毕业设计论文-液压支架设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 液压支架的选型 液压支架结构类型的优选 根据以往液压支架设计的经验总结，考虑到不同架型 和机构的支架围岩力学相互作用、支撑力矩、底板比压等特点，可以对掩护式与支撑掩护式结构进行比较。 （ 1）液压支架的力学特征综述 支架型式 结构特征 主要力学特性 掩护式 支掩式 二支柱掩护式 支架承载力较小，底板比压均匀，主动水平力较大 支顶式 二柱支顶掩护式 支架承载力大，稳定性好，底座尖端比压较大，对顶板的主动水平力较大，前端支撑力大 支撑掩护式 支顶支掩 四柱（或三柱） 稳定性好，抗水平力 强，比压均匀，但支柱能力利用率低 支顶式 四柱 顶梁合力调节范围大，伸缩比大，承载力高 四柱支撑掩护式 承载力大，切顶能力强，比压较均匀 （ 2）支架选型要素及简要评价。 液压支架结构选型必须考虑的要素及对各类型支架的评价 要素 支架类型 支撑掩护式 支撑式 插底掩护式 一般掩护式 垛式 节式 支架围岩适应性 直接顶冒落倾向 优 良 良 差 差 基本顶周期来压 差 良 优 优 良 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 底板压入倾向 良 差 优 优 优 防煤壁片帮 优 良 优 差 差 通风断面 差 良 良 差 差 顶梁前端支撑力 优 良 良 差 差 顶梁后段切顶性 差 良 优 优 优 对顶板遮盖率 优 优 优 差 差 隔绝采空区能力 优 优 优 差 差 横向稳定性 良 优 优 差 差 对采高适应性 良 优 优 差 差 支撑效率 差 良 优 优 优 支护强度 良 良 优 优 优 对倾角适应性 良 优 良 良 差 液压支架的架形选择原则 在选择液压支架时既要保证对工作面顶板实现可靠的支撑，又要避免过大的设备投资，导致不必要的浪费。因此，液压支架的正确选型对于工作面 经济效益关系重大。 液压支架架形的选择，主要取决于液压支架的力学性能是否适用矿井的顶底板条件和其它地质条件。在同时允许选用几种架形时，应优先选用价格便宜的支架，支承式支架最便宜，其次为掩护式。支承式支架适合于稳定顶板。掩护式支架适合于中等稳定和一般破碎的顶板。支承掩护式支架适合于周期来压强烈，中等稳定和稳定顶板。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 在综采工作面支架选型时，还应注意下述四点原则： (1) 对于不稳定和中等稳定顶板，应优先选用二柱掩护式支架。但在底板极松软条件下，必须严格验算并限制支架底座尖端比压，不得超过底板容许比压即极限载荷 强度。 在此条件下，通常应避免使用重型支架。 (2) 对于非常稳定和稳定的难垮落顶板和周期来压强烈和十分强烈的顶板，应优先考虑选取四柱支撑掩护式支架。 (3) 众所周知，三点决定一个平面，由于顶板不平，四柱式支架中总有一根支柱对顶板的实际支撑力很低，因而二柱式掩护支架支撑能力利用率高于四柱式。即二柱式支架对顶板的实际支撑力高于同样名义额定阻力的四柱式支架，特别是对机道上方顶板的支护强度。 （ 4）在不稳定顶板条件下使用四柱式支架应注意对机道上方的顶板控制，包括增加前任阻力及可伸缩前梁等。 影响架形选择的因素 液压支 架的选型受到矿井的煤层、地质、技术和设备条件的限制，因此，以上因素都会影响到支架的选型。 液压支架架型的选择首先要适合于顶板条件。一般情况下可根据顶板的级别，由表3综采技术手册（上册）中直接选出架型。 （ 1）煤层厚度 当煤层厚度超过 板有侧向推力和水平推力时，应选用抗扭能力强的支架，一般不用支承式支架。 当煤层厚度达到 选择带有护帮装置的掩护式或支承掩护式支架。 煤层厚度变化大时，应选择调高范围较大的掩护式，带有机械加长杆或双伸缩立柱的支架。 假顶分层开采，应选用掩护式支架。 （ 2）煤层倾角 煤层倾角 25时，排头支架设防倒滑装置，工作面中部支架设底调千斤顶，工作面中部输送机设置 防倒滑装置。 （ 3）底板强度 验算比压，应使支架底座对底板的比压不超过底板允许比压。 