3731 掩護(hù)式液壓支架的設(shè)計(jì),掩護(hù),液壓,支架,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我系統(tǒng)的熟悉并親自實(shí)踐了液壓支架的設(shè)計(jì)。由于以前沒(méi)有接觸過(guò)此類設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了許多困難，包括設(shè)計(jì)理念、思想、思路和設(shè)計(jì)方法等很多方面，不過(guò)在自己的艱苦探索和老師的悉心指導(dǎo)下，終于一步步克服了這些困難，正是在這樣不斷的探索中，學(xué)到了許多寶貴的知識(shí)和許多設(shè)計(jì)思想。本次設(shè)計(jì)的主要思路是：先總體設(shè)計(jì)，再分類設(shè)計(jì)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一方面，先參觀實(shí)習(xí)，對(duì)液壓支架有一個(gè)總體認(rèn)識(shí)，搜集資料，結(jié)合自己的原始數(shù)據(jù)，對(duì)自己即將設(shè)計(jì)的液壓支架先在自己心目中有一個(gè)大概輪廓。另一方面：在畫圖中，在確定了總體數(shù)據(jù)的情況下，先畫總裝圖，再畫零件圖。此外液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是如此。由于設(shè)計(jì)中給定數(shù)據(jù)煤層厚度 ，老頂 I 級(jí)，直接頂 2 級(jí)，因m8.3~52此選定為掩護(hù)式液壓支架。掩護(hù)式液壓支架在現(xiàn)今的煤炭生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用著。煤炭生產(chǎn)中安全是重中之重，作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，在保證設(shè)計(jì)思路正確的前提下，安全性是必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。因此在本次設(shè)計(jì)中，綜合考慮地質(zhì)因素，確保設(shè)計(jì)產(chǎn)品--液壓支架的安全性尤為重要。液壓支架運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化一下，就是桿件的組合運(yùn)動(dòng)。因此設(shè)計(jì)中最重要的是四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及設(shè)備的配套。本次設(shè)計(jì)四連桿設(shè)計(jì)采用優(yōu)選設(shè)計(jì)法，通過(guò)編制目標(biāo)函數(shù)來(lái)確定四連桿機(jī)構(gòu)個(gè)尺寸。四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)出來(lái)以后，參照配套圖集，選用運(yùn)輸機(jī)和采煤機(jī)。然后根據(jù)配套尺寸要求確定頂梁，前梁，掩護(hù)梁，底座及其它附屬設(shè)備的參數(shù)。液壓支架作為一個(gè)支撐設(shè)備，液壓系統(tǒng)是其支撐的內(nèi)核，本次設(shè)計(jì)液壓千斤頂及立柱的選型設(shè)計(jì)以及校核是一重點(diǎn)。需要運(yùn)用液壓，機(jī)械以及材料等多方面的知識(shí)。綜合本次設(shè)計(jì)，難點(diǎn)出現(xiàn)在三個(gè)方面：四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，立柱、千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)，以及各零部件的強(qiáng)度校核。在設(shè)計(jì)之初，由于參考資料有限，對(duì)液壓支架設(shè)計(jì)的概念也很模糊，因此遇到不少困難。但是老師每周都會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行講解。這對(duì)我的設(shè)計(jì)起到了很大的作用。液壓支架的使用已經(jīng)有近半個(gè)世紀(jì)的使用歷史，經(jīng)歷了各種改進(jìn)和提高，支架的發(fā)展趨勢(shì)是電液控制。在外文翻譯中，我進(jìn)行了簡(jiǎn)短介紹。由于是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，因此創(chuàng)新點(diǎn)不多，對(duì)此深感歉意。但把液壓支架設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，對(duì)于機(jī)械專業(yè)學(xué)生，更多的把四年的知識(shí)融合，運(yùn)用。其中設(shè)計(jì)中所運(yùn)用知識(shí)，對(duì)于整個(gè)機(jī)械行業(yè)都有可參考性。設(shè)計(jì)快要結(jié)束時(shí)，老師對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)中的不足及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)，修正，其中圖紙中工件尺寸公差標(biāo)注、技術(shù)要求、焊接要求、材料，論文中的格式要求等諸多方面。從中可以感受到老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度。這對(duì)我們的成長(zhǎng)其到了很重要的作用。