端头液压支架的工作原理

液压支架在工作过程中必须具备升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站供给的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来实现完成的。

1、升柱

当需要支架上升支护顶板时。高压乳化液进入立柱的活塞腔，另一腔回液，推动活塞上升，使与活塞杆相连接的顶梁接触顶板。

2、立柱

当需要降柱时，高压液进入立柱的活塞杆腔，另一腔回液，迫使活塞杆下降，于是顶梁脱离顶板。

3、移架输送机前移

支架和运输机的前移，都是由底座上的推移千斤顶来完成的。当需要支架前移时，先降柱卸载，然后高压液进入推移千斤顶的活塞杆腔，另一腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁；当需要推运输机时，支架支撑顶板后，高压液进入推移千斤顶的活塞腔，另一腔回液，以支架为支点，是活塞杆伸出，把运输机推向煤壁。支架的支撑力与时间曲线，称为支架的工作特性曲线，支架立柱工作时，其支撑力随时间的变化过程可分为三个阶段：

（一）初撑阶段

支架在升柱时，高压液进入立柱下腔，立柱升起使顶梁接触顶板，立柱下腔压力增加，当增加到泵站工作压力时，泵站自动卸载，支架的夜控单向阀关闭，立柱下腔压力达到初撑力，此阶段为初撑阶段to，此时支架对顶板的支撑力为初撑力。支撑式支架的初撑力为:

Pc=π／４Ｄ²Pbn×10³KN                                  式(1.1)

式中： D －支架立柱的缸径，ｍｍ；

　　　 Pb－泵站的工作压力，ＭＰa;

? ?  n －支架立柱的数量。

由式(1.1)可知，支架初撑力的大小取决于泵站的工作压力，立柱缸径和立柱的数量。合理的初撑力是防止直接顶过早的因下沉而离层、减缓顶板下沉速度、增加其稳定性和保证安全生产的关键。一般采用提高泵站工作压力的办法来提高初撑力，以免立柱的缸径过大。

（二）承载增阻阶段

支架初撑后，随顶板下沉，立柱下腔压力增加，直到增加到支架的安全阀调正压力，立柱下腔压力达到工作阻力，此阶段为增阻阶段t1。

（三）恒阻阶段

随着顶板压力继续增加，使立柱下腔压力超过支架的安全阀压力调正值时，安全阀打开而溢流，立柱下缩，使顶板压力减小，立柱下腔压力降低，当低于安全阀压力调整之后，安全阀停止溢流，这样在安全阀调整压力的限制下，压力曲线随时间呈波浪形变化，此阶段为恒阻阶段2。此时支架对顶t板的支撑力称为工作阻力，它是由支架安全阀的调定压力决定的。支撑式支架的工作组力为：

     Pc=π／４Ｄ²Pan×10³KN                        式(1.2)

式中： Ｐa －架安全阀的调定压力，Mpa；

支架的工作阻力标志着支架的最大承载能力。支架的工作阻力是支架的一个重要参数，它表示支架支撑力的大小。但是，由于支架的顶梁长短和间距大小不同，所以并不能完全反映支架对顶板的支撑能力。因此，常用单位支护面积顶板上所受支架工作阻力值的大小，即支护强度来表示支架的支护性能。即

             q=Ｐ／Ｆ×１０ˉ³，ＭＰa                             式(1.3)

式中： F —支架的支护面积，m ²。