为使移架容易，设计时要使支架底座前部比后部的比压小。 (4) 瓦斯含量 对瓦斯涌出量大的工作面，应符合保安规程的要求，并选用通风端面较大的支承式或支承掩护式支架。 (5) 煤层硬度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 当煤层为软煤层时，支架最大采高一般 硬煤层时，支架最大采高一般 煤层时，支架最大采高 5m。 (6) 地质构造 断层十分发育，煤层变化过大，顶 板的允许暴露面积在 5 8 以下时，时间在 20不宜使用综采。 (7) 设备成本 综合各条件，宜选用支撑掩护式支架的架形，即本人毕业设计所选择架型。 主要设计参数 7/35 型支撑掩护式液压支架 工作阻力： 4000架高度： 架宽度： 撑力： 1884护强度： 730KN/在使用范围内） (2) 采用 7/35 型支撑掩护式液 压支架，其工作阻力为 4000撑力 1884护强度大于 730KN/对底板的比压为 够满足地质条件及矿区的要求。支架宽度为 1420 1590心距为 架最低时长 5m 左右。支架高度为 足其采高要求。考虑运输机的拉架强度，支架总量约为 四连杆机构定位尺寸和极限参数的确定 在设计四连杆机构时，要根据四连杆机构的几何特性来确定。其四连杆机构的几何特性如下： (1) 支架从最高高度降到最低高度时，如下图所示顶梁端点运动轨迹的最大宽度 0好为 30 (2) 掩护梁上铰点到顶梁顶面之距离 H 和后连杆下铰点至底座底面之距 2所示，当支架高度确定后，要用作图法确定四连杆机构，首先要根据配套尺寸 处 2088初步确定顶梁长度 150底座长 380后确定顶梁与掩护梁铰点相对于后连杆下铰点的水平距离，该铰点至顶梁顶面距 0。 根据结构的合理性确定，一般支架距 150 200型支架可取 210260 煤层支架取 150 250对中厚煤层支架取250 450； 对大采高支架取 450 600 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 (3) 支架最大和最小高度时掩护梁与水平夹角 不直接支撑顶板，而是作为重要的传力构件，把顶梁载荷传递到四连杆机构，这对保持支架 围岩力学状态的稳定有着显著的作用。其主要表现是： 掩护梁载荷参与顶梁的力矩平衡，提高了梁端承载能力； 支架受到一个指向煤壁的水平推力，当支架处于支护工况时，有阻止顶板岩体向来空区移动的作用，而当处于移架工况时，有利于克服架体各方面的摩擦力，增强架体运动的稳定性。掩护梁水平投影过大，将增大掩护梁载荷，并承受顶板岩块的冲击载荷，而掩护梁载荷过大将减小顶 板支护强度，造成移架困难。一般掩护式支架取 8 62 ；支撑掩护式支架取 0 70 。 在支架最小支护高度时，掩护梁倾角应保证移架过程中掩护梁背负的矸石能沿梁体下滑，即满足 f ，其中为岩石与钢的静摩擦因数，一般为 取 f 17 ，设计中一般可取 12 18 。 (4) 掩护梁与后连杆长度比的确定 在用作图法确定四连杆机构时，杆长比主要根据设计经验确定，一般应保证 5 ，使后连杆在第一象限内摆动。根据近百种支架的统计，掩护梁与后连杆的长度比（ 两柱掩护式支架一般为 四柱支撑掩护式支架一般为 计算，此处掩护梁与后连杆的长度比 2175/1384 掩护梁与前后连杆铰点间的距离可根据支架高度及连杆销子直径确定，一般取 300500后连杆间夹角越大，连杆力越小。 5支架工作段要取曲线向前突的一端，如上图所示的 原因是当顶板来压时，立柱让压而下缩。使顶梁有前移的趋势防止岩石向后移动，又可以使作用在顶梁上的摩擦力指向采空区，同时底板阻止底座向后移动。使整个支架产生顺时针方向 转动的趋势，从而增加了前梁断部的支护力，防止顶梁前断顶部冒落又可以使底座前端比压减小，可防止啃底，有利移架，水平力的合力也相应的减小，由于支架所承受的水平力由掩护梁来克服，所以减轻了掩护梁受力。 从以上的分析可知，为使支架受力合理和工作可靠，在设计四连机构时曲线运动轨迹应尽量使支架的工作段要取曲线向前突的一段，所以当掩护梁和后连杆长度已知后，从这个观点出发，在设计时只要把掩护梁和后连杆简化成曲柄滑块机构，进行作图就可以了。 