本次設(shè)計(jì)由于時(shí)間短和設(shè)計(jì)本人參考資料有限，因此存在一些不足，在材料方面，多數(shù)工件材料參照前人設(shè)計(jì)，焊接要求及尺寸也有待提高，專題三維設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。在這次設(shè)計(jì)中，我們系統(tǒng)地練習(xí)運(yùn)用了大學(xué)四年中所學(xué)的基礎(chǔ)課程和專業(yè)知識(shí)。本次設(shè)計(jì)運(yùn)用了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、理論力學(xué)、材料力學(xué)、液壓傳動(dòng)、機(jī)械制圖等一系列知識(shí)，通過(guò)理論和實(shí)踐的結(jié)合，使我對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更近一步的認(rèn)識(shí)和理解。通過(guò)這次對(duì)液壓支架的設(shè)計(jì)，使我不僅對(duì)液壓支架有了更深的了解，還在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)及查閱相關(guān)資料方面有了很大程度上的提高。我們即將踏上自己的工作崗位，這次設(shè)計(jì)也算是工作之前的一次熱身，使自己理解了哪方面還有些不足，哪些方面還需要加強(qiáng)，為我們更好的適用工作環(huán)境作好了準(zhǔn)備。本次設(shè)計(jì)對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。對(duì)我的成長(zhǎng)起到了巨大的促進(jìn)作用。設(shè)計(jì)即將結(jié)束，回顧設(shè)計(jì)過(guò)程，沒(méi)有老師的輔導(dǎo)和前人的成果做參考，沒(méi)有與同組同學(xué)的探討，學(xué)院老師的關(guān)心，提供優(yōu)越的設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)計(jì)過(guò)程不會(huì)完成。對(duì)此我表示深深的感激。畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我系統(tǒng)的熟悉并親自實(shí)踐了液壓支架的設(shè)計(jì)。由于以前沒(méi)有接觸過(guò)此類設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了許多困難，包括設(shè)計(jì)理念、思想、思路和設(shè)計(jì)方法等很多方面，不過(guò)在自己的艱苦探索和老師的悉心指導(dǎo)下，終于一步步克服了這些困難，正是在這樣不斷的探索中，學(xué)到了許多寶貴的知識(shí)和許多設(shè)計(jì)思想。本次設(shè)計(jì)的主要思路是：先總體設(shè)計(jì)，再分類設(shè)計(jì)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一方面，先參觀實(shí)習(xí)，對(duì)液壓支架有一個(gè)總體認(rèn)識(shí)，搜集資料，結(jié)合自己的原始數(shù)據(jù)，對(duì)自己即將設(shè)計(jì)的液壓支架先在自己心目中有一個(gè)大概輪廓。另一方面：在畫圖中，在確定了總體數(shù)據(jù)的情況下，先畫總裝圖，再畫零件圖。此外液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是如此。由于設(shè)計(jì)中給定數(shù)據(jù)煤層厚度 ，老頂 I 級(jí)，直接頂 2 級(jí)，因m8.3~52此選定為掩護(hù)式液壓支架。掩護(hù)式液壓支架在現(xiàn)今的煤炭生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用著。煤炭生產(chǎn)中安全是重中之重，作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員，在保證設(shè)計(jì)思路正確的前提下，安全性是必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。因此在本次設(shè)計(jì)中，綜合考慮地質(zhì)因素，確保設(shè)計(jì)產(chǎn)品--液壓支架的安全性尤為重要。液壓支架運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化一下，就是桿件的組合運(yùn)動(dòng)。因此設(shè)計(jì)中最重要的是四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及設(shè)備的配套。本次設(shè)計(jì)四連桿設(shè)計(jì)采用優(yōu)選設(shè)計(jì)法，通過(guò)編制目標(biāo)函數(shù)來(lái)確定四連桿機(jī)構(gòu)個(gè)尺寸。四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)出來(lái)以后，參照配套圖集，選用運(yùn)輸機(jī)和采煤機(jī)。然后根據(jù)配套尺寸要求確定頂梁，前梁，掩護(hù)梁，底座及其它附屬設(shè)備的參數(shù)。液壓支架作為一個(gè)支撐設(shè)備，液壓系統(tǒng)是其支撐的內(nèi)核，本次設(shè)計(jì)液壓千斤頂及立柱的選型設(shè)計(jì)以及校核是一重點(diǎn)。需要運(yùn)用液壓，機(jī)械以及材料等多方面的知識(shí)。