ZY3200 14 34掩护式液压支架的设计（含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 1 前 言 煤炭是工业的粮食，目前及在相当一段时期内，我国能源生产和消费结构中以煤炭为主的格局不会改变，且数量每年都在递增，只有依靠科技进步，依靠煤炭生产的机械化和自动化才能满足工业生产的这一需要。综合机械化采煤方法是高效安全的采煤方法，而液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。 液压支架在我国煤矿中的使用已有近三十年的历史。从消化先进设备开始，到我国能独立研究、设计的制作，我们已经积累了丰富的经验。通过在学院函授站的学习，使我对这一部分知识有了更加全面、更加系统的认识和了解，并利用毕业设计这个机会， 对我矿井下工作面所用的液压支架进行了选型和设计。由于自己的能力有限，经验不足，再加上时间较紧，有不妥之处，希望能得到有关专家和老师的指正。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 2 摘 要 4/34 掩护式液压支架的设计，主要是针对 冀中 集团 梧桐庄矿 22313 工作面的煤层、围岩情况及其配套设备进行选型设计的一种实用液压支架，它包括以下几个部分： 通过介绍整个矿井的地质条件及工作面的实际情况，结合支架的发展情况及分类，对液压支架进行了选型，并确定其基本技术参数。 根据结构部件在整个液压支架中承载情 况及作用，详细对支架的顶梁、四连杆机构、侧护板、底座、立柱、各种千斤顶等部件进行了结构设计，确定了其整体结构尺寸。重点对立柱做了结构、技术参数说明，并根据其承载的工作阻力对立柱的稳定性，活塞杆和缸体的强度进行了校验。 介绍了该支架液压系统的特点，详细说明了立柱、各种千斤顶系统的基本控制回路及它们的工作原理，并对泵站液压元件、液压管路进行了选型。 关键词： 掩护式液压支架 结构部件 液压系统 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 3 he 4/34 is 2313 of is of a It of of of to in of in of on of of a of of of on a on of on of to of of of of a of 买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 4 目 录 第一章 概论 6 井的概述 6 架的发展情况 6 液压支架在工作面的工作情况 液压支架的工作原理 .压支架的选型 7 掩护式支架的特点 .主要技术特征及配套设备 9 压支架基本参数的确定 10 套设备与要求 11 第二章 液压支架结构尺寸的设计 梁尺寸的确定 12 连杆机构的确定 座长度的确定 14 第三章 液压支架部件的设计 15 梁的设计 15 护梁的设计 15 连杆机构设计 16 护板的设计 16 座的设计 .移装置 18 帮装置 18 柱 . 19 斤顶 21 第四章 喷雾灭尘系统设计 . 23 系统的作用 系统的组成 五章 液压支架部件受力分析及强度验算 .买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 5 支架的强度条件 立柱的强度校核 25 柱的稳定性验算 活塞杆强度验算 缸体的强度验算 .六章 液压 支架的液压系统设计 .压支架的液压系统简介 31 压支架的基本控制回路 32 站及各种液压元件的选型 35 结 论 38 参考文献 辞 40 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 6 第 一 章 概论 井的概述 冀中能源梧桐庄 矿 是一座年产 180 万吨的大型机械化矿井，生产装备先进，技术力量雄厚，采、掘机械化程度达到 100%，井田含煤地层时代为 厚 210 米，其中有 19 层煤，煤层总厚 21 米，含煤系数 10%，可采和部分可采煤层 8 层，厚 ，可采含 煤系数为 架的发展情况 在煤矿开采的过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。目前回采工作面使用的支护设备有金属摩擦支柱，单体液压支柱和自移式液压支架，前二者统称单体支护设备，与金属铰接顶梁配套使用，支撤和移动都靠人工操作，故劳动强度大，安全性较差，支撤速度慢，工作面产量和效率较低，随着采煤机械化程度的提高，促使了支护设备的迅速发展， 1954 年，英国首先装备了世界上第一个使用液压支架的综采工作面，把回采工作面的支护技术推进到一个新 的阶段。 