液压掩护支架设计（ZY1679∕13∕23）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 I 摘 要 由于地下煤层的地质环境比较复杂，这就要求在不同的煤层环境中使用不同的与之适应的液压支架。 本论文主要阐述了一般掩护式液压支架的设计过程。设计内容包括：选架型、总体设计、主要零部件的设计、主要零部件的校核和液压系统的设计 由于该煤层厚度适中，选用掩护式液压支架，支架采用四连杆机构，以改善支架受力状况。顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构；立柱采用双伸缩作用液压缸，以增加工作行程来满足支架调高范围的需要。推移千斤顶采用浮动活塞式结构，以减少推溜力和增大移架力。为了提高移架速度，确保对顶板的及时支护，采用 锥阀液压系统。 整个液压支架的设计都源于煤层厚度这一初始条件，这很好的说明了不同煤层需要不同的液压支架，于是液压支架的更新换代对于提高采煤效率和增加井下安全性显得十分重要。 关键词：液压支架；液压；四连杆机 构；采煤 ；支架选型；推溜；移架 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 s in to is in a to to to a In to a is to of of is of of it is 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 录 目录 . I 前 言 . 错误 !未定义书签。 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 压支架发展历史 . 错误 !未定义书签。 国液压支架的发展 . 错误 !未定义书签。 压支架的组成和分类 . 错误 !未定义书签。 压支架的组成 . 错误 !未定义书签。 压支架的分类及特点 . 错误 !未定义书签。 压支架的工作原理 . 错误 !未定义书签。 压支架的支护方式 . 错误 !未定义书签。 架选型的基本参数 . 错误 !未定义书签。 液压支架的基本要求 . 错误 !未定义书签。 计液压支架必需的基本参数 . 错误 !未定义书签。 2 液压支架的总体设计 . 错误 !未定义书签。 压支架参数的确定 . 错误 !未定义书签。 撑力 . 错误 !未定义书签。 架力与推溜力 . 错误 !未定义书签。 架调高范围 . 错误 !未定义书签。 心距和宽度的确定 . 错误 !未定义书签。 座长度 . 错误 !未定义书签。 连杆机构设计 . 错误 !未定义书签。 梁长度的确定 . 错误 !未定义书签。 架工作方式对支架顶梁长度的影响 . 错误 !未定义书签。 套尺寸对顶梁长度的影响 . 错误 !未定义书签。 梁长度计算 . 错误 !未定义书签。 柱及柱窝位置的确定 . 错误 !未定义书签。 柱数 . 错误 !未定义书签。 撑方式 . 错误 !未定义书签。 柱的设计 . 错误 !未定义书签。 柱柱窝位置的确定 . 错误 !未定义书签。 衡千斤顶位置的确定 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 平衡千斤顶安装位置的确定原 则 . 错误 !未定义书签。 衡千斤顶在顶梁上位置的确定 . 错误 !未定义书签。 要轴销间隙及其影响 . 错误 !未定义书签。 3 液压支架的主要部件的设计 . 错误 !未定义书签。 梁 . 错误 !未定义书签。 护梁 . 错误 !未定义书签。 、后连杆 . 错误 !未定义书签。 座 . 错误 !未定义书签。 柱 . 错误 !未定义书签。 斤顶 . 错误 !未定义书签。 移千斤顶 . 错误 !未定义书签。 衡千斤顶 . 错误 !未定义书签。 推千斤顶 . 错误 !未定义书签。 护板 . 错误 !未定义书签。 4 液压支架受力分析和计算 . 错误 !未定义书签。 压支架基本技术参数的确定 . 错误 !未定义书签。 柱的初撑力和泵站额定工作压力 . 错误 !未定义书签。 斤顶技术参数确定 . 错误 !未定义书签。 架受力分析与计算 . 错误 !未定义书签。 接式顶梁掩护支架 . 错误 !未定义书签。 梁载荷分布 . 错误 !未定义书签。 护强度计算 . 错误 !未定义书签。 座接触比压计算 . 错误 !未定义书签。 护效率 . 错误 !未定义书签。 5 主要零、部件的强度校核 . 错误 !未定义书签。 核的基本要求 . 错误 !未 定义书签。 度校核 . 错误 !未定义书签。 6 液压支架的液压系统设计 . 错误 !未定义书签。 压支架的液压系统简介 . 错误 !未定义书签。 压支架的液压系统拟订 . 错误 !未定义书签。 柱系统 . 错误 !未定义书签。 斤顶系统 . 错误 !未定义书签。 制阀的选择 . 错误 !未定义书签。 7 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 V 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 6 前言 中国煤矿综合机械化，经过几十年的发展已有长足进步。