支架结构及作用简介

1.顶梁

顶梁直接与顶板接触，是支架的主要承载部件之一，其主要作用如下：

（1）承接顶板岩石的荷载；

（2）反复支承顶板，可对比较坚硬的顶板起破碎作用；

（3）为回采工作面提供足够的安全空间。

厚煤层一次采全高液压支架顶梁是整体式带双侧活动侧护板结构，如图2−36所示。

图2−36 顶梁外形

顶梁直接与顶板接触，是支承维护顶板的主要箱形结构件，其将来自顶板的压力直接传递给该支架的立柱。

顶梁采用钢板拼焊箱形变断面结构，四条主筋形成了整个顶梁的主体，可提供足够的行人空间。顶梁两侧均安装有活动侧护板，使用时一侧用销轴固定，另一侧活动，可根据工作面方向调整活动侧，适用于左、右工作面。控制顶梁活动侧护板的千斤顶和弹簧套筒均设在顶梁体内，并在顶梁上留有足够的安装空间。

顶梁下面与两根立柱铰接，把立柱支承力传输到顶板。顶梁通过固定销轴与掩护梁铰接，并通过平衡千斤顶保持铰接点的平衡。

2.掩护梁

掩护梁上部与顶梁铰接，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，如图2−37所示。其主要作用如下：

图2−37 掩护梁外形

（1）承受顶板给予的水平分力和侧向力，保证支架的抗扭性能；

（2）掩护梁与前、后连杆，底座形成四连杆机构，实现支架的运动趋势；

（3）阻挡后部落煤前串，维护工作空间。

另外，由于掩护梁承受的弯矩和扭矩较大，工作状况恶劣，所以掩护梁必须具有足够的强度和刚度。

厚煤层一次采全高液压支架掩护梁为整体箱形变断面结构，用钢板拼焊而成，为保证掩护梁有足够的强度，在它与顶梁，前、后连杆连接部位都焊有加强板，在相应的危险断面和危险焊缝处也都有加强板。掩护梁两侧同样均安装有活动侧护板，其控制方式及结构与顶梁相同。

3.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，如图3−38所示。其主要作用如下：

（1）使支架在调高范围内，顶梁前端与煤壁的距离（梁端距）变化尽可能小，以更好地支护顶板。

（2）承受顶板的水平分力和侧向力，使立柱不受侧向力。

前、后连杆的结构形式可以是整体式，也可以是分体式。厚煤层一次采全高液压支架前、后连杆均为分体式双连杆，为钢板焊接的箱形结构。这种结构不但有很强的抗拉、抗压性能，而且有很强的适应性能。

图2−38 前、后连杆

（a）左、右前连杆；（b）左、右后连杆

4.底座

底座是将顶板压力传递到底板并稳定支架的部件，除了满足一定的刚度和强度外，还要求对底板起伏不平的适应性要强，对底板接触比压要小，其外形如图2−39所示。其主要作用如下：

（1）为立柱、控制系统、推移装置及其他辅助装置形成安装空间；

（2）为工作人员创造良好的工作环境；

（3）具有一定的排矸、挡矸作用；

（4）保证支架的稳定性。

图2−39 底座外形

底座的结构形式可分为整体式和分体式，分体式底座由左、右两部分组成，排矸性能好，对底板起伏不平的适应性强，但与底板接触面积小。整体式底座整体性强、稳定性好、强度高、不易变形、与底板接触面积大、比压小，但底座中部排矸性能较差。

厚煤层一次采全高液压支架底座为分体式底座，四条主筋形成左、右两个立柱安装空间，中间通过前端过桥、后部箱形结构把左、右两部分连为一体，具有较强的强度和刚度。

5.支架辅助装置及其作用

支架性能的好坏和对工作面地质条件的适应性，在很大程度上取决于支架的推移装置、侧护装置、护帮装置以及伸缩装置的设置和完善程度。(https://www.xing528.com)

1）推移装置

推移装置一般包括推杆、连接头、推移千斤顶和销轴等。其主要作用是推移输送机和拉移支架，如图2−40所示。

图2−40 推移装置结构示意

推杆的一端通过连接头与输送机相连，另一端通过千斤顶与底座相连，推杆除承受推拉力外，还承受侧向力，且在底座下滑时有一定的防滑作用。推杆采用等断面的箱形钢板焊接结构。

