ZZ120002550型支撑掩护式液压支架设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 毕业设计题目： 液压支架 毕业设计专题题目： 5/50 型支撑掩护式液压支架 毕业设计主要内容和要求： （ 1）利用现代信息检索系统，掌握文献检索方法，了解液压支架的国内外发展现状。 （ 2）根据 煤 矿具体条件，针对深部开采岩层压力大，引起围岩变形、位移和片帮、冒落、崩塌等现象， 为了能够对顶板更好的管理，为工作人员提供更安全的工作空间，设计 5/50 型支撑掩护式支架。 （ 3）在设计过程中，对 顶梁、底座、掩护梁、立柱、前后连杆等主要结构件 进行设计， 并对其进行受力分析和强度 校核 。 （ 4）说明书及图纸达到大纲规定要求 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目 录 1 概述 压支架的组成与工作原理 1 压支架的组成 1 压支架的工作原理 2 压支架的分类 3 支架用途和在采煤工作面的安装位置 3 支架与围岩相互作用关系和立柱布置特点 4 3 按主要结构特点 6 4 按 使用条件分类 6 压支架的主要结构件及其用途 7 梁 7 座 7 护梁 7 动侧护板 8 杆 8 压支架的支护方式 8 作面成套液压支架的组成 8 次设计的目的 9 2 液压支架整体结构尺寸设计 压支架结构参数原则和内容 10 定液压支架结构参数原则 10 定支架结构参数的内容 10 架的高度和伸缩比 1 0 架高度 10 架的伸缩比 10 架间距和宽度的确定 11 架四连杆机构的确定 1 1 连杆机构的作用 11 连杆机构的设计要求 12 连杆机构的作图方法 13 梁长度的确定 16 架工作方式对顶梁长度的影响 16 2 2 顶梁长度计算 1 7 3 液压支架主要结构件的设计 梁 18 构形式 18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2 主要功能 18 次设计顶梁结构形式及主要尺寸 19 座 19 构形式 19 2 主要功能 20 次设计底座结构形式及主要尺寸 20 立柱 2 1 护梁 2 1 后 连杆 21 压支架的辅助装置 22 移装置 23 帮装置 24 动侧护板 2 4 动侧护板的用途和结构形式 24 2 顶梁侧护板 2 4 护梁侧护板 25 4 液压支架性能参数的确定 压支架基本技术参数的确定 26 柱 技术参数确定 27 站压力和立柱安全阀的调整压力 27 伸缩立柱缸径的确定 28 柱 初撑力的计算 29 柱 工作阻力的计算 30 柱 缸体壁厚的计算 30 斤顶 参数 的确定 31 移千斤顶 31 梁千斤顶 32 座接触比压的计算 32 压支架的主要技术参数 33 5 液压支架的受力分析 架的受力分析及计算 34 压支架受力分析计算的基本假设 34 压支架受力分析计算 的基本参数 35 压支架 的整体 受力分析 37 梁 受力分析计算 37 梁 受力分析计算 38 护梁 受力分析计算 40 座 受力分析计算 42 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 梁载荷分布 43 6 液压支架的强度计算 梁的强度校核 45 顶梁的强度校核 47 护梁的强度校核 49 座的强度校核 52 连杆的强度校核 54 连杆的强度校核 56 轴及耳板的强度校核 57 7 液压支架的使用 与 维护 压支架操作要求 63 压支架维护要求 63 8 结论 65 参考文献 67 附 录 68 翻 译 英文原文 74 中文译文 78 致 谢 85 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 摘 要 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。而液压支架是综采工作面的重要设备之 一 ,其作用不仅是支护顶板、维护安全作业空间，而且还要推移工作面输送机和采煤机。 5/50 支撑掩护式液压支架 最大工作阻力为 12000， 主要基本组成部分有：顶梁，底座，液压支柱，千斤顶，掩护梁，四连杆机构等。 