綜合本次設(shè)計(jì)，難點(diǎn)出現(xiàn)在三個(gè)方面：四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，立柱、千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)，以及各零部件的強(qiáng)度校核。在設(shè)計(jì)之初，由于參考資料有限，對(duì)液壓支架設(shè)計(jì)的概念也很模糊，因此遇到不少困難。但是老師每周都會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行講解。這對(duì)我的設(shè)計(jì)起到了很大的作用。液壓支架的使用已經(jīng)有近半個(gè)世紀(jì)的使用歷史，經(jīng)歷了各種改進(jìn)和提高，支架的發(fā)展趨勢(shì)是電液控制。在外文翻譯中，我進(jìn)行了簡(jiǎn)短介紹。由于是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，因此創(chuàng)新點(diǎn)不多，對(duì)此深感歉意。但把液壓支架設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，對(duì)于機(jī)械專業(yè)學(xué)生，更多的把四年的知識(shí)融合，運(yùn)用。其中設(shè)計(jì)中所運(yùn)用知識(shí)，對(duì)于整個(gè)機(jī)械行業(yè)都有可參考性。設(shè)計(jì)快要結(jié)束時(shí)，老師對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)中的不足及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)，修正，其中圖紙中工件尺寸公差標(biāo)注、技術(shù)要求、焊接要求、材料，論文中的格式要求等諸多方面。從中可以感受到老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度。這對(duì)我們的成長(zhǎng)其到了很重要的作用。本次設(shè)計(jì)由于時(shí)間短和設(shè)計(jì)本人參考資料有限，因此存在一些不足，在材料方面，多數(shù)工件材料參照前人設(shè)計(jì)，焊接要求及尺寸也有待提高，專題三維設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。在這次設(shè)計(jì)中，我們系統(tǒng)地練習(xí)運(yùn)用了大學(xué)四年中所學(xué)的基礎(chǔ)課程和專業(yè)知識(shí)。本次設(shè)計(jì)運(yùn)用了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、理論力學(xué)、材料力學(xué)、液壓傳動(dòng)、機(jī)械制圖等一系列知識(shí)，通過(guò)理論和實(shí)踐的結(jié)合，使我對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更近一步的認(rèn)識(shí)和理解。通過(guò)這次對(duì)液壓支架的設(shè)計(jì)，使我不僅對(duì)液壓支架有了更深的了解，還在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)及查閱相關(guān)資料方面有了很大程度上的提高。我們即將踏上自己的工作崗位，這次設(shè)計(jì)也算是工作之前的一次熱身，使自己理解了哪方面還有些不足，哪些方面還需要加強(qiáng)，為我們更好的適用工作環(huán)境作好了準(zhǔn)備。本次設(shè)計(jì)對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。對(duì)我的成長(zhǎng)起到了巨大的促進(jìn)作用。設(shè)計(jì)即將結(jié)束，回顧設(shè)計(jì)過(guò)程，沒(méi)有老師的輔導(dǎo)和前人的成果做參考，沒(méi)有與同組同學(xué)的探討，學(xué)院老師的關(guān)心，提供優(yōu)越的設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)計(jì)過(guò)程不會(huì)完成。對(duì)此我表示深深的感激。- １ -摘 要本論文主要闡述了一般掩護(hù)式液壓支架的設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：選架型、總體設(shè)計(jì)、主要零部件的設(shè)計(jì)、主要零部件的校核和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。由于該煤層厚度適中，選用掩護(hù)式液壓支架。煤層厚度介于之間，煤層厚度變化較大，選用調(diào)高范圍大且抗水平推力強(qiáng)且?guī)8.3~52護(hù)幫裝置的掩護(hù)式支架。支架采用正四連桿機(jī)構(gòu)，以改善支架受力狀況。頂梁、掩護(hù)梁、底座均做成箱體結(jié)構(gòu)；立柱采用雙伸縮作用液壓缸，以增加工作行程來(lái)滿足支架調(diào)高范圍的需要。推移千斤頂采用框架結(jié)構(gòu)，以減少推溜力和增大移架力。