液压支架是以高压乳化液为动力，使支架的支撑、切顶、移架和推移输送机等工序全部实现了机械化，具有支护性能好，强度高，移架速度快，安全可靠等优点，液压支架与可弯曲输送机、采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。 液压支架在工作面的工作情况 为了及时支护，采用先移架后推溜的工作方式，一个工作循环包括降柱、移架、升柱、推溜等四个动作，随着采煤机的推进，按次序搬动操纵阀，使顶梁下降、支架前移，到达预 定位置后，顶梁升起，支护顶板，再通过支架的推移千斤顶，又将输送机推向煤壁。 液压支架的工作原理 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 7 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。作都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。 液压支架的选型 22313 工作面是北高南低的单斜构造，倾角 5 度左右。老顶为细砂岩结构，厚 15 米，直接顶伪顶为粉砂岩结构，较破碎，易垮落厚 接顶为粉砂岩结构厚 。直接顶属中等稳定类，老顶属于来压明显级，直接顶初次跨落步距一般不小于 15 米 ，老顶初次来压步距一般不小于 30 米，周期来压步距一般为 10 米左右。在正常回采阶段，直接顶一般无悬顶或悬顶很小，随放顶能够及时垮落，且垮落后矸石基本能够充满采空区，因此，本工作面采用全部垮落管理顶板。 根据老顶级别和直接顶类型， 查液压支架设计表 2定架型为支顶掩护式支架，二立柱支在顶梁上，平衡千斤顶设在顶梁和掩护梁之间。如图所示。 掩护式支架是利用支柱、顶梁和掩护梁来支护顶板和防止岩石冒落进工作面，掩护式支架都有一个宽大的掩护梁将作业空间与采空区冒落的矸石隔绝，掩护梁下端一般用前、后连杆与 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 8 底座相连，以保持较稳定的梁间距和承受水平推力，少数调高范围小的支架也有掩护梁直接铰接在底座上的，掩护梁上端用直接铰接的方式与顶梁连接，立柱的支撑力通过掩护梁间接作用于顶梁或直接作用于顶梁，掩护式支架的立柱只有一排，且倾斜支撑，以增大支架的调高范围，架间则通过活动侧护板互相靠拢，间密封，通常顶梁较短，一般在 3m 左右。 这种支架的性能特点是：支撑力小，切顶性能强，但支撑力集中作用于机道上方的顶板上，故支护强度较大，且均匀，对顶板的重复支撑次数少，密封掩护性好，能承受较大的水平力，且允许带压移架 。由于立柱倾斜布置，且顶梁又较短，所以工作空间和通风断面较小。 掩护式支架 的特点 掩护式支架可分为插入掩护式、非插入掩护式和直接支撑掩护式支架。下面分述三种类型： 1、插入掩护式支架： 插入掩护式支架底座面积较大，对底板的比压小，适用于顶板破碎，底板松软的煤质条件，但是太高了运输机溜槽，加大了装煤高度，影响装配效果。 2、 非插入掩护式支架： 非插入掩护式支架由于底座没有插入运输机在下面，因而改善装煤效果，但底座较短，与底板的接触比压增大，稳定性较差。 3、 直接支撑掩护式支架： 这种支架把立柱设置在 顶梁之下，大大提高了支撑效率，同时底座加长，减小了与底板的接触比压，适用于松软及中等硬度的底板条件。直接支撑掩护式支架在结构上有以下特点： （ 1） 与插入式相比，顶梁较长。 （ 2） 立柱直接支撑在顶梁和立柱之间，又在顶梁和掩护梁之间设置了平衡千斤顶，使支架成了稳定结构，更加强了对机道上方的支护能力。 （ 3） 掩护梁和顶梁后端铰接，消灭了三角区，有利于顶梁和顶板的结合。 通过上述论断直接支撑掩护式更适合本次设计的应用，直接提高了工作面，工作时间的利用率和生产能力支护性能完善，所以本次设计的架型选为： 4/34型掩护式液 压支架。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 9 主要技术特征及配套设备 一、技术特征 （ 1） 支架 型号 4/34 支架高度 （ m） 架宽度 ( 14201600 支架中心距 (m) 架初撑力 ( 2658 支架工作阻力 ( 3200 支护强度 ( 底比压 ( 站供液压力 ( 32 活动侧护板 双侧直角式 控制方式 邻架控制 （ 2） 立柱 型式 双伸缩 缸径 (级（二级） 230（ 180） 工作阻力 ( 1600 初撑力 ( 大缸 1330 小缸 814 （ 3） 推移装置千斤顶 型式 浮动活塞式 缸径 ( 110 杆径 ( 80 行程 ( 700 推力 ( 300 拉力 ( 120 二、配套设备 根据原始条件和所选架型 根据综采液压支架图册所选配套设备是： 采煤机： 双滚筒采煤机 