國(guó)內(nèi)外液壓支架發(fā)展現(xiàn)狀    
  煤炭是我國(guó)的主要能源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中。具有重要的戰(zhàn)略地位。在未來(lái)新能源大規(guī)模利用之前。煤炭是支持我同能源供應(yīng)的國(guó)內(nèi)重要品種。據(jù)能源署預(yù)測(cè)，從2000到2020年，一次商品能源需求年增長(zhǎng)2.97％，2020年我國(guó)煤炭需求量將超過(guò)25億t，煤炭工業(yè)將有一個(gè)很大的發(fā)展。
　　　根據(jù)我周社會(huì)發(fā)展的需求．要把我周建設(shè)為“資源節(jié)約型，環(huán)境友好型”的社會(huì)，煤炭工業(yè)面臨著歷史性的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，經(jīng)歷著關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)變。實(shí)現(xiàn)以信息技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)為核心的綜合自動(dòng)化；以清潔生產(chǎn)和潔凈煤技術(shù)為基礎(chǔ)的潔凈化；以大企業(yè)集團(tuán)和多元化經(jīng)營(yíng)為特征的集約化，即實(shí)現(xiàn)、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化，已成為新時(shí)期我國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展的方向。
　　　液壓支架是以高壓液體為動(dòng)力，由若十個(gè)液壓元件(油缸、閥件)與一些金屬構(gòu)件組合而成的一種支撐和控制頂板的采煤工作面設(shè)備。具有強(qiáng)度高、移動(dòng)速度快、支護(hù)性能好、安全可靠等特性。
　　　煤礦井下支護(hù)問(wèn)題始終是困擾煤炭高產(chǎn)、安全生產(chǎn)的重要問(wèn)題。因此，以液壓支架為主要設(shè)備的綜合機(jī)械化開(kāi)采的誕生和發(fā)展是煤礦生產(chǎn)發(fā)展史的一次重大革命，不僅從根本上改善勞動(dòng)和安全條件．也為采煤產(chǎn)量和效率的迅速提高奠定了基礎(chǔ)，使煤炭生產(chǎn)面貌*改觀(guān)。
　　　
1 國(guó)內(nèi)外液壓支架發(fā)展情況比較
1.1 國(guó)外液壓支架發(fā)展概述
　　　1954年英國(guó)研制出垛式液壓支架，緊接著法國(guó)研制的節(jié)式液壓支架代替了木支架和金屬摩擦支架，開(kāi)辟了采煤工作面支護(hù)設(shè)備的技術(shù)革命。60年代前蘇聯(lián)研制并改進(jìn)的OMKT型掩護(hù)式支架(具有四連桿機(jī)構(gòu))，解決了支架端距變化的問(wèn)題，開(kāi)辟了液壓支架設(shè)計(jì)的新時(shí)代；70年代主要是“立即支護(hù)”方式；1980年前西德赫母夏特公司開(kāi)發(fā)出G550- 22/60掩護(hù)式支架，zui大高度為6m。為提高深產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本，20世紀(jì)70年代中期，英國(guó)煤炭局首先提出研制電液控制液壓支架。zui先將電液控制液壓支架用于長(zhǎng)壁工作面的是澳大利亞的科里曼爾煤礦，該工作面由74架英國(guó)原道銻公司研制的四柱垛式液壓支架組成，于1981年投產(chǎn)。1983年底英國(guó)原道銻公司又為美國(guó)坎塞爾煤礦制造了兩按鈕式微機(jī)控制液壓支架，1984年投產(chǎn)。1995年底英國(guó)原道銻公司又研制出全工作面集中電液控制系統(tǒng)。威斯特伐利亞—貝考瑞特公司研制出更為先進(jìn)的P-M3和P-M4電液控制系統(tǒng)。現(xiàn)在電液控制系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到綜采全套設(shè)備可視化集成控制階段。