為了提高移架速度，確保對(duì)頂板的及時(shí)支護(hù)，采用錐閥液壓系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：液壓支架 液壓 四連桿機(jī)構(gòu) 采煤 支架選型 推溜 移架- １ -AbstractThe article mainly elaborated the general shield type hydraulic pressure support design process. The design content includes: Chooses, the system design, the main spare part design, the main spare part examination and the hydraulic system design.Because this coal bed thickness is moderate, selects the shield type hydraulic pressure support. Coal bed thickness is situated between between the 2.5~3.8 rice, coal bed thickness change bigger, selects adjusts the high scope big also the anti- horizontal thrust is strong also the belt protects helps the equipment the shield type support. The support uses the four link motion gear, improves the support stress condition. The top-beam, caving shield, the foundation makes the packed in a box body structure; The column uses the double expansion and contraction function hydraulic cylinder, increases the power stroke to satisfy the support to adjust the high scope the need. Passes the hoisting jack to use the portal frame construction, reduces pushes slides the strength and increases moves a strength. In order to enhance moves a speed, guarantees is prompt to the roof support, uses the mushroom valve hydraulic system.Key word: The hydraulic pressure support , hydraulic pressure , four-link mechanism , mining coal, support shaping push forwards the conveyer, advancing the powered support.- ３ -- ３ -目 錄1 概述………………………………………………………………………………………51.1 液壓支架的組成和分類……………………………………………………………51.2 液壓支架的工作原理………………………………………………………………81.3 液壓支架的支護(hù)方式………………………………………………………………111.4 支架選型的基本參數(shù)………………………………………………………………122 總體設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………142.1 選架型……………………………………………………………………………142.2 液壓支架基本參數(shù)的確定…………………………………………………………162.3 采煤機(jī)、液壓支架和輸送機(jī)的配套………………………………………………192.4 四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………212.5 頂梁長(zhǎng)度的確定…………………………………………………………………282.6 立柱及柱窩位置的確定…………………………………………………………292.7 平衡千斤頂位置的確定…………………………………………………332.8 其它千斤頂位置的確定…………………………………………………363 支架的受力計(jì)算………………………………………………………………………393.1 液壓支架受力分析………………………………………………………393.2 確定支架的支護(hù)強(qiáng)度……………………………………………………403.3 底座接觸比壓計(jì)算………………………………………………………403.4 支架支護(hù)效率……………………………………………………………404 液壓支架的主要部件的設(shè)計(jì)………………………………………………………424.1 前梁……………………………………………………………………………434.2 主頂梁………………………………………………………………………………434.3 掩護(hù)梁………………………………………………………………………………444.4 前、后連桿…………………………………………………………………………454.5 底座…………………………………………………………………………454.6 立柱…………………………………………………………………………………464.7 千斤頂………………………………………………………………………………475 主要零、部件的強(qiáng)度校核……………………………………………………………495.1 校核的基本要求……………………………………………………………………495.2 前梁的校核…………………………………………………………………………505.3 主頂梁的校核………………………………………………………………………525.4 