输送机： 00 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 10 采煤技术特征： 采高 m 深 630 滚筒直径 1600 牵引方式 液压锚链牵引 牵引力 27 牵引速度 m/ 0 筒中心距 11196 发动机台数 2 发动机电压 1140 冷却方式 水冷 运输机技术特征 机型 中双链 适应倾角 15 运输能力 t/m 900 链速 m/s 厂长度（ m） 200 链条中心距 100 刮板中心距 920 压支架基本参数的确定 一、支护强度和工作阻力 顶板所需的支护强度取决于顶板的等级和煤层厚度，由 22313 工作面老顶级别和采高为 3 米时可确定该支架支护强度， Q=5= 综合考虑掩 护式液压 支架的 支撑效率 可以确定 支架的 工作阻力 为3200 二、初撑力 初撑力大小对支架的支护性能和成本都有很大影响，较大的初撑力能使支架较快的达到工作阻力，减慢顶板的早期下沉速度，增加顶板的稳定性，但对乳化液泵站和 液压元件的耐压要求也将提高，一般取初撑力为购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 11 （ 的工作阻力，本支架初撑力确定为 2600 三、移架力和推溜力 移架力与支架的结构、质量、煤层厚度、顶板性质有关，一般中厚煤层液压支架移架力为 150 300们利用活塞式推移千斤顶移架力可达 359溜力为 四、支架高度 考虑到顶板有伪顶冒落，或可能局部冒落，支架的最大高度应是煤层最大开采高度再加 200 300小高度应为煤层最小开采高度减去顶板周期来压时的最大下沉量，移架时支架的下降量和顶梁架上、底座下的浮矸厚 度 等之和 ，本支 架最大 高度确 定为 3400最小 高度确 定为1400 五、支架间距 支架间距要根据支架型式来确定，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槽帮上千斤顶连 接块的位置 来确定，我 国刮板输送机 溜槽每节长 斤顶连接块位置在溜槽中长的中间，所以，支架间距一般为 配套设备与要求 一 、乳化液泵站 : 压力 P= 流量 Q 751/ 、采煤机 : 采用国产 双滚筒采煤机，要求采 高 深 600底托架（加高）。 三 、工作面运输机： 采用国产 00 双链刮板输送机，支架与运输机直接相连，因此要求溜槽连接部位能承受 30t 的拉力，生产能力为 400t/h 四 、顺槽运输机： 要求与工作面运输机、转载机运输能力相适应，不能小于 350t/h,采用 伸缩胶带输送机。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 12 第 二 章 液压支架结构尺寸的设计 顶梁尺寸的确定 一、 长度的确定 顶梁的长度与支架工作方式、配套尺寸等有直接关系。我矿井下采煤采用及时支护方式，先移架后推溜，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，支控新暴露的顶板，因此，顶梁的长度要比先推溜后移架时长一个步距，为 600时考虑到采煤机截割时不一定把煤壁截割成一个垂直平面，所以在设计时，要求顶梁前端距煤壁最小距离为 300空顶距，为了防止采煤机截割煤 壁 不 齐 ， 给 推 移 输 送 机 铲 煤 板 前 留 有 一 定 的 距 离 ， 一 般 为135上所有配套设备包括采煤机、输送机均要在顶梁掩护之下，综合考虑，前梁长度确定为 2100柱上支点距顶梁与掩护梁铰点距离为 900梁总长为 3m。 二、 顶梁的宽度 顶梁的宽度应根据 顶梁的性质来确定，宽度大，虽可加快移架速度，提高支架的稳定性，但对顶板适应性差，架间距为 支架 ,顶梁体宽度一般不小于 定为 四连杆机构的确定 掩护梁通过两个连杆与底座联接，形成四连杆机构。因掩护式支架设计四连杆机构是为了当支架由高到低变化时使支架顶梁前端点与煤壁间距离变化减小，同时使支架能承受较大的水平力，这就决定四连杆机构动作过程具有如下特征： 1、 支架高度在最大和最小范围内变化时，如图所示，顶梁端点运动轨迹的最大宽度 e 应小于或等于 70好为 30下。 2、支 架在最高位置和最低位置时，顶梁与掩护梁的夹角 P 和后连杆与底平面的夹角 Q，应满足如下要求：支架在最高位置时， P =52 62度， O =75 85 度；支架在最低位置时， P =25 度， O =25 30 度。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 13 四连杆结构的几何特征 3、 掩护梁与顶梁铰点和瞬时中心 O 的连线与水平线的夹角 ，要使立柱的强度校核 立柱是支架的重要承压部件，在支架正常工作时，一直处于高压受力状态，它的工作性能直接影响整个支架的工作状态，因此在设计立柱时除要求具有合理的工作阻力和可靠的工作性能外，还必须有足够的抗压、抗弯强度，并能适应支架的要求。 