本文介绍了： 液压支架的组成、工作原理、作用和分类；对重要结构件如前梁、顶梁、底座和铰接销轴等进行了分析，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 ,并对其 进行了受力分析和强度计算。 关键词 ： 支撑掩护式液压支架 ； 四连杆机构； 结构设计 ； 强度分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 he of is of a of is an on on as as of f 5/45 2000kN/in of of is a as so to of of is 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 1 概述 液压支架 是在摩擦支柱和单体液压支柱等基础上发展起来的工作面机械化支护设备。它与滚筒采 煤机（或刨煤机）、可弯曲刮板输送机、转载机及胶带输送机等形成了一个有机的整体，实现了包括采、支、运等主要工序的综合机械化采煤工艺，从而使长壁采煤技术进入了一个新的阶段。 液压支架能可靠而有效地支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，防止矸石窜入工作面，保证作业空间，并且能够随着工作面的推进而机械化移动，不断将采煤机和输送机推向煤壁，从而满足了工作面高产、高效和安全生产的要求。液压支架的总重量和初期投资费用占工作面整套设备的 60%70%左右，因此，液压支架成了现代采煤技术中关键设备之一。 液压支架的组成 与工作原理 压支架的组成 液压支架组成如图 1 图 1 1 液压 支架 的 组成 1 前梁 2 顶梁 3 立柱 4 掩护梁 5 前连杆 6 后连杆 7 底座 8 推移装置 9 平衡千斤顶 10 前梁千斤顶 11 护帮千斤顶 12 护帮装置 根据各部件的功能，液压支架的组成可归纳为五个部分，见表 1 表 1液压支架组成表 序 号 部 件 功 能 举 例 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 1 承载结构件 承受并 传递顶板载荷作用的结构件 顶梁、掩护梁、底 座、连杆 2 动力油缸 用液体作介质可以主动产生作用力，实现各种动作的油缸 立柱、各类千斤顶 3 控制元部件 操纵、控制支架各个动力油缸动作及保证所需工作特性的液压（电气）元部件 操纵阀、单向阀、安全阀及管路、液压（电控）元件 4 辅助装置 不直接承受顶板载荷，而实现支架某些动作或功能所必须的装置 推移装置、护帮装置、活动侧护板、防倒、防滑装置 5 工作液体 传递能量的工作液压介质 乳化液 压支架的工作原理 液压支架 在工作过程中，必须具备升、 降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站供给的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的。如图1 图 1液压支架工作原理图 1 立柱 2 顶梁 3 掩护梁 4 连杆 5 底座 6 推移装置 7 操纵阀 8 液控单向阀 9 安全阀 10 工作面输送机 （ 1） 升柱 当需要支架上升支护顶板时，高压乳化液进入立柱的活塞腔，另一腔回来，推动活塞上升，使与活塞杆腔连接的顶梁紧紧接触顶板。 （ 2） 降柱 当需要降柱时，高压 乳化液进入活塞杆腔，另一腔回液，迫使活塞杆下降，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 于是顶梁脱离顶板。 （ 3）支架和输送机的前移 支架和输送机的前移，都是由于底座上的推移千斤顶来完成的。当需要支架前移时，先降柱卸载，然后高压液体进入推移千斤顶的活塞杆腔，另一腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁：当需要输送机时，支架支撑顶板后，高压液体进入推移千斤顶活塞腔，另一腔回液，以支架为支点，使活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。 综采工作面生产工艺过程比较单一，主要工序有采煤、移架、推溜。