ZY3500-25-47掩护式液压支架设计说明书.doc

第1页目录第一章概述1.1支护设备的发展历史11.1.1单体支柱的发展历史11.1.2液压支架的发展历史11.2我国液压支架的发展历史21.3液压支架的用途、分类和结构21.3.1液压支架的用途21.3.2液压支架工作面状态及布置31.3.3液压支架的分类31.3.4液压支架的机构型式及特点51.4液压支架的工作原理61.4.1支架升降和推移71.4.2支架的承载过程71.5液压支架的组成81.5.1支架的组成81.5.2液压支架的支护方式81.6采煤工作面液压支架设计要求91.7本文所做的主要工作9第二章液压支架整体结构尺寸的确定2.1支架的高度和支架间距的确定102.1.1支架的高度和支架的伸缩比102.1.2支架间距和宽度的确定102.2底座的长度的确定112.3顶梁长度的确定112.3.1支架工作方式对顶梁长度的影响112.3.2顶梁长度计算122.4四连杆机构的确定122.4.1四连杆机构的作用122.4.2四连杆机构的设计要求132.4.3四连杆机构的设计14第三章液压支架部件设计3.1顶梁18第2页3.1.1顶梁的主要作用183.1.2顶梁的结构形式193.1.3顶梁结构和端面形状193.2顶梁侧护板213.2.1侧护板的主要作用213.2.2册护板的种类与选择213.3底座213.3.1底座的主要作用213.3.2底座的结构形式与特点223.4推移装置223.5立柱的设计253.5.1立柱类型253.5.2支柱的结构253.5.3立柱的设计及强度校核273.5.4活塞杆及强度校核303.6拟定液压系统343.7液压支架的主要技术参数35第四章液压支架的受力分析4.1支架的受力分析及计算384.1.1支架整体受力分析384.1.2顶梁受力分析与计算394.1.3底座受力分析与计算424.2顶梁和底座的载荷分布434.2.1顶梁的载荷分布434.2.2支护强度计算454.2.3底座接触比压的计算454.3支护效率47第五章液压支架的强度计算5.1强度计算条件495.2强度校核505.2.1顶梁的强度校核505.2.2底座的强度校核525.2.3销轴及耳板的强度校核54第六章液压支架的使用、维护与发展趋势第3页6.1液压支架操作维护要求566.2液压支架操作566.3液压支架操作管理事项566.4维护和管理的具体内容576.5液压支架的故障及排除586.5.1结构件和连接销轴596.5.2液压系统及液压元件596.5.3液压支架在操作过程中的问题606.6液压支架的现代设计方法616.7液压支架的研究途径626.8液压支架的发展趋势62结论65参考文献66附录67致谢73摘要液压支架广泛应用于现代长壁采煤工作面上。它不但能够支撑顶板、推进工作面刮板输送机、自行前移，而且能够为井下联合采煤作业提供一个安全的环境。正确、合理地选择液压支架架型是长壁工作面采煤成功的前提和关键。因此，综合机械化采煤，是大幅度增加煤炭产量、提高经济效益的必由之路。为了满足对煤炭日益增长的需要，必须大量生产综合机械化采煤设备，迅速增加综合机械化采煤工作面。本文介绍了：支护设备的发展历史及最新动态；液压支架的发展历程及发展趋势；液压支架的组成、作用和分类；液压支架的液压控制系统；液压支架设计的一般步骤；液压支架的操纵、维护、故障分析及处理等。在ZY3500/25/47型掩护式支架的设计过程中，着重对顶梁、掩护梁、底座、和立柱以及四连杆机构进行了分析和设计。对重要结构件如顶梁、底座和立柱等进行了分析，根据其常见失效形式、影响因素及基本设计要求，给出了重要结构件的受力分析、强度和刚度的设计方法。最后，本文对液压支架的使用、维护与发展趋势做了简单的叙述。关键词：ZY3500/25/47型掩护支架；液压支架；结构设计；强度分析第4页ABSTRACTModernlongwallminingemployshydraulicpoweredsupportsatthefacearea.Thesupportnotonlyholdsuptheroof,pushesthefacechainconveyor,andadvancesitself,butalsoprovidesasafeenvironmentforallassociatedminingactivities.Itssuccessfulselectionandapplicationaretheprerequisiteforsuccessfullongwallmining.Thereforethecoalminingofcomprehensivemechanizationisthewaythatmustbetakentoincreasesignificantlycoaloutputandenhancetheeconomicefficiency.Inordertomeettheneedswhichgrowsdaybydaytothecoal,wemustlargelyproducecomprehensivemechanizationminingcoalequipment,rapidlyincreasethecomprehensivemechanizationminingcoalworkingsurface.Thefollowingsareintroducedinthispaper:thedevelophistoryandlatestdynamicstateofthesupportequipmentsatdomesticandinternational；thedevelophistoryanddevelopdirectionofthehydraulicsupport；components,functions,andtypesofthehydraulicsupport；thehydrauliccontrolsystemofthehydraulicsupport；thenormaldesignprocessofthehydraulicsupport；thehydraulicsupportsoperation,maintenance,faultanalysisandprocessingandsoon.InthedesignprocessofZY3500/25/47typerootsupportshield,thispaperwillfocusontheanalysisanddesignofcanopy,cavingshield,baseandhydrauliclegs,aswellastheconnectionmethodoflegwithbaseandcanopy.Theimportantstructure,suchascanopy,base,hydrauliclegsandsoon,areanalyzed.Accordingtoitsfailures,affectingfactorsandbasicconsiderations,thedesignmethodofthestrengthandstiffnessoftheimportantstructureisintroduced.Finally,thispaperdescribesusing,maintenance,developmenttendencyofhydraulicsupport.Keywords：ZY3500/25/47typerootsupportshield；hydraulicsupport；structuredesign；strengthanalysis