立柱强度验算包括稳定性验算，活塞杆和缸体的强度验算等内容。 柱的稳定性验算 一、立柱稳定性条件 因立柱为单伸缩带机械加长杆油缸，验算稳定性时，假定加长杆与一购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 26 级缸全部伸出，立柱在承受 最大同心载荷时，把加长杆与一级缸的当量惯性矩相当于单伸缩中活柱 的惯性矩来计算，再用单伸缩求立柱稳定性的方法进行验算： 立柱稳定性条件为： 2 式中： 立柱的稳定极限力 ; P： 立柱的最大工作阻力 加长杆与中缸当量惯性距 二、立柱稳定性验算 设： 别为加长杆，中缸、外缸的断面惯性矩； 别为加长杆直径及活塞杆的内、外径； 别为外径的外径、内径； 加长杆与中缸的 当量惯性矩； 则： 1808 2202 18081= 273 230=231= 184/64=2= ()/64=22464=3= ()/64=64=12=(+)/(+) + 式中： ：加长杆全部伸出时，其端部销孔至加长杆与中缸连接处间距； ：中缸全部伸出时，加长杆与中缸连接处至中缸与外缸连接处间距； 长杆端部销孔至最大挠度处间距。 已知： =77072 =961： +=77+12=(2/=(77+(77/5770 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 27 12=770=3 / 中缸全部伸出，中缸与外径连接处至缸底销孔之距； 已知 根据： 12 及 12 查放顶煤开采技术与放顶煤液压支架图2限力计算图可得： 18 ( 2825770=1869480220 则：立柱稳定性符合条件，满足要求。 活塞杆强度验算 一、活塞杆强度满足条件 安全系数 n： n= s/ 合 、活塞杆强度验算 在承受同心最大轴向载荷时，立柱的初始挠度 1 为： 1=（ 1+ 2） *3/2*3/2pl*式中： 1 活塞杆与导向套处的最大配合间距； 2 活塞与缸体处的最大配合间隙； a 活塞杆全部外伸时，导向套前端到活塞末端距离； L 加长杆全部伸出时，加长杆头部销孔至油缸尾部销孔的距离： L=2+ 立柱总重； 油缸轴线与水平面夹角。 已知： 1=1 2=112= =2+ =90 =68 G=585入上式： 1=（ * 2*20*+（ 585*买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 28 /（ 2*3200* =柱的最大挠度 ： 当 L/, 以缸体强度满足使用要求。 缸 体的强度验算 一、缸体壁厚验算： 缸体壁厚： s=(2732=D/ s按中等壁厚的缸体公式计算。 由 s = +C 式中： 缸内工作压力。 C：计入管壁公差及侵蚀的附加厚度， 一般取 C= :强度系数。无缝钢管 =1 由上式得： =S*D/ =体材料为 27缝钢管时： b=980n一般取 全系数为： n= b/ =980/n 所以缸体壁厚满足使用要求。 二、 缸体与缸底焊缝强度按下式计算： 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 30 =10P/（ /4） *（ ） 式中： 形焊缝内径； 形焊缝外径； ：焊接效率，取 入数值： =10*3200*4/ *=缝抗拉强度 b=539全系数： n= b/ =539/n 所以焊缝强度满足使用要求。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 31 第 六 章 液压支架的液压系统设计 液压支架的液压系统简介 一、 液压系统概述 液压支架由不同数量的立柱和千斤顶组成，采用不同的操纵阀以实现升柱、降柱、移架、推溜等动作，虽然支架的液压缸（立柱和千斤顶）种类、数量很多，但其液压系统都是采用多执行元件的并联系统。 液压支架的液压传动，采用容积式液压传动，它具有如下特点：工作 液的 压 力高 （ 管路 内的 压 力达 20 40 立柱 内的 压 力达30量大（ 35在液压系统中采用粘度低，容量大的液体乳化液作为工作介质；液压缸，操纵阀，其它调节和控制装置等总的数量大；很长的液压管路（ 200性管， 500泵和液压缸传动系统的换算弹性模数较低；所有支架在结构上都有着相同的液压缸、液压装置以及他们之间都有相同的联接方式即相同的液压系统，为了保证系统具有较高的容积效率实现无故障作业及工作人员的安全，液压系统的元件和部件要有好的密封性和可靠性。 液压支架是以单节支架为单元的，工作面支架和端头 支架的液压系统成为液压支架的基本组成部分。