厚煤层一次采全高液压支架推移装置布置在底座框架中央，采用倒装推移千斤顶长推杆结构，可保证有足够的拉架力。

2）侧护装置

如图2−41所示，侧护装置主要由侧护板、侧推千斤顶、导杆、弹簧及连接销轴等组成。

设置侧护装置，可以提高支架的掩护和防矸性能。一般情况下，支架顶梁和掩护梁均设有侧护装置。

图2−41 侧护装置示意

侧护装置通常分为单侧活动和双侧活动两种侧护板。单侧活动侧护板通常用于近水平工作面（或倾角在10°以下）支架，结构简单，支架质量轻。双侧活动侧护板结构复杂，支架质量大，对工作面倾角的适应性较好，通常用于倾角在10°以上的工作面。可根据工作面倾角方向，调整一侧活动，另一侧固定。

厚煤层一次采全高液压支架顶梁和掩护梁均设双侧活动侧护板，使用时一侧固定，另一侧活动。

本支架首采面为右工作面，支架出厂时，侧护板左侧采用销轴固定，右侧活动。

注意：

（1）试运转前，应拆除活动侧护板的运输固定元件。

（2）在降架、移架时，相邻两支架间侧护板高度方向搭接量应不小于200～300 mm，支架前移时顶梁不能在邻架侧护板下，以防止损坏邻架侧护板。

（3）移架后升架时，应及时调直支架（顶梁和底座与相邻支架的顶梁和底座平行），防止支架进入邻架顶梁下而损坏邻架侧护板。

3）护帮装置

护帮装置是提高液压支架适应性的一种常用装置，其主要作用如下：

（1）护帮，即通过挑梁（护帮板）贴紧煤壁，向煤壁施加一个作用力，防止片帮。

（2）作临时支护，在支架能及时支护的情况下，采煤机过后挑起护帮可实现超前支护。当煤壁出现片帮时，护帮可伸入煤壁线以内，临时维护顶板，避免引发冒顶。在支架滞后支护的情况下，利用护帮可实现及时支护。

护帮装置的主要有两类，一类为简单铰接式结构，由护帮板、护帮千斤顶及铰接销轴组成，结构简单，但挑起力矩小，且当顶梁或前梁带伸缩梁时，厚度较大，难以实现挑起。另一类为四连杆式结构，一般由护帮板、护帮千斤顶、长杆、短杆及连接销轴组成。这种护帮装置结构复杂，挑起力矩大，应用较多。

大采高支架多采用四连杆式二级或三级护帮装置，如图2−42所示，厚煤层一次采全高液压支架护帮装置采用四连杆式二级护帮结构，护壁长度达到3 000 mm。一级护帮板铰接在伸缩梁的前部，采用两个缸径为φ125 的护帮千斤顶控制，可向上翻转3°。二级护帮铰接在一级护帮前部，采用两个缸径为φ100 的千斤顶控制，可向上翻转，与一级护帮挑平，收回与一级护帮成90°。一级护帮与二级护帮之间采用联动控制，支护煤壁或收回护帮时，通过控制一级护帮千斤顶即可完成。

图2−42 护帮装置

注意：

（1）在采煤机到来之前一定要收回护帮板，使采煤机顺利通过，防止滚筒割顶梁护帮。

（2）采高低于4.5 m 且护帮板收回时，应同时控制一、二级护帮往回收，防止二级护帮板磕碰输送机电缆槽。

（3）支架前移时，应收回护帮。

4）伸缩装置

伸缩装置是提高支架防护性能的常用装置，主要用于破碎顶板的及时维护。

如图2−43所示，伸缩装置主要由伸缩梁、伸缩千斤顶及连接销轴组成。

厚煤层一次采全高液压支架伸缩梁采用五插箱式焊接结构，伸缩行程达900 mm，当采煤机滚筒过去后，伸缩梁伸出及时支护顶板，提高支架对顶板的维护性能。

煤壁片帮严重时，在采煤机通过未进行推溜的情况下，将伸缩梁伸出，使护帮板提前护帮，防止片帮。

图2−43 伸缩装置

注意：

（1）在采煤机滚筒过来前，应超前3 架收回伸缩梁，以防止采煤机割伸缩梁。

（2）支架移架前必须收回伸缩梁，严禁在伸缩梁处于伸出状态时移架。