液压支架工作原理

液压支架是综采工作面的支护设备，其主要作用是支护采场顶板，维护安全作业空间，
推移工作面采运设备。

在工作过程中不仅要能够可靠地支承顶板而且应能够随

着回采工作面的推进向前移动，要求液压支架必须具有升、降、推、移四个基本动作，
这些动作由乳化液泵站供给的高压液体，通过各种阀控制立柱、千斤顶的伸缩来实现。
1.支架的升降支架的升降

液压支架的升降是通过立柱的升降来实现的，立柱是支承在顶梁和液压支架的升降是通

过立柱的升降来实现的，立柱是支承在顶梁和底座之间的液压缸，其动作通过三阀（操
纵阀、液控单向阀和安全阀）底座之间的液压缸，其动作通过三阀（操纵阀、液控单向

阀和安全阀）
进行控制。

支架升降时立柱的动作分三个阶段：初撑、承载、卸载阶段。
承载阶段又可分为：增阻过程和恒阻阶段。
A 初撑阶段

搬动操纵阀手柄使由乳化液泵供来的高压液体供入立柱下腔（活塞腔），立柱在高压液

体的作用下带动顶梁升起，支撑顶板，当顶梁上部接触顶板后，立柱下腔压力达到泵站
工作压力时，乳化液泵站自动卸载，液控单向阀关闭，从而使立柱下腔的液体被封闭，

这就是液压支架的初撑阶段，此时支架对顶板的支撑力叫初撑力。
B 承载阶段承载阶段

承载阶段分为：增阻阶段和恒阻阶段
增阻阶段：当初撑阶段完成后，随着工作面顶板的下沉或由于落煤和相临支架的卸载前

移的影响，立柱下腔被封闭的液体压力不断升高，这种支架阻支架的卸载前移的影响，
这种支架阻力上升状态叫增阻状态。此时直到下腔压力达到安全阀的调定卸载压力。力

上升状态叫增阻状态。此时直到下腔压力达到安全阀的调定卸载压力。
恒阻阶段：随顶板不断下沉，压力继续增大，立柱下腔液压力继续上升，达到安全阀的

卸荷压力（即安全阀的调定压力）时，安全阀开启，高压液体经过安全阀溢出，立柱随
即下降，直到顶板压力分布到相临支架，对本支架压力减少，此时立柱下腔的压力小于

安全阀的动作压力，安全阀又关闭，停止溢流，这种安全阀溢流启闭的反复过程就是液

压支架的恒阻状态，在液压支架的恒阻状态，由于安全阀的溢流就要继续下沉，液压支

架在承载阶段压支架的恒阻状态，由于安全阀的溢流就要继续下沉，液压支架在承载阶
段立柱和支架所承载的最大载荷称为最大工作阻力。

当工作面顶板压力比较小，支架达到初撑力后，在落煤或一侧支架降架移动的影响下，
工作阻力虽然迅速上升，但没有达到支架的额定工作阻力，为相对稳定阶段，支架的工

作阻力继续缓慢上升，在这种情况下，支架可能达到额定工作阻力，也可能到卸荷移架
前一直达不到额定工作阻力。液压支架的工作阻力低于额定工作阻力之时，具有增阻性，

以保证支架对顶板的有效支撑作用；达到额定工作阻力时，具有恒阻性，以限制支架的
最大支撑力，超过额定工作阻力时有具有可缩性，使支架在保持恒定阻力下随顶板下沉

而下缩。
增阻性主要由液控单向阀和支柱的密封性能保证。

恒阻性和可缩性由安全阀来实现。
因而，液控单向阀和安全阀是保证支架性能的关键元件。
C.

卸

载

阶

段

与升架时反向搬动操纵阀手柄，处于降架供液状态，高压液从高压管路进入立柱上腔，

同时打开液控单向阀，立柱下腔的液体经液控单向阀、操纵阀回到回液管路，于是支架
就卸荷下降，在移架前卸荷。向阀、操纵阀回到回液管路，于是支架就卸荷下降，在移

架前卸荷。
2.

支

架

推

移

的推移包括两个动作：一是把工作运输机推向煤壁（推溜），二是把液压支架

向前移（称移架）；放顶煤支架再增加一个使后输送机前移的拉后溜装置。后输送机前

移的拉后溜装置。
3.调架、防倒、防滑、侧护、护帮、调架、平衡千斤顶等辅助动作。