可以把泵站，中心控制台和支架的液压管路等部分作为支架的公用液压系统，其中每个部分都具有其独立的功能，可以单独控制。 二、液压系统的组成部分 该支架液压系统由泵站、工作机构，控制机构和管路四大部分组成： 泵站：由高压柱塞泵，电机，油箱等组成。 执行机构：由立柱，各种千斤顶组成。 控制机构：由控制阀组，双向锁、单向锁、操纵阀组等组成。 管路：包括各种高压软管，各类直通、三通、四通、弯头、 U 形卡等。 三、液压系统的主要特点 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 32 1、邻架控制，管理简单，操作安全，维护方便。 2、采用统一的高压供液系统，工作压力为 大提高了支架的初撑力，有利于管理顶板，同时缩小了千斤顶的缸径，结构紧凑并有利于结构设计，还减轻了重量。 3、为了简化系统，推移千斤顶不设单向阀。但为了避免移架时输送机被往回拉，移架时可将邻架操纵阀手把板到推溜位置。 4、管路联接均采用快速接头结构，规格有 32 、 25 、 19、 13、 10 五种。 5、工作液为 3%化油和 97%中硬以下水的乳化液。 液压支架的基本控制回路 一、立柱的基本控制回路系统 液压支架的升降是依靠立柱来实 现的，支架的立柱分别由两片操纵阀分别控制，为单柱控制回路。如图所示。该回路中设一个液控单向阀、一个安全阀，一个操纵阀，用以控制与操作立柱的升、降动作，并保证立柱的闭锁限压特性。 将操纵阀置于上阀位（升架位置），由乳化液泵站来的高压液经操纵阀和液控单向阀进入立柱下腔，立柱上腔回液，支架升起接顶，操纵阀移购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 33 到中间位，液控单向阀关闭，立柱下腔液体被封闭，随着顶板的下沉，立柱下腔内的液体压力逐渐升高，当升至安全阀的调定压力时，安全阀开启溢流，使立柱下腔内液体压力保持定值，从而支架对顶板的支 撑力不变。 当采煤机截煤过后，欲将支架移到新的位置，需将操纵阀置于下阀位（降架位置），高压液进入立柱上腔，同时，打开液控单向阀。立柱下腔与回液管连通，支架下降。 二 、千斤顶的基本控制回路系统 1、 平衡千斤顶 平衡千斤顶的基本控制回路为双向锁紧限压回路。如图所示。 它由一片操纵阀控制两个平衡千斤顶，每个千斤顶回路中设两个液控单向阀，分别控制千斤顶的前后两腔，因两腔油路都有可能成为承载腔，它推顶梁或拉顶梁，使顶梁停留在需要的位置以调节支撑力的作用位置，来适应不同的顶板条件。两个 安全阀用以限压。 将操纵阀置于上阀位，高压液体分别经液控单向阀进入千斤顶下腔，同时，打开上腔的单向阀，使之与回液管相通，千斤顶伸出，顶梁顶紧。操纵阀置于下阀位时，则相反，上腔进液，下腔回液，千斤顶缩回。当管路中的液体压力值大于安全阀调定压力时，安全阀开启溢流，保持千斤顶两腔压力值不变，对千斤顶起保护作用， 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 34 3、 护帮千斤顶 护帮千斤顶亦装有双向液压锁，一个安全阀，单向阀锁紧护帮板，使护帮板保持在紧贴煤壁上不动，不经操作护帮板不能自动下降。安全阀用以限压。 3、推移千斤顶 1、作用 推移 千斤顶是用于推移输送机和拉支架的千斤顶。 2、组成 推移千斤顶由一片操纵阀控制来实现推移输送机和支架的移动。移架时，先使支架卸载，立柱下腔回液，再将操纵阀置于下阀位（移架位置），工作液体进入推移千斤顶活塞杆腔，后腔回液，此时，支架以输送机为支点前移，此后，再把支架撑紧在顶底板之间，将操纵阀置于上阀位（推溜位置），工作液体进入活塞腔，前腔回液，此时，以支架为支点就将输送机推向煤壁。 4、 顶梁千斤顶 1、作用 顶梁千斤顶是控制顶梁的位置，使之与顶板接触良好。 2、组成 两个顶梁千斤顶由一片操纵阀控制，两个掩护梁 侧护千斤顶和两个后购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 35 连杆侧护千斤顶由一片操纵阀统一控制。侧护千斤顶和弹簧筒共同支撑活动侧护板。 站及各种液压元件的选型 一、 泵站 1、作用 泵站是液压系统最重要的组成部分，它向液压系统输送高压乳化液，从而保证液压支架所有液压执行机构的功能。 2、组成 液压系统重要的组成部分，它向液压系统输送高压乳化泵，从而保证液压支架所有执行机构的功能。高压泵是泵站的核心，本工作面选用的乳化液泵为 压力为 量 200L/了使泵站正常工作，设有安全阀、蓄能器、截止阀等 。 二、 操纵阀 1、 作用 操纵阀是改变工作液体流动方向的装置。升降立柱、伸缩侧护千斤顶、推移千斤顶、收、放护帮千斤顶等支架的所有动作都是由操纵阀来控制实现的。 