按照液压支架的不同工作阶段，其工作原理如表 1 表 1液压支架工作原理 项 目 工作阶段 基 本 原 理 支撑 承载 原理 初 撑 通过液压供液系统的静压对顶板底板产生主动支撑力 增阻 承载 随着顶板 下沉，立柱活塞腔内被封闭的油液受到压缩。由于工作介质的不可压缩性，使腔内液体压力升高，形成对顶板的被动支撑力 恒阻承载 当顶板载荷达到支架预先调定的工作阻力时，安全阀工作（溢流），使立柱降缩。当立柱活塞腔内压力小于安全阀安全阀关闭压力时，安全阀又停止溢流，活塞腔液体又被封闭。这样支架始终以恒阻（工作阻力）值支撑顶板。这就是支架具有的既能恒 阻承载，又能安全可缩的“让压”特性。 自动 移设 原理 拉架 以 输送机、移步横梁或支撑于顶底板之间的相邻架等作为支点，向推移千斤顶输入高压液体后实现拉架 推溜 以 支撑住顶板的支架作为支点，向推移千斤顶通入高压液体，将输送机推向煤壁 液压支架的分类 液压 支架分类的方式很多，主要可以按照支架用途和在工作面的安装位置、支架与围岩的相互作用关系、立柱布置方式、使用条件和结构特点等来分类。 按支架用途和在采煤工作面的安装位置 根据用途和在采煤工作面的安装位置，液压支架分为端 头支架和中间支架两大类。液压支架的分类主要是针对中间支架进行分类。 端头支架安装在采煤工作面两端与顺槽连接处。由于此处顶板悬露面积较大，综采设备较多，又是人员的安全出口，要求端头支架不仅能支护顶板，而且买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 要与端面处的各种机械设备相适应。 中间支架安装在除端头支架以外的采煤工作面的全部作业位置。其作业是确保采煤工作面人员与设备的安全，并实现顶板管理与支护以及采煤作业过程机械化。因此，一方面，要求中间支架工作可靠，使用方便，易于制造和运输，在整个服务年限内使用费用的总和最低；另一方面，要求中间支架的结构及布置方式符合采场围岩的运动规律，与其支护的工作面顶板压力相适应，兼有支撑和掩护作用 既能支撑住采煤工作面下沉的顶板，又能防止矸石涌入工作面。 按支架与围岩相互作用关系和立柱布置特点 支架按其结构与围岩相互作用方式可分为：支撑式、掩护式、支撑掩护式三大类，如图 1 图( ) 图( )图( ) 图( ) 图( )图( ) 图( )买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 支撑掩护式掩护式支撑式液压支架节 式 图 （ ）垛 式 图 （ ）支 掩 式 图 （ ）支 顶 式 图 （ d ）支 顶 支 掩 式 图 （ ）支 顶 式 图 （ f ）支 顶 支 掩 式 图 （ ）图 1液压支架架型划分表 （ 1）支撑式支架 支撑式支架利用立柱与顶梁直接支撑和控制工作面的顶板。其特 点是：立柱多，支撑力大，切顶性能好；顶梁长，通风端面大，适用于中等稳定以上的顶板。按其结构和工作方式不同，支撑式液压支架又可分为垛式和节式两种。 （ 2）掩护式支架 掩护式支架利用立柱、短顶梁支撑顶板，利用掩护梁来防止岩石落入工作面。其特点是：立柱少，切顶能力弱；顶梁短，控顶距小；由前后连杆和底座铰接构成的四连杆机构使抗水平力的能力增强，立柱不受横向力；而且使前端的运动轨迹为近似平行于煤壁的双纽线，梁端距变化小；架间通过侧护板密封，掩护性好；调高范围大，适用于松散破碎的不稳定或中等稳定的顶板。适应煤层厚度变化 的能力 强。 （ 3）支撑掩护式 支撑掩护式支架兼有支撑式和掩护式的结构特点，具有支撑式的顶梁和掩护式的掩护梁，兼有切顶性能和防护作用，多为立柱式，立柱可直立或斜支在顶梁或掩护梁上，相当于支撑式和掩护式的组合，以支撑为主，掩护为辅。这类支架的工作阻力、切顶能力均介于上述二者之间，但由于有掩护梁，其掩护性能与稳定性均较好，架型空间也较大。缺点是顶梁相应较长，但由于能及时支护心暴露的顶板，有效地维护一定的安全作业空间，故目前各类支架大多采用这种工作方买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 式。适用于直接顶稳定和中等稳定，周期压力明显的顶板。 