液壓支架由液壓缸(立柱、千斤頂)、支承結構件(頂梁、掩護梁、底座等)、推進裝置、控制系統等輔助裝置組成,如圖1所示。
立柱支撐調整支架高度的液壓缸,并將其承載在底座和頂梁或屏蔽梁之間。要求具有較高的抗壓、抗折強度和密封性能。通常為雙作用式,有兩種膨脹模式:全液壓和液壓加機械調節。根據水力膨脹階段的數量,可分為單次膨脹和雙(多)次膨脹。后者膨脹大,調整方便,但結構復雜。機械調整主要采用卡環加長桿式。雖然不如全液壓方便,但結構簡單,維修方便。立柱主要由缸體、活動立柱、導套和密封件組成,氣缸直徑常用φ140~φ320,工作壓力30~50MPa。缸體采用無縫鋼管,強度高,延展性好。進氣口和回油口位于缸體上。如有必要,內部入口和回流接頭位于活動立柱的頂部。立柱的上下端采用球面連接,可減少偏心荷載,便于旋轉和拆卸。
千斤頂是液壓支架上除立柱外的其他液壓缸的總稱,用于完成推動、保護上部和調整框架的功能。其作用原理和結構型式與立柱相似,多為單伸縮雙作用式。承載力一般小于柱體承載力,因此筒體直徑和壓力也較小,一般為φ63~φ200,兩端連接多為鉸接銷軸式。浮動活塞千斤頂是一種特殊的結構形式。其活塞可在活塞桿上滑動,主要用于推動千斤頂。
頂梁是直接與頂板接觸、傳遞支承力并起到屋面保護作用的承重構件。不同的屋梁有不同的特點。按縱向連接方式可分為整體式和分段鉸接式。前者結構簡單,端部支撐力大,操作方便,但過長時不利于屋面連接、運輸和安裝。鉸接頂梁與頂部連接良好,安裝運輸方便,但前端支撐力小,結構復雜。鉸接式車頂梁包括主車頂梁、前橫梁和后橫梁。主頂梁也稱為主梁,即柱上方的頂梁。前梁也稱為前探測梁,鉸接在主梁前面,以支撐屋頂,無需立柱空間。伸縮梁安裝在前梁或遠光中,可向前滑動和延伸。臨時支護工作面新揭露頂板的構件可分為向內延伸型和向外延伸型。頂梁一般為箱形焊接結構件,部分前探測梁采用彈簧鋼板。
底座與底板直接接觸,以傳遞支撐力,并用于支撐立柱和其他部件的承載構件。常見的結構形式有整體式和分體式。整體式分為底部密封和底部開口;分體式分為左右分體式和前后分體式。整體式穩定性好,底封底板比壓小,底開式排污性能好。分體式對地板的變化有很強的適應能力,有利于垃圾的排放,但其穩定性和對軟地板的適應性較差。前后分體式僅用于少數支架和端部支架。
掩護梁是連接頂梁和底座(或連桿)的構件,承受支架的水平力和坍塌頂板巖石的壓力,防止煤矸石從采空區墜落進入支架。它是盾構和支架的主要結構部件,盾構支架多為整體箱形結構。部分放頂煤支架的掩護梁上設有放頂煤窗。