2、组成 操纵阀是一个配液阀，它可以把高压液体分配到需要的部位完成升柱、降柱、推溜或移架等动作。该系统采用 A）型和 0大流量组合操纵阀，由多片组成。本支架操纵阀由 9 片和配液板组成。其中 3 片为大流量阀，每片都有两个工作腔。每个工作腔内的阀柱、缸球，阀座、阀垫等液压元件都是相同的，每片的操纵手把都有两个可自锁的工作位置，一个零位。 组合操纵阀的特点是能同时操作两片以上的阀片，可以满足实现复合动作的要求，此阀操作灵活，方便，移架迅速，制作容易。 三、 液控单向阀 1、作用 液控单向阀是通过高压液体来控制液体流动方向的控制元件，它和立柱及千斤顶的工作腔直接相连，操纵阀供液通过它出入立柱、千斤顶工作腔，并在关闭后，购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 36 严密封闭工作腔的液体，因此，液控单向阀要求必须动作灵活、密封可靠。 2、 组成 在液压系统中，只能使工作液一个方向流动，不能逆流，用以闭锁液压缸中的液体，使之承载。我们采用国产定型的 200/40A 球型液控单向阀。此阀由阀体、顶杆 、阀套、阀座及减震阀等组成。短堵有 5螺孔，用于外接安全阀，特点是结构简单，动作灵活，耐高压等。 四、 双向锁 在结构上是由两个液控单向锁组合而成，可以闭锁千斤顶的两个工作腔，使之承载。本机选用 液控双向锁，其内部零件除顶杆和阀体外，其余均采用 型液控单向阀的零件，便于更换零件和检修。 五、 安全阀 1、作用 可使立柱保持恒定工作阻力；当顶板压力超过支架工作阻力时，使立柱工作腔的液体释放，不仅保证恒定工作阻力，同时起过载保护作用；液体压力未达到额定释放压力时，为常闭，起密封作用。 2选型 我们采用国产定型的 0 柱塞式安全阀，此阀结构简单，维护方便，性能可靠。 六、 截止阀 1、作用 截止阀的作用是：一方面起着连通各支架间的主进、回液管路，另一方面，通过高压软管与操纵阀组进、回液孔相连。当本支架的液压系统发生故障而需要检修时，能与主管路断开，而不影响其它支架正常工作。 2、选型 采用国产定型的 面截止阀，装在主进油管和操作阀之间。关闭此阀即可切断该支架进液路，便于检修，更换元件，而不影响其它支架的正常工作。此阀特点是操作灵活方便，工作可靠。 七、 回液断路器 安装在主回液管路和截止阀之间，起背压作用，使支架动作平稳。购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 37 选用 。 八、 过滤器 1、 作用 过滤器的作用是防止主进液管路中的脏物进入支架的阀组。 2、 选型 选用型号 装在操纵阀进液端，用来过滤工作液体，减少液压元件的磨损或阻塞，确保密封的可靠性。 九、 液压管路 液压管路是输送液压能源从泵站到控制机构的通道。可分为三部分： 1、 主管路由泵站通向工作面各支架，主供液管选用 25 高压软管，主回液管选用 32 高压软管 。 2、 支管路由主管路的截止阀到操纵阀，选用 19 高压软管。 3、 分支管路由操纵阀到各 执行机构，对于大流量系统选用13 高压软管，一般选用 10 高压软管。 高压软管和其相配的弯头、直通、三通、四通、中间接头、 U 形卡及其 O 形密封圈、档圈等均已标准系列化可按所要的规格任意选用。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 38 结 论 4/34 型掩护式液压支架是根据我矿 22313 工作 面的实际情况，保证支架的强度，使用性能和技术先进性的前提下而选型设计的，适用于采用全部冒落法管理顶板的长壁工作面，主要参数符合我矿煤层地质条件和开采技术水平，支架结构简单合理，材质和工艺先进，并且较大幅度的降低了支架的重量 和成本，但由于时间有限，对于本支架中的结构件、液压元件未作一一校核，其性能还需在实践中检验。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 39 参考文献 1采掘机械陶迟东等煤炭工业出版社 1993 年 2液压传动与气压传动何存兴、张铁华 华中科技大学出版社 2000 年 3液压支架张家鉴等 煤炭工业出版社 1985 年 4材料力学苏翼财等 人民教育出版社 1980 年 5机电传动与控制 邓星钟 华中科技大学出版社 2001 年 6液压元件何存兴等 机械工业出版社 1988 年 7机械设计手册 徐灏 机械工业出版社 1991 8液压技术田科 北京出版社 1994 年 9矿山工程设备王荣祥 李捷 冶金工业出版社 2005 年 10机械原理 黄锡恺 郑文纬 人民教育出版社 1981 年 11液压支架设计丁绍南等 世界图书出版公司 1992 年 12 W： f 997 13放顶煤开采技术与放顶煤液压支架杨振复 等 煤炭工业出版社 1998 年 14采掘机械与液压传动孙执书等 中国矿业大学出版社 1993 年 15采掘机械 孙九如等 中国矿业大学出版社 1996 年 16 8001 ： 1999 17矿山机械液压传动 李昌熙 乔石 矿山机械液压传动 煤炭工 业出版社 1995 年 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 34 掩护式液压支架的设计 40 谢 辞 4/34 掩护式液压支架的设计是我利用业余时间，历时三个月编制完成的，由于时间较紧，本人水平有限，经验不足，难免有疏漏之处，恳请老师和同仁指正。 