支撑式、掩 护式、支撑掩护式液压支架结构、性能和经济比较如表 1 表 1液压支架结构、性能和经济比较 架型 项目 支撑式 掩护式 支撑掩护式 结构复杂性 简单 复杂 复杂 工作阻力 大 小 大 切顶能力 强 小 较强 防护性 差 好 好 稳定性 差 好 好 架型空间 大 小 较大 重量（ H、 P 相同时） 轻 较重 重 成本 低 较高 高 按主要结构特点 液压支架 按主要结构特点分类，如表 1示。 表 1按主要结构特点分类 分类标准 具体分 为 分类标准 具体分为 调高机构 四连杆式 控制方式 本架控制 单铰点式 邻架控制 摆杆式 成组控制和顺槽控制 配套方式 插腿式 组合方式 单架式 不插腿式 组合式 按使用条件分类 液压支架按使用条件分类，如表 1示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 表 1使用条件分类表 分类标准 具体分为 使用高度 厚煤层一次采全高支架（ 中厚煤层支架（ h 薄煤层支架（ 使用倾角 缓倾斜工作面支架（ 25） 倾斜工作面支架（ 25 45） 倾斜工作面支架（ 45） 采煤工艺 放顶煤支架 机械铺（连）网支架 充填支架 使用地点 排头支架 端头支架 工作面支架 顺槽超前支架 液压支架的主要结构件及其用途 顶梁 用途： （ 1）用于支撑维护控顶区的顶板。 （ 2）承受顶板的压力 （ 3）将顶板载荷通过立柱、掩护梁、前后连杆经底座传到底板。 底座 用途： （ 1）为支架的其他结构件和工作机构提供安设的基础。 （ 2）与前后连杆和掩护梁一起组成四连杆机构。 （ 3） 将立柱和前后连杆传递 的顶板压力传递给底板。 掩护梁 用途： （ 1） 掩护梁承受顶梁部分载荷和掩护梁背部载荷并通过前后连杆传递给底座。 （ 2） 掩护梁承受对支架的水平作用力及偏载扭矩。 （ 3） 掩护梁和顶梁（包括活动侧护板）一起，构成了支架完善的支撑和掩买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 护体，完善了支架的掩护和挡矸能力。 活动侧护板 用途： （ 1） 与邻架的顶梁、掩护梁和后连杆的固定侧护板相贴，构成了支架的挡矸屏障。 （ 2） 支架移架时起导向作用。 （ 3） 利用侧推千斤顶可调整支架的横向位置或防倒扶正支架。 连杆 前后连杆 是四连杆机构中重要的运动和承载部件，与掩护梁和底座的一部分共同组成四连杆机构，使支架能承受围岩载荷、水平作用力和保持稳定。 液压支架的 支护方式 综采工作面生产工艺过程比较单一，主要工序有采煤、移架及推溜。目前这三项工序最常见的组合方式见表 1 表 1支护循环方式 支护方式 循 环 方 式 支 护 特 点 应 用 条 件 即时支护 割煤 移架 推溜 支护滞后时间短 适用于各种顶板条件，应用最为广泛 滞后支护 割煤 推溜 移架 支护滞后较长 用于稳定、完整的顶板条件，支架结构紧凑，目前应 用较少 复合支护 割煤 支架伸出探梁 推溜 移架 支护滞后时间短增加了反复支撑 可适用于各种顶板条件，但支架操作次数增加，目前应用较少 工作面成套液压支架的组成 综采工作面除了装备几十架或更多架数的工作面基本支架之外，一般都还需要有乳化液泵站、供液管路系统等。根据工作面不同的生产和地质条件，还可配备端头支架、排头支架等，详见表 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 表 1工作面成套液压支架组成 序号 名 称 布 置 位 置 数 量 作 用 1 乳化液 泵站 顺槽或专门 硐室 1或多台 向液压支架供给高压液体 2 供回液主管路 顺槽及工作 面 2输送泵站输出的高压液体与工作面返回油箱的液体 3 端头液压支架 顺槽与工作 面过渡区 上端头 0下端头 0支护顺槽与工作面过渡区的顶板。有些工作面可用单体液压支柱等代替 4 排头液压支架 工作面上下 两端头 一般每端不超过 3 支护工作面上下两端包括输送机机头机尾上方的顶板，并作为工作面支架调整位置与方向时的基准架。对整个工作面支架的防倒防滑至关重要 5 工作面 支架 工作面 视工作面长 度定 也称基本支架。对工作面顶板进行 支护与控制 本次设计目的 高产高效大采高综采面生产能力大、回采率高、安全条件和经济效益好，是厚煤层开采技术的主要方向之一。峰峰矿务局吴桐庄矿主采煤层为 号煤，煤体硬度 f=煤层倾角 8 25。直接顶一般为 顶为 8 12m 厚的中粗粒砂岩，属级 2 类顶板。底板为厚 中等比压底板。