　　　80年代以來(lái)，世界主要采煤國(guó)家一直圍繞減面提產(chǎn)、減人提效、降低成本，為實(shí)現(xiàn)礦井集中生產(chǎn)而努力。他們積極開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新技術(shù)，致力于高性能、高可靠性的新一代重型液壓支架的研制。新型液壓支架普遍具有微型電機(jī)或電磁鐵驅(qū)動(dòng)的電液控制閥，推移千斤頂裝有位移傳感器，采煤機(jī)裝有紅外線(xiàn)傳感裝置，立柱缸徑超過(guò)400mm，為減少割煤時(shí)間，一般采用0.8～lm的截深，支架還采用屈服強(qiáng)度800～1000MPa的鋼板，既有較高的強(qiáng)度、硬度和韌性，又具有良好的冷焊性能。隨著長(zhǎng)壁工作面長(zhǎng)度的不斷增加，為適應(yīng)快速移架的需要，國(guó)外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站，其額定壓力為40～50MPa，額定流量400～500L/min，可實(shí)現(xiàn)工作面成組或成排快速移架，達(dá)到6～8s/架。
1.2 國(guó)內(nèi)液壓支架的發(fā)展歷程
　　　我國(guó)液壓支架發(fā)展歷程可以分為四個(gè)階段
(1)學(xué)習(xí)起步階段
　　　我國(guó)從20世紀(jì)70年代初開(kāi)始液壓支架的研制工作，基礎(chǔ)條件很差，一切都是從零開(kāi)始，所需的板材、管材及液壓管膠等都需要研制及試驗(yàn)。1964年由太原分院和鄭州煤機(jī)廠(chǎng)設(shè)計(jì)70型邁步式自移支架，從此開(kāi)始了液壓支架的國(guó)產(chǎn)化道路。在廣大科研工作者的辛勤努力下，先后研制出了垛式、節(jié)式及掩護(hù)式支架。盡管支架的性能及可靠性都較差，但為我國(guó)液壓的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，為以后液壓支架的研制積累了經(jīng)驗(yàn)。
(2)引進(jìn)、消化、吸收、發(fā)展階段
　　　20世紀(jì)70年代末80年代初我國(guó)分三次大規(guī)模地引進(jìn)國(guó)外支架，尤其是第三批引進(jìn)了當(dāng)時(shí)西方國(guó)家較為先進(jìn)的綜采設(shè)備共100套，其中的液壓支架主要以二柱掩護(hù)式和四柱支撐式為主，支架的參數(shù)和性能比以往進(jìn)口支架有明顯提高。1984年，北京開(kāi)采所、沈陽(yáng)所、鄭州煤機(jī)廠(chǎng)在沈陽(yáng)蒲河礦進(jìn)行我國(guó)*套放頂煤液壓支架的工業(yè)性試驗(yàn)，繼而研制了多種低位、中位和高位放頂煤支架，成功地在緩傾斜厚煤層和急傾斜厚煤層水平分層工作面使用。通過(guò)消化吸收*技術(shù)，科研人員自主開(kāi)發(fā)了多種不同用途的液壓支架，具有代表性的支架有QY系列和ZY系列支架，其中QY31和ZY35支架在較大范圍內(nèi)得到了推廣使用。這一時(shí)期開(kāi)發(fā)出的支架重量普通較輕，如QY31經(jīng)濟(jì)型支架重量?jī)H6T，支架的工作阻力也偏小，二柱支架一般在2000～3500kN，四柱支架一般在3000～4600kN。支架的可靠性比較差，壽命試驗(yàn)僅8000次，與國(guó)外的差距較大。在支架的控制方面，操縱閥主要以ZC片閥為主，流量只有80L/min。乳化液泵站流量一般為80～200L/min，支架的移架速度較慢，一般在20～30s/架，立柱千斤頂?shù)拿芊馊θ繛橄鹉z件，壽命較短。
(3)完善和提高階段
　　　從上世紀(jì)90年代中期開(kāi)始，我國(guó)液壓支架進(jìn)入了快速發(fā)展階段，全國(guó)綜采工作面數(shù)量大幅度提高，液壓支架的性能、參數(shù)、可靠性有了明顯提高，架型不斷豐富。尤其是放頂煤開(kāi)采技術(shù)在我國(guó)的成功應(yīng)用，極大地推動(dòng)了放頂煤支架快速發(fā)展。架型按放煤位置分有高位、中位、低位放頂煤支架，按四連方向分有正四連桿和反四連桿放頂煤支架等。近五年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)液壓支架需求量的不斷增加(2007年液壓支架需求量達(dá)到25000架)和液壓支架?chē)?guó)產(chǎn)化進(jìn)程的發(fā)展，國(guó)內(nèi)液壓支架進(jìn)入高速發(fā)展階段，鄭州煤礦機(jī)械廠(chǎng)等廠(chǎng)家先后生產(chǎn)出了5.5m、6m液壓支架，對(duì)800MPa和900MP*高強(qiáng)鋼的焊接性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。平頂山煤機(jī)廠(chǎng)、鄭州煤機(jī)廠(chǎng)和北京煤機(jī)廠(chǎng)等對(duì)液壓支架電液控制技術(shù)進(jìn)行了研究，即將進(jìn)入工業(yè)化試驗(yàn)階段。國(guó)內(nèi)液壓支架的設(shè)計(jì)和制造水平正逐步接近先進(jìn)水平。