液压支架主要结构参数和形式的确定 (1) 高度的确定及其伸缩比 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 一般应首先确 定支架适用煤层的平均采高，然后确定支架高度。 对于大采高支架，按下式确定支架高度，即 (200 400)(500 400) 支架最大高度 ( 支架最小 高度 ( 最大采高 ( 最小采高 ( C 煤层平均厚度； 煤层厚度上、下波动系数，一般取 1 1 1 3， 0 8 0 90。 对于中厚煤层支架，按下式确定支架高度， 即： (200 300) (300 400) 对于薄煤层支架，则按下式确定支架高度，即 (100 200) (150 250) 支架的最大高度与最小高度之差为支架的调高范围。调高范围越大，支架适用范围越广调高范围给支架结构设计造成困难，可靠性降低。支架最大高度和最小高度取值应符合表 2 3支架高度系列单位（） 表 2 3支撑掩护式液压支架高度系列表 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 综合以上分析我们在设计过程中取 35001700 支架的伸缩比指其最大与最小高度之比 M= 2) 中心距和宽度的确定 支架中心距一般等于工作面一节溜槽长度。目前国内外液压支架中心距大部分采用1 5m。大采高支架为促高稳定性中心距可采用 1 75m，轻型支架为适应中小煤矿工作面快速搬家的要求，中心距可采用 支架宽度是指顶梁的最小和最大宽度 。宽度的确定应考虑支架的运输安装和调高要求。支架顶梁一般装有活动侧护板一般形成 170 200支架中心距为 小宽度一般 1400 1430大宽度一般 1570 1600支架中心距为 小宽度一般1650 1680大宽度一般 1850 1880支架中心距为 果带有活动侧护板，最小宽度一般 1150 1180大宽度一般 1320 1350果不带活动侧护板，则宽度一般取 1150 1200 (3) 支架间距 所谓支架间距， 就是相邻两架中心间的距离，按如下公式计算： b = B + 式中 b:支架间距 B:每架支架顶梁总宽度 C:向邻支架顶梁间的间隙 n:每架所包含的组架或框架数，总体自移式支架 n 1，整体逐步式支架 n 2，节式组合迈步支架 n支架节数。支架间距 目前主要根据刮板运输机油槽节长度及槽帮上千斤顶连接的位置来确定，目前我国刮板运输机油槽每节长度为 斤顶连接位置在刮板槽中间，所以除节式和迈步式支架外，支架间距一般为 此处恰取 1500 (4) 顶梁尺寸 顶梁长度 顶梁长度受支架型式、配套采煤机截深 (滚筒宽度 )、刮板输送机尺寸、配套关系及立柱缸径、通道要求、底座长度、支护方式等因素的制约。 减小顶梁长度，有利于减小拧顶面积，增大支护强度。减少顶板反复支护次数，保持买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 支架结构紧凑，减轻重量。 掩护式支架，由于一般用于破碎顶板，应将顶板长加以控制，使空顶区范围内的重复支承次数不超过 4 5次，顶梁长度为 大 3m。可用公式如下 : 顶梁长度 配套尺寸底座尺寸 A -G 300+e 式中： 配套尺寸 656 394 764 274 2088:后连杆长度（ G:掩护梁长度（ e:支架由高到低顶梁前端最大位移量（ 1 、 1P ：支架在最高位置时，分别为后连杆与水平面及掩护梁与水平面的夹角 1 1P 按条件取底座长度大约为 梁长度 L=2088380040 2175 +28445284 =整得 L 3636 顶梁宽度 顶梁宽度根据支架间距和架形来定，架间间隙为 中宽面顶梁一般为 式支架一般为 处取 1590 顶板覆盖率 =( )( )c B j 100 式中 B:顶梁的宽度 ( ) l:支架顶梁长度 (m) :支架间距 (m) 对破碎机顶板：覆盖率 5 95，故掩护式支架装可移动侧护板，以维护架间的间隙，中等稳定顶板覆盖率值为 75 85，稳定侧护板覆盖率为 60 70。支架控顶距 次处 =(3636 1590)/(3636+284)