掩護(hù)梁的強(qiáng)度校核…………………………………………………………………555.5 底座強(qiáng)度校核………………………………………………………………………575.6 銷軸和耳座的強(qiáng)度校核……………………………………………………………59- ４ -5.7 立柱強(qiáng)度校核………………………………………………………………………626 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………686.1 液壓支架的液壓系統(tǒng)的簡(jiǎn)介………………………………………………………686.2 液壓支架的液壓系統(tǒng)擬訂…………………………………………………………696.3 液壓元件的選取……………………………………………………………………716.4 液壓控制系統(tǒng)………………………………………………………………………72結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………………76參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………77- ５ -- 6 -1 概述1.1 液壓支架的組成和分類1.1.1 液壓支架的組成液壓支架是綜采工作面支護(hù)設(shè)備，它的主要作用是支護(hù)采場(chǎng)頂板，維護(hù)安全作業(yè)空間，推移工作面采運(yùn)設(shè)備。液壓支架的種類很多，但其基本功能是相同的。液壓支架按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和與圍巖的作用關(guān)系—“般分為三大類，即支撐式、掩護(hù)式(圖 1-2)和支撐掩護(hù)式(圖 1-3) 根據(jù)支架各部件的功能和作用，其組成可分為 4 個(gè)部分：(1) 承載結(jié)構(gòu)件，如頂梁、掩護(hù)梁、底座、連桿、尾梁等。其主要功能是承受和傳遞頂板和垮落巖石的載荷。(2) 液壓油缸，包括立柱和各類千斤頂。其主要功能是實(shí)現(xiàn)支架的各種動(dòng)作，產(chǎn)生液壓動(dòng)力。(3) 控制元部件，包括液壓系統(tǒng)操縱閥、單向閥、安全閥等各類閥，以及管路、液壓、電控元件等。其主要功能是操作控制支架各液壓油缸動(dòng)作及保證所需的工作特性。圖 1-2 掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu) 圖 1-3 支撐掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu)(4) 輔助裝置，如推移裝置、護(hù)幫(或挑梁)裝置、伸縮梁(或插板)裝置、活動(dòng)側(cè)護(hù)板、防倒防滑裝置、連接件等。這些裝置是為實(shí)現(xiàn)支架的某些動(dòng)作或功能所必需的裝置。1.1.2 液壓支架的分類及特點(diǎn)按液壓支架在采煤工作面的安置位置來(lái)劃分，有端頭液壓支架和中間液壓支架。端頭液壓支架簡(jiǎn)稱端頭支架，專門安裝在每個(gè)采煤工作面的兩端。中間- 7 -液壓支架是安裝在除工作面端頭以外的采煤工作面所有位置的支架。中間液壓支架按其結(jié)構(gòu)形式來(lái)劃分，可分為三種基本類型，即：支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式。1 支撐式支架支撐式支架是出現(xiàn)最早的一種架型，按其結(jié)構(gòu)和動(dòng)作方式的不同，支撐式支架又分為垛式支架（圖 1-4 a）和節(jié)式支架（圖 1-4 b）兩種結(jié)構(gòu)型式。垛式支架每架為一整體，與輸送機(jī)連接并互為支點(diǎn)整體前移。節(jié)式支架由 個(gè)框3~2節(jié)組成，移架時(shí)，各節(jié)之間互為支點(diǎn)交替前移，輸送機(jī)用于支架相連的推移千斤頂推移。節(jié)式支架由于穩(wěn)定性差，現(xiàn)已基本淘汰。支撐式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：頂梁較長(zhǎng)，其長(zhǎng)度多在 左右；立柱多，一般是 根，且垂直支撐；支架m46~4后部設(shè)復(fù)位裝置和擋矸裝置。以平衡水平推力和防止矸石竄入支架的工作空間內(nèi)。支撐式支架的支護(hù)性能是：支撐力大，且作用點(diǎn)在支架中后部，故切頂性能好；對(duì)頂板重復(fù)支撐的次數(shù)多，容易把本來(lái)完整的頂板壓碎；抗水平載荷的能力差，穩(wěn)定性差；護(hù)矸能力差，矸石易竄入工作空間；支架的的工作空間和通風(fēng)斷面大。由上可知，支撐式支架適用于直接頂穩(wěn)定、老頂有明顯或強(qiáng)烈周期來(lái)壓，且水平力小的條件。此種支架在現(xiàn)階段的綜采工作面的生產(chǎn)時(shí)都已基本不再采用。2 掩護(hù)式支架（如圖 1-2）其主要由前梁、主梁、掩護(hù)梁和側(cè)護(hù)板、底座、前后連桿、前梁千斤頂、推移千斤頂、操縱閥等組成。- １ -摘 要本論文主要闡述了一般掩護(hù)式液壓支架的設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：選架型、總體設(shè)計(jì)、主要零部件的設(shè)計(jì)、主要零部件的校核和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。由于該煤層厚度適中，選用掩護(hù)式液壓支架。煤層厚度介于之間，煤層厚度變化較大，選用調(diào)高范圍大且抗水平推力強(qiáng)且?guī)8.3~52護(hù)幫裝置的掩護(hù)式支架。支架采用正四連桿機(jī)構(gòu)，以改善支架受力狀況。