在设计过程中，我们单位同行给予了我无私的技术支持和帮助，河北工程大学 的老师们不仅传授我们专业技术知识，在设计中，不辞辛苦地加以指导，提出了许多宝贵的建议，使我顺利的完成了毕业设计，在此一并表示衷心的感谢。 中国矿业大学 2008 届本科生毕业论文 第 1 页 英文原文 to at in in in to as as In of is by of in a to of by is by of on of to be As as to is of in is to of an in to be in a to of is s in a or as in or of to at up 00 152m) is of to to at up a to of 中国矿业大学 2008 届本科生毕业论文 第 2 页 of a of is a of in a of he of be to 950s. in of in is no of In a is a of i. e , by In (a) or of if a is is a “a or a (b) of is to of it is to of a is a in on of in of of it be of in is it in of of be or in a or a is by to to a is by a of at a of i. e , 中国矿业大学 2008 届本科生毕业论文 第 3 页 FS is to of is to is he is an of it is in It up or in at by a or be at or in of of be a at of or a of or of is is is a of is to to is is by is is by of 0 6 is or of to is a n a is a be a or or by at or In a is at 中国矿业大学 2008 届本科生毕业论文 第 4 页 is to in a a is in of to by in in by a is a at of of at In in to it is a A is at of to to a in by of a at in to a a It of is in to it in in a it of of 中国矿业大学 2008 届本科生毕业论文 第 5 页 of is of of In to a to be of of of of be by of of is of on is by a of As of of up a of is a is of of by of a In a by a of in an is by of in if of be so of be On it In so up of an is 中国矿业大学 2008 届本科生毕业论文 第 6 页 he of As it of If of or it is a or in a a at of he of of ( 1 ) ( 2 ) a ) ( b ) or ( c ) or of d ) as ( 3 ) as in ( 4 ) so ( 5 ) is 中国矿业大学 2008 届本科生毕业论文 第 7 页 中文译文 液压支架 液压支架被用来支护工作面顶板。他们在立即前移支护系统里通常从事以下几步工作，为了尽可能快地支撑新暴露空间。在正常的支撑重要条件下，支架的顶梁是通过立柱的支撑阻力紧紧地靠着来阻止顶板岩层。当切割和通过几个支撑单位超过支架时，立柱降柱和向前移动一段距离，通过液压推进油缸的缩回来达到与切割的深度相等。推进油缸靠在工作面输送镏槽上，它的位置是通过支架的推进油缸的推进力来保持不变，作用在支架的两边。支架一推进到设计的位置，支架就立即重新靠在顶板上。最后，支架的推力油缸试图向前推进输送机和为下一 次切割做准备。 描述的顺序步骤就是为了单个支架的推移，在方向上要垂直于工作线。但是沿着工作线的方向，在采煤机通过输送机之后，输送机不会立即推移很大一段距离，由于镏槽的刚性。