　　　
2 國(guó)內(nèi)液壓支架發(fā)展現(xiàn)狀
(1)我國(guó)目前支架設(shè)計(jì)水平
　　　我國(guó)目前具有液壓支架設(shè)計(jì)能力的單位主要有4家，即北京開(kāi)采所、北京煤機(jī)廠(chǎng)、鄭州煤機(jī)及沈陽(yáng)煤研所。北京開(kāi)采所近幾年占到全國(guó)液壓支架設(shè)計(jì)任務(wù)量的50%左右，該所設(shè)計(jì)的新架型占的比例更高些。北京開(kāi)采所是液壓支架的技術(shù)歸口單位，液壓支架的標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范都出自該所。北京開(kāi)采所支架設(shè)計(jì)水平代表了國(guó)內(nèi)液壓支架設(shè)計(jì)水平，目前已實(shí)現(xiàn)了液壓支架設(shè)計(jì)CAD三維設(shè)計(jì)，并開(kāi)發(fā)出了具有先進(jìn)水平的液壓支架模擬仿真系統(tǒng)和支架參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。盡管我國(guó)液壓支架設(shè)計(jì)水平與國(guó)外有一定的差距，但這一差距正在逐漸縮小。
(2)液壓支架使用材料現(xiàn)狀
　　　以前國(guó)內(nèi)絕大部分支架所用板材均采用350MPa的16Mn鋼板，焊接性能好，但強(qiáng)度低，支架較重。為了降低支架重量，國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始研究高強(qiáng)度板的焊接工藝，經(jīng)過(guò)幾年的努力，現(xiàn)在對(duì)1000MP*以下鋼板的焊接工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。第二是立柱千斤頂，2004年鄭煤機(jī)制造Φ360mm的立柱已在晉城大采高支架上成功應(yīng)用。目前我國(guó)幾個(gè)主要支架生產(chǎn)廠(chǎng)家已具備生產(chǎn)中Φ400mm立柱的能力，兩柱掩護(hù)式支架工作阻力可以達(dá)到l0000kN。
(3)我國(guó)液壓支架檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
　　　我國(guó)目前液壓支架的檢驗(yàn)采用MT312-2000技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用以取代MT312-1992，該新標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程中不僅參照了歐洲標(biāo)準(zhǔn)，還結(jié)合了現(xiàn)階段液壓支架在我國(guó)的使用情況。新標(biāo)準(zhǔn)從2001年8月份開(kāi)始實(shí)行強(qiáng)制執(zhí)行。新標(biāo)準(zhǔn)在試驗(yàn)次數(shù)上較老標(biāo)準(zhǔn)有大幅度提高，頂梁偏載加載時(shí)，四連桿機(jī)構(gòu)的扭矩比老標(biāo)準(zhǔn)增加70%，另外對(duì)兩柱支架還增加了水平加載工況。
(4)液壓支架控制系統(tǒng)現(xiàn)狀
　　　目前我國(guó)液壓支架控制系統(tǒng)有兩種型式，即手動(dòng)控制和電液控制，其中絕大部分還是手動(dòng)控制系統(tǒng)，只有神華、晉城等少數(shù)礦區(qū)進(jìn)口的支架采用電液壓控制系統(tǒng)。手動(dòng)系統(tǒng)的流量一般為200～400L/min，移架速度zui快可達(dá)11s/架。我國(guó)從上世紀(jì)90年代中期開(kāi)始研制電液控制系統(tǒng)，雖然做了大量的工作，但效果并不理想，閥的沖擊的和穩(wěn)定性等問(wèn)題沒(méi)有得到解決，因此沒(méi)有*實(shí)現(xiàn)在井下的推廣和應(yīng)用。zui近幾年我國(guó)的天瑪公司與德國(guó)合作，引進(jìn)德國(guó)瑪坷公司的PM3技術(shù)已成功在充州、開(kāi)灤礦區(qū)的支架上應(yīng)用，并取得了較好的效果。
