導(dǎo)致泄露或材料 老化和水解造成的；非正常失效是沒(méi)有達(dá)到 預(yù)期的使用壽命，在短期使用后即失效。 常見(jiàn)液壓支架立柱和千斤頂密封

7、失效形式有： （ 1）活塞聚甲醛擋圈和導(dǎo)向環(huán)磨損、擠壓變 形或斷裂，嚴(yán)重?cái)D壓摩擦發(fā)熱造成的塑性流 動(dòng)。 （ 2）活塞密封圈密封面磨損，出現(xiàn)溝痕、剝 離、碎裂，引起泄漏。 （ 3）缸口活塞桿蕾形密封圈擠壓翻轉(zhuǎn)變形， 出現(xiàn)磨損溝痕、剝離、碎裂，低壓漏液和活 柱帶液。 影響支架密封性能的因素很多，可分為 3個(gè)方 面：密封圈（含擋圈和導(dǎo)向環(huán)等）性能，液 壓缸加工精度和溝槽結(jié)構(gòu)，工作介質(zhì)和使用 條件。 密封圈（含擋圈和導(dǎo)向環(huán)等）性能主要取決 于密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料性能、成型工藝和尺 寸精度。密封材料涉及硬度、強(qiáng)度、壓縮變 形、回彈速度、適應(yīng)溫度、抗介質(zhì)性能、摩 擦因數(shù)和磨耗等。目前，國(guó)產(chǎn)密封圈存在的 突出

8、問(wèn)題是材質(zhì)差、工藝不成熟、澆注模壓 成型工藝不穩(wěn)定等。 聚氨酯是新發(fā)展起來(lái)的優(yōu)良密封材料，其硬度和強(qiáng) 度大、耐磨性好，因此，聚氨酯密封圈特別適合作 為往復(fù)軸向密封，性能明顯優(yōu)越于橡膠和橡膠夾布 密封圈。 采用先進(jìn)自動(dòng)化加工設(shè)備和優(yōu)質(zhì)半成品密封材料進(jìn) 行無(wú)模車削加工得到的密封圈具有精度高、尺寸穩(wěn) 定、配套靈活的特點(diǎn)，是高可靠性支架密封的發(fā)展 趨勢(shì)。 液壓缸加工精度低和溝槽結(jié)構(gòu)尺寸不合格常常是造 成密封提前失效的重要原因，密封圈的尺寸誤差和 密封溝槽的加工誤差對(duì)密封圈的預(yù)緊力也有一定的 影響，預(yù)緊力不足會(huì)造成泄漏。工作介質(zhì)污染和不 正常使用工況都會(huì)造成密封提前失效。 密封件安裝注意事項(xiàng) 第三章 液

9、壓支架液壓傳動(dòng) 第一節(jié) 支架液壓系統(tǒng)組成 支架液壓系統(tǒng)包括支架內(nèi)進(jìn)回三通到立柱、千斤 頂之間的過(guò)濾器，換向閥（包括手動(dòng)換向閥、電磁 換向閥），單向閥（包括液控單向閥、單向鎖、雙 向鎖），安全閥，截止閥，管路，接頭，以及輔件 等所有元件。這些元件可分為以下幾類：換向閥， 執(zhí)行元件（立柱、各種千斤頂），單向閥，輔助液 壓元件（安全閥、截止閥、過(guò)濾器等），管路輔件 （高壓膠管、接頭及輔件等）。 由于支架每一個(gè)執(zhí)行元件的動(dòng)作一般情況下 是相對(duì)獨(dú)立的，所以控制一個(gè)執(zhí)行元件的液 壓系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的單元，整個(gè)液壓系統(tǒng)是 由若干個(gè)這樣的獨(dú)立單元組成的。 支架液壓系統(tǒng)由以下五個(gè)部分組成： （ 1）動(dòng)力元件。動(dòng)力

10、元件即乳化液泵，是系 統(tǒng)的動(dòng)力源。它將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換 為流體介質(zhì)的壓力能，其作用是為液壓系統(tǒng) 提供高壓乳化液。 （ 2）執(zhí)行元件。執(zhí)行元件是指立柱和各類液 壓缸。它是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置， 其作用是在高壓乳化液的推動(dòng)下輸出力和速 度，以驅(qū)動(dòng)工作部件。 （ 3）控制元件?？刂圃ǜ鞣N閥類，如 換向閥、液控單向閥、單向鎖、雙向鎖、平 面截止閥等。這類元件的作用是用于控制液 壓系統(tǒng)中高壓乳化液的壓力、流量和流動(dòng)方 向，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作。 （ 4）輔助元件。輔助元件包括乳化液箱、高 壓膠管、過(guò)濾器、各種指示器和控制儀表等， 其作用時(shí)提供必要的條件使液壓系統(tǒng)得以正 常工作和

11、便于檢測(cè)控制。 （ 5）工作介質(zhì)。工作介質(zhì)即傳動(dòng)液體，亦即 乳化液。液壓系統(tǒng)是通過(guò)工作介質(zhì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng) 和動(dòng)力傳遞的。 第二節(jié) 液壓系統(tǒng)原理 下面以 ZF8000/19/36放頂煤液壓支架液壓系 統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明支架液壓系統(tǒng)原理。 主操縱閥組 副操縱閥組 向旋轉(zhuǎn) 向旋轉(zhuǎn) 第三節(jié) 控制元件 一、換向閥。換向閥是液壓支架的液流分配 機(jī)構(gòu)，用于控制各種動(dòng)力液壓缸的動(dòng)作，根 據(jù)控制方式的不同，分為手動(dòng)換向閥和電磁 換向閥兩類。 液壓支架要求換向閥應(yīng)具有以下特點(diǎn)： （ 1）操縱方便，操作力?。?（ 2）動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，不會(huì)在操作時(shí)造成誤動(dòng) 作。 （ 3）密封可靠，液流無(wú)漏損或漏損量小。 二 液控單向閥 液控單向閥