大采高综采面内断层落差一般小于 2/3 煤层厚度，最大仰采角度达 13，最大俯采角度达 16。采面倾向长度一般为 150m， 走向推进长度为 700 1650m。 根据该矿具体条件，针对深部开采岩层压力大，引起围岩变形、位移和片帮、冒落、崩塌等现象，为了能够对顶板更好的管理，为工作人员提供更安全的工作空间，设计了 5/50 型支撑掩护式支架。 2 液压支架整体结构尺寸设计 在液压支架架型选定后，应根据给出的煤层条件、顶底板条件、配套设备的要求，结合各型支架的结构特点，进行支架的总体设计，包括确定支架的结构参数和性能参数。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 液压支架结构参数原则和内容 确定液压支架结构参数原则 1、要满足 配套设备（采煤机、输送机）的相关要求； 2、 与支架工作方式（及时支护或滞后支护）相适应； 3、结构紧凑，行人操作方便； 4、支架工作稳定性好。 确定支架结构参数的内容 1、确定正常工作条件下，支架与相应设备的位置关系； 2、确定支架总体与主要部件的布置与尺寸。 支架的高度和伸缩比 支架高度 支架高度的确定原则，一般应首先确定支架适用煤层的平均采高，应根据所采 煤层的厚度，采区范围内地质条件的变化等因素来确定，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： 1（ 2 2（ 2 式中， 支架最大高度（ 支架 最小高度（ 煤层 最大厚度（ 煤层最小厚度（ 考虑 伪顶、煤皮冒落后仍有可能初撑力所需要的支撑高度，一般取 200 顶板最大下沉量，一般取 100 a 移架时支架的最小可缩量，一般取 50 a 浮矸石、浮煤厚度，一般取 50 经计算，本支架最大高度为 5m,最小高度为 支架的伸缩比 支架的伸缩比指最大与最小支架高度之比值，即： （ 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 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，但过大的调高范围给支 架结构设计造成困难，可靠性降低。由于液压支架的使用寿命较长，并可能被安装在不同的采煤工作面，所以，支架应具有较大的伸缩比。一般支架最大高度和最小高度的比值范围是 该支架的伸缩比为 : a x 支架间距和宽度的确定 所谓支架间距，就是相邻两架中心之间的距离，按如下公式计算： （ 2 式中： b 支 架间距（ B 每架支架顶梁总宽度 ( C 相邻支架顶梁之间的间隙； n 每架所包含的组架或框架数。整体自移式支架 n=1；整体迈步式支架 n=2；节式组合迈步式支架 n=支架节数。 支架间距要根据支架架型来确定，但由于每架支架的推移千斤顶都与工作面输 送机的一节溜槽相连，因此目前主要根据输送机溜槽每节长度及帮槽上千斤顶联结块的位置来确定，我国输送机溜槽每节长度为 斤顶联结块位置在溜槽中间，所以除节式和迈步式支架外，支架间距一般为 由于本次设计的支架特点是大采高、大吨位、大冲击，考虑底板承受比压很大，根据综采技术手册，以及刮板输送机 80 的每节溜槽长度，综合考虑，本支架中心距为： =1660+130 1=1790架中心距为 架的支护宽度为 支架四连杆机构的确定 四连杆机构的作用 （ 1） 梁端护顶。通过四连杆机构，使支架顶梁端点的运动轨迹呈近似双纽线，从而使支架顶梁前端的端面力煤壁距离大大减小 ，提高了管理顶板性能。 （ 2） 挡矸。组成四连杆机构的掩护梁既是连接件，又是承载件，由于它处在隔离采空区的位置，故可以起到良好的挡矸作用。 （ 3） 抵抗水平力。采煤工作面顶板作用在液压支架上的外载荷，不仅有垂买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 直于煤层顶板的分力，而且有沿岩层层面指向采空区方向（或指向煤壁方向）的分力。这个水平分力由液压支架的四连杆机构承受，从而避免了立柱因受水平力产生的弯曲变形。 （ 4） 提高支架稳定性。鉴于四连杆机构将液压支架的其 他构件联结成为一个重量较大的整体，尽管它的移动过程中要克服自身的内力，但是在支架承载阶段，其稳定性很 高。 