920-ZY32001535液壓支架立柱、液壓系統(tǒng)的設(shè)計,zy32001535,液壓,支架,立柱,系統(tǒng),設(shè)計 山 東 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目 ZY3200/15/35 液壓支架立柱、液壓系統(tǒng)的設(shè)計系 部 名 稱 機電工程系 專 業(yè) 班 級 機制 0603 班 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 填表時間： 2006 年 3 月 12 日填表說明1.開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。2.此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見、相關(guān)系主任審查后生效。3.學(xué)生應(yīng)按照學(xué)校統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標準格式，用 A4 紙打印。4.參考文獻不少于 8 篇，其中應(yīng)有適當(dāng)?shù)耐馕馁Y料（一般不少于 2 篇）。5.開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）資料，與畢業(yè)設(shè)計（論文）一同存檔。設(shè)計（論文）題目 ZY3200/15/35 型支架立柱、液壓系統(tǒng)的設(shè)計工程設(shè)計 應(yīng)用研究 開發(fā)研究 基礎(chǔ)研究 其它設(shè)計（論文）類型（ 劃“√” ） √一、 本課題的研究目的和意義通過本次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用液壓傳動、機械設(shè)計、工程理學(xué)等課程中所學(xué)理論知識的能力；強調(diào)設(shè)計的獨創(chuàng)性和實用性，培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析問題和解決實際問題的能力，為今后適應(yīng)工作崗位和創(chuàng)造性地開展工作打下堅實基礎(chǔ)。采用綜合機械化采煤方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益的必由之路。為了滿足對煤炭日益增長的需要，必須大量生產(chǎn)綜合機械化采煤設(shè)備，迅速增加綜合機械化采煤工作面（簡稱綜采工作面） 。而每個綜采工作面平均需要安裝 150 臺液壓支架，可見對液壓支架的需要量時很大的。由于不同采煤工作面的頂?shù)装鍡l件，煤層厚度、煤層傾角、煤層的物理機械性質(zhì)等的不同，對液壓支架的要求也不同，為了有效的支護和控制頂板，必須設(shè)計出不同類型和不同結(jié)構(gòu)尺寸的液壓支架。因此，液壓支架的設(shè)計工作是很重要的。由于液壓支架的類型很多，因此其設(shè)計工作量是很大的，由此可見，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個環(huán)節(jié)。在過去的半個多世紀中，煤礦井下開采支護設(shè)備的設(shè)計和使用發(fā)生了巨大變化。其中，最引人矚目的是世界范圍內(nèi)廣泛采用液壓支架作為長臂開采支護工程的主要設(shè)備。從采煤設(shè)備的發(fā)展過程來看，采用液壓支架管理頂板是當(dāng)代采煤技術(shù)史上一次重要的變革，也是煤礦現(xiàn)代化的主要標志。液壓支架作為綜合機械化采煤的關(guān)鍵設(shè)備之一，其重量約占綜合采煤設(shè)備總重量的 80%~90%，其費用約占綜合采煤設(shè)備總費用的 60%~70%。因此，為了降低成本提高采煤的經(jīng)濟效益，世界各主要產(chǎn)煤大國都一直在積極地開展液壓支架的研究。二、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）1、液壓支架主要參數(shù)的確定2、四連桿機構(gòu)的選擇與設(shè)計3、立柱參數(shù)的確定4、立柱各結(jié)構(gòu)件的強度核算5、液壓系統(tǒng)的設(shè)計6、液壓系統(tǒng)中各部件的選擇與設(shè)計三、 文獻綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）國內(nèi)液壓支架技術(shù)現(xiàn)狀：我國在 1964 年由太原分院和鄭州煤機廠設(shè)計 70型邁步式自移支架，從此開始了液壓支架的國產(chǎn)化道路。1984 年，北京開采所、沈陽所、鄭州煤機廠在沈陽蒲河礦進行我國第一套放頂煤液壓支架的工業(yè)性試驗，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。1990 年后，國產(chǎn)液壓支架得到了全面的發(fā)展，到1998 年止，全國己建成 88 處高產(chǎn)高效礦井，其中 14 處礦單個工作面的單產(chǎn)達15.72 萬噸/月，原煤生產(chǎn)人員效率達 9.16 噸/工，綜采機械化水平達 49.32%，達到了世界先進水平。30 多年來在液壓支架技術(shù)不斷發(fā)展中，形成了以煤科總院專業(yè)研究所和骨干支架制造廠設(shè)計所為主的支架研究設(shè)計隊伍，采用計算機CAD 進行各種類型支架的設(shè)計，用有限元計算軟件等進行計算，并普及計算機繪圖。我國制訂的緩傾斜工作面頂板分類及其它研究成果為支架設(shè)計、選型和使用提供了有力的指導(dǎo)依據(jù)。制造方面形成以原部屬專業(yè)制造廠為主、機械工業(yè)部及船舶制造總公司等專業(yè)廠為輔的制造體系，以及以國家煤礦支護設(shè)備質(zhì)量檢測中心為骨干的檢測隊伍。