頂梁、掩護(hù)梁、底座均做成箱體結(jié)構(gòu)；立柱采用雙伸縮作用液壓缸，以增加工作行程來(lái)滿足支架調(diào)高范圍的需要。推移千斤頂采用框架結(jié)構(gòu)，以減少推溜力和增大移架力。為了提高移架速度，確保對(duì)頂板的及時(shí)支護(hù)，采用錐閥液壓系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：液壓支架 液壓 四連桿機(jī)構(gòu) 采煤 支架選型 推溜 移架- １ -AbstractThe article mainly elaborated the general shield type hydraulic pressure support design process. The design content includes: Chooses, the system design, the main spare part design, the main spare part examination and the hydraulic system design.Because this coal bed thickness is moderate, selects the shield type hydraulic pressure support. Coal bed thickness is situated between between the 2.5~3.8 rice, coal bed thickness change bigger, selects adjusts the high scope big also the anti- horizontal thrust is strong also the belt protects helps the equipment the shield type support. The support uses the four link motion gear, improves the support stress condition. The top-beam, caving shield, the foundation makes the packed in a box body structure; The column uses the double expansion and contraction function hydraulic cylinder, increases the power stroke to satisfy the support to adjust the high scope the need. Passes the hoisting jack to use the portal frame construction, reduces pushes slides the strength and increases moves a strength. In order to enhance moves a speed, guarantees is prompt to the roof support, uses the mushroom valve hydraulic system.Key word: The hydraulic pressure support , hydraulic pressure , four-link mechanism , mining coal, support shaping push forwards the conveyer, advancing the powered support.- ３ -- ３ -目 錄1 概述………………………………………………………………………………………51.1 液壓支架的組成和分類……………………………………………………………51.2 液壓支架的工作原理………………………………………………………………81.3 液壓支架的支護(hù)方式………………………………………………………………111.4 支架選型的基本參數(shù)………………………………………………………………122 總體設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………142.1 選架型……………………………………………………………………………142.2 液壓支架基本參數(shù)的確定…………………………………………………………162.3 采煤機(jī)、液壓支架和輸送機(jī)的配套………………………………………………192.4 四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………212.5 頂梁長(zhǎng)度的確定…………………………………………………………………282.6 立柱及柱窩位置的確定…………………………………………………………292.7 平衡千斤頂位置的確定…………………………………………………332.8 其它千斤頂位置的確定…………………………………………………363 支架的受力計(jì)算………………………………………………………………………393.1 液壓支架受力分析………………………………………………………393.2 確定支架的支護(hù)強(qiáng)度……………………………………………………403.3 底座接觸比壓計(jì)算………………………………………………………403.4 支架支護(hù)效率……………………………………………………………404 液壓支架的主要部件的設(shè)計(jì)………………………………………………………424.1 前梁……………………………………………………………………………434.2 主頂梁………………………………………………………………………………434.3 掩護(hù)梁………………………………………………………………………………444.4 