四连杆机构的设计要求 （ 1）支架从最高高度降到最低高度时，如图 2示顶梁端点运动轨迹的最大宽度 0好为 30 0e 图 2四连杆机构几何特征图 （ 2）支架在最高位置时和最低位置时，顶梁与掩护梁的夹角 P 和后连杆与底平面的夹角 Q，为图 2满足下列要求。 支架在最高位置时， P 52 62， 75 85；支架在最低位置时，考虑矸石便于下滑，以防矸石停留在掩护梁上，根据物理学摩擦理 论可知，则要求 f,如果按钢和矸石的摩擦系数 f=求得 P=为了安全可靠最低工作位置应使 P 25为宜，而 止支架后部冒落岩石卡住后连杆，使支架不能降下来，一般取 30。 （ 3）从图 2知，掩护梁与顶梁铰点 e和瞬时中心 O 之间的连线与水平线夹角为，设计时，要使 要原因是 （ 4）支架工作段要取曲线向前凸的一段，如图 2示的 h 段，其原因为当顶 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，使整个支架产生顺时针转动的趋势，从而增加了前梁端部的支护力，防止顶梁前端顶板冒落又可以使底座前端比压减小，可防止啃底，有利移架；再则减少了水平力买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 的合力，由于支架所承受的水平力由掩护梁来克服，所以减轻了掩护梁的受力。 从以上分析得知，为使支架受力合理和工作可靠，在设计四连杆机构的曲线运动轨迹时，应尽量使支架的工作段要取曲线向前凸的一段，所以当已知掩护梁和后连杆简化成曲柄滑块机构，进行作图就可以了，其掩护梁和后连杆构成的曲柄滑块机构如图 2示。 掩护梁和后连杆构成的曲柄滑块机构 四连杆机构的作图方法 用解析法来确定掩护梁和后连杆的长度。如图 2 L 掩护梁长度； 后连杆长度； e点垂直线到后连杆铰点之距； 支架最低位置时的计算高度； 支架最低位置时的计算高度； 从几何关系可以列出如下两式： 2111 c （ 2 2212 c （ 2 将（ 2和（ 2联立可得： 12121 c os c Q （ 2 L 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 图 2掩护梁 和后连杆计算图 按照四连杆机构的几何特征所要求的角度，取 0 、 0 、 0 、 0 代入（ 2，则： 0c os c 而支架在最高位置时的值为： 111 s (2取 1h =43202h =1870入（ 2，算出掩护梁的长度为： 4 070s i i n 4 3 2 0s i n)(s i n 1111 后连杆的长度为： 0 5 4 0)( 11 掩护梁长度 L 和后连杆长度 而这几个参数就确定了。用几何作图法确定四连杆机构的各部分尺寸具体作法如图 2 作图步骤如下： （ 1）确定后连杆下铰点 o 点的位置，使它大体比底座略高，一般为 200250低安装销子困难，太高底座笨重。 （ 2）过 （ 3）过 1角的线。 （ 4）以 o 点为圆心， 上线交一点 a，即为 后连杆与掩护梁的上铰点。 （ 5）过 a 点作与 相交为 P 角的斜线，以 a 点为圆心， L 为半径交于买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 一点 e，此点为掩护梁与顶梁的铰点。 H h 2Q 1FaababbeeeP 1液压支架四连杆机构的几何图 （ 6）过 e点作与 液压支架最高位置时的计算高度。 （ 7）以 a 点为圆心，掩护梁 L 的 为半径，在掩护梁上交一点b，为前连杆上铰点的位置。 （ 8）过 e作 （ 9）在垂线上作液压支架 在最低位置时，顶梁与掩护梁的铰点为 e 。 （ 10）取 中点为 e点，为液压支架降到中间位置时掩护梁与顶梁的铰点。 （ 11）以 半径作圆弧。 （ 12）以 e点为圆心，掩护梁长 半径，交圆弧上一点 a ,此点为液压支架降到中间位置时，掩护梁与后连杆的铰点。 （ 13）以 e 为圆心，掩护梁长 半径， 交圆弧上一点 a，此点为支架降到最低位置时，掩护梁与后连杆的铰点。 （ 14）连接 并以 a点为圆心， 半径，交 一点 b；以 a点为圆心， 半径，交 一点 b，该 b、 b、 b三点为液压支架在三个位置时前连杆的上铰点。 （ 15）连接 、 为液压支架降到中间位置和最低位置时后连杆的位置。