12、主要用于控制立柱、千斤頂其作 用有兩個(gè)：一是控制液壓支架立柱與千斤頂 正常伸縮并保持合理的工作位置；二是閉鎖 工作腔內(nèi)的液體，保持支撐外力，直到安全 閥開啟。 液壓支架立柱液控單向閥控制特點(diǎn)如下 。（ 1） 控制液流方向（ 2）閉鎖工作腔壓力（ 3）良 好的密封性能（ 4）快速回液降柱 液控單向閥安裝 立柱液控單向閥一般是板式連接結(jié)構(gòu)，與配 液板相連，并通過(guò)配液板實(shí)現(xiàn)各液口的連接。 使用中常把液控單向閥及其配液板一起稱為 液控單向閥組。 液控單向鎖、雙向鎖一般為管式連接，固定 在千斤頂附近。 三 安全閥 液壓支架用安全閥，又稱安全卸放閥、安全 溢流閥，是一種由介質(zhì)壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓 裝置，作用

13、是用于限制液壓系統(tǒng)或系統(tǒng)局部 液腔壓力，多用于立柱下腔、平衡千斤頂上 下腔、推移千斤頂活塞腔（正轉(zhuǎn)）或活塞桿 腔（倒裝）、防倒防滑千斤頂保壓腔等。 液壓支架安全閥在使用過(guò)程中的作用主要有 兩個(gè)：一是卸荷。當(dāng)工作面頂板來(lái)壓強(qiáng)烈時(shí)， 安全閥達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)及時(shí)卸荷，以保證液 壓支架不被壓壞。二是支撐。要求安全閥在 卸荷后立刻關(guān)閉，安全閥要維持系統(tǒng)壓力在 卸荷壓力的 90%以上。 使用中安全閥一般按公稱流量進(jìn)行分類。根 據(jù)溢流能力的大小，可分為小流量安全閥 （ 10L/min）、中流量安全閥（ 10 200L/min ）和大流量安全閥（ 200L/min）。 安全閥安裝 立柱安全閥一般安裝于液控單向閥

14、上，與單 向閥的保壓腔相連，并通過(guò)液控單向閥配液 板及鋼管與立柱下腔相通。也有的安全閥直 接通過(guò)鋼管與立柱下腔相連。 支撐千斤頂安全閥一般安裝在單向鎖或雙向 鎖的保壓腔相連，并通過(guò)高壓軟管與千斤頂 上腔或下腔相通。 四 雙向鎖 雙向鎖用于閉鎖液壓缸的上下腔。例如，兩 柱掩護(hù)式液壓支架的平衡千斤頂，需對(duì)齊上 下腔進(jìn)行閉鎖并保持恒定的工作阻力，故用 雙向鎖鎖住其上下腔，而且每腔須接有安全 閥；護(hù)幫千斤頂也需用雙向鎖鎖住其上下腔， 下腔需保持恒定的工作阻力，故下腔須接有 安全閥。 五 截止閥 截止閥廣泛應(yīng)用于液壓支架各種液路的通止。 截止閥有三種類型 :球形截止閥、平面截止閥 和錐面截止閥。 六 交

15、替單向閥 交替單向閥又稱梭閥，用于液壓缸的聯(lián)動(dòng)與 差動(dòng)回路。在支架的液壓 系統(tǒng)中，當(dāng)液壓缸的一個(gè) 工作腔需要用兩條進(jìn)液管 交替供液，而這兩條進(jìn)液 管又不能連通時(shí)就需要利 用交替單向閥。 七 回液斷路閥 回液斷路閥是一種單向閥，安裝在換向閥的 回液管路上。其作用是防 止主回液管的工作液進(jìn)入 支架液壓系統(tǒng)。當(dāng)支架液 壓系統(tǒng)需要檢修時(shí)，將該 閥與支架回液管斷開，不 影響工作面回液管的液體 流回油箱。 八 礦用 U形銷式快速接頭及附件 U形銷式快速接頭用以連接軟管總成或其他液 壓元件，導(dǎo)通或阻斷工作液體并以 U形銷連接 金屬接頭。其附件包括接頭與其他元件連接 用的 U形銷，密封用的 O形圈、擋圈，以及

16、防 塵用的塑料堵、塑料帽。 接頭及附件的尺寸分為 DN和 KJ兩個(gè)系列。 （ 1） DN系列（指與國(guó)外同類產(chǎn)品可互換的 系列，為優(yōu)先系列），代號(hào)為 D。 （ 2） KJ系列（指國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)常用接頭系 列），代號(hào)為 K。 快速接頭主要有以下幾種： 雙陽(yáng)直接頭、直通、陰陽(yáng)直接頭、堵、帽、 90 彎頭、 135 彎頭、彎通、三通、四通。 九 高壓軟管 高壓軟管廣泛應(yīng)用于煤礦采掘機(jī)械及各類工 程機(jī)械。高壓軟管總成因其承載能力強(qiáng)，使 用方便，特別適用于煤礦采掘工作面液壓傳 動(dòng)系統(tǒng)。 目前，高壓軟管主要作為形成液壓（油壓、 水壓）回路配管的一部分而用，由內(nèi)外膠層 和補(bǔ)強(qiáng)層組成。從結(jié)構(gòu)上看，高壓膠管分為 編織、纏繞兩種型式。