前、后連桿…………………………………………………………………………454.5 底座…………………………………………………………………………454.6 立柱…………………………………………………………………………………464.7 千斤頂………………………………………………………………………………475 主要零、部件的強(qiáng)度校核……………………………………………………………495.1 校核的基本要求……………………………………………………………………495.2 前梁的校核…………………………………………………………………………505.3 主頂梁的校核………………………………………………………………………525.4 掩護(hù)梁的強(qiáng)度校核…………………………………………………………………555.5 底座強(qiáng)度校核………………………………………………………………………575.6 銷軸和耳座的強(qiáng)度校核……………………………………………………………59- ４ -5.7 立柱強(qiáng)度校核………………………………………………………………………626 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………686.1 液壓支架的液壓系統(tǒng)的簡(jiǎn)介………………………………………………………686.2 液壓支架的液壓系統(tǒng)擬訂…………………………………………………………696.3 液壓元件的選取……………………………………………………………………716.4 液壓控制系統(tǒng)………………………………………………………………………72結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………………76參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………77- ５ -- 6 -1 概述1.1 液壓支架的組成和分類1.1.1 液壓支架的組成液壓支架是綜采工作面支護(hù)設(shè)備，它的主要作用是支護(hù)采場(chǎng)頂板，維護(hù)安全作業(yè)空間，推移工作面采運(yùn)設(shè)備。液壓支架的種類很多，但其基本功能是相同的。液壓支架按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和與圍巖的作用關(guān)系—“般分為三大類，即支撐式、掩護(hù)式(圖 1-2)和支撐掩護(hù)式(圖 1-3) 根據(jù)支架各部件的功能和作用，其組成可分為 4 個(gè)部分：(1) 承載結(jié)構(gòu)件，如頂梁、掩護(hù)梁、底座、連桿、尾梁等。其主要功能是承受和傳遞頂板和垮落巖石的載荷。(2) 液壓油缸，包括立柱和各類千斤頂。其主要功能是實(shí)現(xiàn)支架的各種動(dòng)作，產(chǎn)生液壓動(dòng)力。(3) 控制元部件，包括液壓系統(tǒng)操縱閥、單向閥、安全閥等各類閥，以及管路、液壓、電控元件等。其主要功能是操作控制支架各液壓油缸動(dòng)作及保證所需的工作特性。圖 1-2 掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu) 圖 1-3 支撐掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu)(4) 輔助裝置，如推移裝置、護(hù)幫(或挑梁)裝置、伸縮梁(或插板)裝置、活動(dòng)側(cè)護(hù)板、防倒防滑裝置、連接件等。這些裝置是為實(shí)現(xiàn)支架的某些動(dòng)作或功能所必需的裝置。1.1.2 液壓支架的分類及特點(diǎn)按液壓支架在采煤工作面的安置位置來(lái)劃分，有端頭液壓支架和中間液壓支架。端頭液壓支架簡(jiǎn)稱端頭支架，專門安裝在每個(gè)采煤工作面的兩端。中間- 7 -液壓支架是安裝在除工作面端頭以外的采煤工作面所有位置的支架。中間液壓支架按其結(jié)構(gòu)形式來(lái)劃分，可分為三種基本類型，即：支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式。1 支撐式支架支撐式支架是出現(xiàn)最早的一種架型，按其結(jié)構(gòu)和動(dòng)作方式的不同，支撐式支架又分為垛式支架（圖 1-4 a）和節(jié)式支架（圖 1-4 b）兩種結(jié)構(gòu)型式。垛式支架每架為一整體，與輸送機(jī)連接并互為支點(diǎn)整體前移。節(jié)式支架由 個(gè)框3~2節(jié)組成，移架時(shí)，各節(jié)之間互為支點(diǎn)交替前移，輸送機(jī)用于支架相連的推移千斤頂推移。節(jié)式支架由于穩(wěn)定性差，現(xiàn)已基本淘汰。支撐式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：頂梁較長(zhǎng)，其長(zhǎng)度多在 左右；立柱多，一般是 根，且垂直支撐；支架m46~4后部設(shè)復(fù)位裝置和擋矸裝置。以平衡水平推力和防止矸石竄入支架的工作空間內(nèi)。支撐式支架的支護(hù)性能是：支撐力大，且作用點(diǎn)在支架中后部，故切頂性能好；對(duì)頂板重復(fù)支撐的次數(shù)多，容易把本來(lái)完整的頂板壓碎；抗水平載荷的能力差，穩(wěn)定性差；護(hù)矸能力差，矸石易竄入工作空間；支架的的工作空間和通風(fēng)斷面大。由上可知，支撐式支架適用于直接頂穩(wěn)定、老頂有明顯或強(qiáng)烈周期來(lái)壓，且水平力小的條件。此種支架在現(xiàn)階段的綜采工作面的生產(chǎn)時(shí)都已基本不再采用。2 掩護(hù)式支架（如圖 1-2）其主要由前梁、主梁、掩護(hù)梁和側(cè)護(hù)板、底座、前后連桿、前梁千斤頂、推移千斤頂、操縱閥等組成。