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三用阀是单体支柱的心脏部分,实现支柱的升柱、承载、回柱动作。首先,靠泵站输出的压力液进行初撑,在顶板来压或卸载时,通过三用阀上的安全阀和卸载阀,使液体泄到采煤工作面内,支柱下降,重复工作时,再用泵站的高压液体初撑,依次循环。其中单向阀完成支柱的升柱和初撑,卸载阀完成支柱的回收,安全阀实现恒定不变的工作阻力并在支柱过载时保护支柱不致损坏,
三用阀工作原理如下:
1、 升柱—初撑 单体支柱上升时,将泵站输出管道上的注液枪套在三用阀的注液口,泵站来的高压液体将三用阀中的单向阀打开,高压液体经单向阀进入支柱的液压腔内,使支柱得到升柱和初撑。当支柱顶盖使金属铰接梁紧贴工作面顶板,活柱体不再升高时,切断泵站来的高压液体。这是支柱内腔压力接近泵站压力,支柱给顶板一定的初撑力P0,完成升柱和初撑过程。
2、 承载—溢流 随着支护时间的延长,工作面顶板作用在支柱上的载荷增加,当支柱所受载荷超过额定工作阻力Ph时,支柱内腔的高压液体,将三用阀内的安全阀打开,液体外泄,支柱下缩,使顶板压力重新分布。支柱所受的载荷低于额定工作阻力时,支柱内腔压力降低,安全阀关闭,内腔液体停止外流。支柱在支护过程中,上述过程反复出现,支柱对顶板的阻力基本保持不变。
3、 回柱—卸载 回柱时,将卸载阀打开,支柱内腔液体泄到工作面采空区,活柱体在自重和复位弹簧的作用下降柱,完成回柱过程。
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