　　　
3 國(guó)產(chǎn)液壓支架與國(guó)外差距
　　　目前國(guó)產(chǎn)液壓支架與世界上先進(jìn)國(guó)家的差距主要表現(xiàn)在支架的整體可靠性、材料結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)和液壓元件等幾個(gè)方面。
(1) 可靠性的差距
　　　我國(guó)目前的大部分支架的可靠性與國(guó)外差距比較大。例如神華進(jìn)口的支架，工作面的開(kāi)機(jī)率達(dá)到90%以上，年產(chǎn)達(dá)到10MT，支架大修周期為產(chǎn)煤15MT以上。而我國(guó)目前綜采工作面開(kāi)機(jī)率平均為50%左右。支架大修周期平均產(chǎn)煤量在4～5MT左右。但zui近我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的ZFS6800/18/35放頂煤支架年產(chǎn)煤量已達(dá)到8MT。
(2) 控制系統(tǒng)方面
　　　目前世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家支架的控制系統(tǒng)已廣泛采用電液控制系統(tǒng)，例如美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)已普遍采用。電液控制系統(tǒng)技術(shù)在這些國(guó)家中已經(jīng)非常成熟，支架的移架速度非?？?，可達(dá)8s/架，可以跟上采煤機(jī)13m/min的速度。我國(guó)目前液壓支架采用電液控制系統(tǒng)的數(shù)量很少，絕大部分為手動(dòng)。目前我國(guó)共有17套支架采用電液控制系統(tǒng)，絕大部分為進(jìn)口設(shè)備，其中神華神東公司9套，晉城、鐵法各2套全部為引進(jìn)設(shè)備，開(kāi)灤2套為國(guó)內(nèi)天瑪公司生產(chǎn)的。在控制系統(tǒng)方面我國(guó)與國(guó)外的差距較大。我國(guó)目前絕大部分液壓支架仍采用手動(dòng)控制，移架速度一般為15～20s/架，可以跟上采煤機(jī)6～7m/s的速度。手動(dòng)控制與電液控制相比，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，自動(dòng)化程度低，速度慢、支護(hù)效果差。
(3) 液壓元件方面
　　　我國(guó)液壓元件的研發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于液壓支架發(fā)展的需要。液壓支架的可靠性主要依賴(lài)于液壓元件的可靠性，液壓支架在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用是否成功，關(guān)鍵在干液壓元件的技術(shù)性能是否達(dá)到要求。國(guó)外目前多采用大流量安全閥、液控單向閥、截止閥、初撐力保持閥及立柱快速回液閥，對(duì)液壓元件的結(jié)構(gòu)形式、幾何尺寸、材料選擇、熱處理方法和表面處理等各方面進(jìn)行了深入的研究與開(kāi)發(fā)，研制出一批密封性能好、靈敏度高、進(jìn)排液能力大、抗沖擊載荷強(qiáng)的各類(lèi)液壓元件，以適應(yīng)液壓支架工作性能的要求。而我國(guó)對(duì)此類(lèi)液壓元件研發(fā)較為滯后，目前仍沿用上個(gè)世紀(jì)80年代的產(chǎn)品，沒(méi)有形成液壓元件通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化

,油路塊MFD-16,MFD-25,MFD-32,MFD-40,MFD-50,MFD-63,

,電動(dòng)止回閥,

,V2064,V2066,V2067,V2068,V2069,V2070,

,V2071,V2072,V2073,V2074,V3071,V3072,

,V3066,V3067,V3068,V3070,V3080,V3570,

,V6066,V6067,V6068,V6070,V8066,V8067,V8068,