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 （ 16）分别作 垂直平分线交一点 c，即为前连杆下铰点 前连杆长度。 （ 17）过 一点 d，则 液压支架的四连杆机构。 顶梁长度的确定 根据支架工作方式和设备配套尺寸来确定顶梁长度。 支架工作方式对顶梁长度的影响 图 2支架工作方式比较图 支架工作方式对顶梁长度有很大影响。先移架后推溜方式（如图 2求顶梁有较大长度；先推溜后移架方式（如图 2求顶梁长度较小。这是因为采用先移架后推溜的工作方式时，支架要超前输送机一个步距，以便采煤机过后，支架能及时前移，指控新暴露的顶板，做到及时支护，因此，先移架后推溜时顶梁长度要比先推溜后移架 时的顶梁长度长一个步距，一般为 600 这里，采用及时支护方式 顶梁长度计算 支撑掩护式支架顶梁长度 柱立柱中心至梁端长度，前后排立柱间的距离，后排立柱至梁尾尺寸，如图 2柱立柱中心至梁端长度 后排立柱间距离 000 1200柱中心至尾梁端部距离 C 应大于挡矸装置的尺寸，一般取 400 800具体 计算过程如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 图 2支架与设备 配套关系图 这里选用配套设备如下： 选取采煤机型号为 深 600形尺寸（长宽高）（ 12717 2342 1905。刮板输送机型号 00，规格（长宽高）（ 1790 830 280。 前排立柱到顶梁前端的长度 1 （ 2 式中： a 输送机铲煤板端至煤壁距离，一般为 50 140x 支架底座 前缘至前柱中心的距离， y 包括铲煤板在内的运输宽度， z 移架步距，超前支护时大于截深，滞后支护时可为零， b 梁端距，一般取 250 350 这里，取 a=100x=730z=600b=300y=1610得： 7 4 03 0 06 0 01 6 1 07 3 01 0 01 取 300C=800得： L= 2+C =2740+1300+800=4840 液压支架主要结构件的设计 液压支架各个 部件的结构型式，应根据工作面的顶、底板条件和支架架型进行合理的选择和设计。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 梁 顶梁是与顶板直接接触的构件，除满足一定的刚度和强度要求外，还要保证支护顶板的需要，如：有足够的顶板覆盖率；同时要求适应顶板的不平衡性，避免因局部应力而引起损坏。 构形式 顶梁主要结构形式见表 3前各类顶梁都为箱式结构，一般有钢板焊接而成。为加强结构的刚度，在上下盖板之间焊有加强筋板，构成封闭式棋盘形。顶梁前端呈滑撬式或圆弧形，以减少移架阻力。支撑式支架后端焊有挂帘板，作为挂挡矸帘之用。在顶梁下焊有铸 钢柱窝，柱窝两侧有孔，用钢丝绳或销轴把立柱和顶梁连接起来。取顶梁的断面形状为闭式顶梁，顶梁上、下盖板与筋板焊成封闭型。 表 3顶梁结构形式表 整体刚性顶梁 前后铰接顶梁 带回转梁 刚性顶梁 带内伸顶梁 带伸缩顶梁 前后铰接式 带回转梁 直接式回转梁 四连杆式回转梁 外伸式 内伸式 直接式回转梁 四连杆式回转梁 要功能 顶梁是支架的主要承载结构件之一，它有以下功能： （ 1）支撑、维护和覆盖顶板，为工作面创造安全的工作空间； （ 2）将立柱支撑力传递至顶板，并给予合力地分布；对支架 后部接近采空区的顶板起切顶作用；对无立柱空间的顶板起支撑作用； （ 3）为护帮、防倒装置等提供依托。 次设计顶梁结构形式及主要尺寸 本次设计选用铰接顶梁形式，如图 3前梁千斤顶的推拉下，前梁可以上下摆动，前梁能上摆 15，下摆 20，对不平顶板的适应性强。采用 2个较大的前梁千斤顶，使前梁梁端支撑力尽可能大。运输时可以将前梁放下与顶梁垂直，以减小运输尺寸。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 5432 1图 3铰接式顶梁 1 顶梁 2 前梁 3 护帮板 4 前梁千斤顶 5 护帮千斤顶 （ 1）顶梁宽度 目前，各型支架均为整体自移式，其顶梁在宽度方向皆为整体式结构。顶梁宽 度取决于支架中心距、顶板稳定性及是否带活动侧护板等因素。 这次设计支架中心距为 有活动侧护板，并且该支架特点是大采高、大吨位、大