因此第四步通常是在采煤机通过之后的一段时间，导致了弯曲或矩形的方向。 在采区推进期间，镏槽向导通常是锚杆支架。但是在尾部巷道一排或两排垛子被支撑去辅助顶板螺栓。在后退式采煤期间，在下顺槽 T 型接口的顶板（伸出工作面的距离达到了 152m）一般是通过某些类型的支架来进行加固，以提高支护密度来处理向前移动和向旁边移动的支座压力。 现代长壁采煤 工作面使用自移式液压支架（这种支架在这本书中通常被称为液压支架）。液压支架不仅支撑顶板，推移工作面刮板输送机，和它自己的移动前进，而且为了所有相互联系的采煤活动提供安全的环境。因而液压支架成功的选择和应用是长壁开采成功的选择和应用是长壁开采成功的前提条件。此外，由于需要大量的液压支架，为液压支架所投入的资金通常超过为长壁工作面所投入的初期资金的一半。因而从技术和经济两方面观点看，液压支架是长壁工作面非常重要的设备。 液压支架的分类 现代液压支架的使用可以追溯到 20 世纪 50 年早期。自从那时起，随着液压支架在世 界上的应用，在不同的国家已经有了不计其数的设计模型和不计其数的液压支架被制造。但是不幸的是液压支架仍然没有一致的分类体系。 在这一段一个简化的分类被使用。液压支架是由四大主要部分组成（顶梁、掩护梁、立柱和底座）。这些组成部分的使用是相互联系的，为了便于分类。在这一方面，两个因素是最重要的：（ a）是否存在掩护梁 中国矿业大学 2008 届本科生毕业论文 第 8 页 掩护梁，那么这种支架就是掩护型的，否则它就是节式或垛式支架；（ b）立柱的数量和类型 而确定支架的立柱数量是重要的。此外，立柱被安装的方式是重要的 ；例如，在支护顶板方面，在顶梁和底座之间垂直的安装立柱有最高的应用效率然而在底座和掩护梁之间倾斜的安装立柱却有着最低的效梁。 根据这个概念，有四种类型匠液压支架，那就是，节式，垛式，掩护式和支撑掩护式，随着他们的发展演变而来的。然而，必须强调的是每种类型的发展趋势都是为了在应用方面让液压支架变的容易区分。 这四种类型的液压支架不仅可以用于后退式长壁回采工作面和前进式开采工作面，还可以用于标准方式、滞后支护方式和即时支护方式。 对于标准支护方式，采煤机作切割或分段运动，工作面输送机由装在液压支架上的推移千斤顶 推动前进。液压支架比输送机先移动。对于滞后式支护方式，支架不可能靠近输送机，因为有一个装置自动的使支架前端与输送机保持一定的距离。这就要求要有贯穿工作面的缓沟，并且采用前进式标准支护，比如：先推动刮板输送机，然后再让液压支架前进。 对于即时支护方式，液压支架在截煤机过去之后立即跟随刮板输送机前进，液压支架前面的顶板有足够的长度来支护采过和将要采的顶板部分。在液压支架前进以后，刮板输送机也被推移前进。 节式支架 节式支架是通常使用在地下的单体液压支柱的扩展。因此节式支架是在现代自移式液压支架中发展出的第一种 类型的液压支架。它包含两排串列的液压支柱，在顶部由单个或两个扇形顶梁所连接。两个扇形顶梁可以在两个立柱之间或前柱的前面以任意的角度铰接。两个液压支柱的底座可能是一个环形的钢铁滑必履焊接在每个立柱的底部或整个底座连接两个立柱。如果钢铁滑履被使用，那么弹簧板连接着立柱就用来提高稳定性。 通常节式支架包含两排或三排立柱。首先移动的那排立柱是辅助的立柱，后来移动的是主要的立柱。有一个双作用油缸安装在每排立柱之间。油缸的活塞连接到了辅助立柱上，气缸连接到了主要立柱上。在支架推移期间，主要立柱支撑顶板而辅助立柱是低的并 且通过活塞向前推。达到了新的位置时，辅助立柱支撑顶板而主要立柱是低的并且通过气缸向前推。每次前移的距离是在 20 到 36 英寸之间。 因此节式支架是非常简单的，不仅不是更加的灵活而且结构上不稳固。在两块顶梁之间有相当大的地方，不允许破落的顶板石块落在那里。因此，节式支架不适合用在支撑力弱的顶板上。节式支架已经变的极少使用因为它 中国矿业大学 2008 届本科生毕业论文 第 9 页 们不稳固而且需要经常维修。 垛式支架 在垛工支顶架里，顶梁是一整块和底座可能是一整块也可能是由后端梁和前端梁上的钢铁杆连接的两个分开的零件。在这两种情况里，一块大的空地方是在中心的左边，为了 定位双作用液压缸，用来在整个机构里推拉刮板输送机和垛式支架。都分别不同于节式支架，这个装置也用在掩护工和支撑掩护式支架中。 此外，所有的立柱都垂直地安装在底座和顶数值之间。立柱的三到六个，但是四柱的垛式支架是远远落后于最流行的垛式支架。六柱垛式支架的前面两个立柱和后面四个立柱都设计的有细小缝隙，被一个通道分开。因为六柱垛式支架也在顶兴的后部安装一个挡矸板。挡矸板由几个矩形的铁板组成，水
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