制定有關(guān)支架檢測標準 n 項，建立了各項支架檢測手段，造就了一支研究、制造和使用液壓支架的龐大隊伍; 形成了研制液壓支架的雄厚基礎(chǔ)。不僅能滿足國內(nèi)的需要，還向美國、俄羅斯、土耳其和印度等國家出口液壓支架或成套綜采設(shè)備。國外液壓支架現(xiàn)狀：80 年代以來，世界主要采煤國家一直圍繞減面提產(chǎn)、減人提效、降低成本、實現(xiàn)礦井集中生產(chǎn)做努力，人們積極開發(fā)和應(yīng)用新技術(shù)，致力于高性能、高可靠性的新一代液壓支架的研制。新型液壓支架普遍具有微型電機或電磁鐵驅(qū)動的電液控制閥，推移千斤頂裝有位移傳感器，采煤機裝有紅外線傳感裝置，立柱缸徑超過 400mm。為減少割煤時間，一般采用 0.8~1m 的截深。支架還采用屈服強度 800~1000MPa 的鋼板，既有較高的強度、硬度和韌性，又具有良好的冷焊性能。隨著長壁工作面長度的不斷增加，為適應(yīng)快速移架的需要，國外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站，其額定壓力為 40~50 M Pa，額定流量400~500L/min，并實現(xiàn)工作面支架的單架程控或分組程控操作，其移架速度可達到 6~8s/架。澳大利亞也基本上采用一井一面的高度集中化生產(chǎn)，使用兩柱掩護式支架，支架的平均工作阻力為 7640kN。如尤蘭礦用電流控制的兩柱掩護式支架，在 1995 年 8 月 8 日創(chuàng)下澳大利亞有史以來日產(chǎn) 3.41 萬噸的最高記錄，班產(chǎn)一直保持在 5000~6000 噸。四、 擬解決的關(guān)鍵問題1、液壓支架的選型；2、液壓支架立柱的設(shè)計3、液壓支架立柱結(jié)構(gòu)件設(shè)計及強度計算4、液壓支架液壓系統(tǒng)設(shè)計5、液壓支架設(shè)計說明書及主要部件圖紙五、 研究思路和方法首先根據(jù)設(shè)計題目明確設(shè)計任務(wù)，了解液壓支架的工作原理原理、功能、工作環(huán)境以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，理清設(shè)計思路和確定方向，擬定初步設(shè)計方案。其次根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定參數(shù)和技術(shù)要求對支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、支架液壓系統(tǒng)設(shè)計等要合理，滿足生產(chǎn)要求，制造過程不易復(fù)雜，生產(chǎn)成本低廉，制造過程安全，便于廣泛應(yīng)用批量生產(chǎn)。對于支架各部分的結(jié)構(gòu)，要經(jīng)過嚴格的設(shè)計、計算和校核。要滿足可靠性設(shè)計，使用周期長等要求。在設(shè)計過程中要按照制定的工作流程，運用各種方法和多門學(xué)科知識。在支架本體各部件設(shè)計時，擬定詳細方案，認真分析其功能，明確個部分的結(jié)構(gòu)。通過本次設(shè)計把所學(xué)各學(xué)科充分融會貫通在一起，最終完成設(shè)計任務(wù)。六、 本課題的進度安排1、第一周布置和明確設(shè)計任務(wù)，收集相關(guān)設(shè)計資料。2、2~3 周熟悉工作流程，完成方案設(shè)計。3、4~5 周完成開題報告。4、6~11 周對設(shè)計任務(wù)進行設(shè)計實現(xiàn)。5、12~14 周撰寫和修改學(xué)位論文。6、15 周熟悉答辯流程，進行論文答辯。七、 參考文獻[1] 張家鑒 陳享文 伊長德 編著， 《液壓支架》 ，煤炭工業(yè)出版社。1985 年[2] 蔣國安 郭福君 羅大炎 編著， 《液壓支架》 ，山東科學(xué)技術(shù)出版社。1980 年[3] 邢?？?劉唐編著， 《煤礦支護手冊》 ，煤炭工業(yè)出版社。1991 年[4] 徐濪 編著， 《機械設(shè)計手冊》 ，機械工業(yè)出版社。1992 年[5] 王國彪 饒明杰 編著， 《液壓支架優(yōu)化設(shè)計與計算機模擬分析》 ，機械工業(yè)出版社。1994 年[6] 雷天覺 編著， 《液壓工程手冊》 ，機械工業(yè)出版社。1990 年[7] 高秀華 鄧洪超等編著， 《機械三維動態(tài)設(shè)計仿真技術(shù)》 ，化學(xué)工業(yè)出版社。2003 年 3 月[8] 王國法等編著， 《液壓支架技術(shù)》 ，煤炭工業(yè)出版社。1999 年[9] 煤炭部煤炭科學(xué)研究院編著， 《綜采設(shè)備配套圖側(cè)》 。1983 年[10] 宋錦春等編著， 《液壓與氣壓傳動》 ，科學(xué)出版社。2006 年[11] Shi Yuanwei, Research on the Interaction Between Roof Strata and Shield Suppons, 16th Conference on Ground Control in Mining 1997[12] Wang Guofa, Resarch on oew-type high-efficiency low-posion caving powered support and imppoving recovery, proceedings of the international mining rech'97,symposium shanghai/China. China coal industry publishing house, 1997 指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師（簽名）：年 月 日系（所）意見負責(zé)人（簽章）：年 月 日