就综合机械化的水平看，总体上已赶上或达到国际上上世纪九十年代初的水平。有些技术，如综采放顶煤开采技术还处于国际领先水平。目前，中国煤机自主开发、自主设计和制造的煤矿机电装备已经广泛地在中国各类煤矿中使用，成为中国煤矿工业技术装备的主体。同时，也在引进国外先进的技术和装备，这些都成为中国煤矿安全生产和高产高效矿井的建设提供了可靠的保证。 在采煤工作面的煤炭生产过程中 ,为了防止顶板冒顶 ,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。而液压支架是以高压液体作为动力，由液压元件与与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高，移架速度快、安全遥相呼应靠等优点。液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤加采煤工作面产量，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。因此液压支架是技术上先进、经济上合理，安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要 设备。 国产液压支架是中国综采工作面最主要的技术装备之一，也是国产综采工作面装备中生产量最大的产品 。专业煤机厂在 90 年代曾向印度出口了支撑掩护式 1/34 强力支架，向俄罗斯出口了 6/50 大采高支架及向土耳其出口了 8/32、8/32 及过渡、端头高位放顶煤支 架等，并均取得较好的技术、经济效果。虽然，国产液压支架以其低廉的价格，同时又以较好的技术性 能满足了中国煤矿用户的基本要求而广受国内煤矿企业的欢迎和信赖 . 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 7 1概述 国液压支 架的发展 中国煤机行业从六十年代末开始进行液压支架的研究和开发工作。七十年代，在原国务院领导同志关于 “ 引进、消化、吸收、提高 ” 方针的指导下，和科研院所一起，共同研究国外液压支架的设计与制造技 术，并结合中国煤层地质条件的复杂性和多样性，和煤矿企业一起，先后研制了：适用于中厚煤层开采 的 用于坚硬顶板的 着放顶煤技术在煤矿推广应用，郑州煤机厂、北 京煤机厂和煤科总院北京开采所、太原分院及其他科研单位，又共同研制和开发了 列放顶液 压支架产品；为适应厚煤层分层开 采的实际需要，研制和开发了出 列 铺网支架等产品 。目前，以郑州煤机厂、北京开采所、太原分院和北京煤机厂为主要设计和制造力量的液压支架的科研 和制造企业已经能够根据中国煤矿企业的需要，设计和生产出支撑高度 m，工作阻力为 1200- 10000作面倾角在 30 45以下，移架速度在 12 16s 范围内的各种掩护式、支撑掩护式、放顶 煤和铺网液压支架。目前，国产液压支架在中国煤矿综采工作面液压支架总量的比例已达 94%。 压支架的用途 在采煤工作面的煤炭生产过程中，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。而液压支架是以高压液体作为动力，由液压元件与金属构件作成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、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和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。因此，液压支架是技术上先进、经济上合理，安全上可靠、是实现采煤 综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 8 压支架的动作原理 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示。 -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，另一腔回液，推动活塞上升，使与活塞杆相连接的顶梁紧紧接触顶板。 2) 降柱 当需要降柱时，高压液进入立柱的活塞杆腔，另一腔回液，迫使活塞杆下降，于是顶梁 脱离顶板。 3) 支架和输送机前移 支架和输送机的前移，都是由底座上和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；当需要推输送机时，支架支撑顶板后，高压液进入推移千斤顶的活塞腔，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。 支架的支撑力与时间 关系曲线，称为支架的工作 特性曲线，如下图 1示。支架立柱工作时，其支撑力随时间和变化过程可分为三个阶段。支架在升柱时，高压液进入立柱下腔，立柱升起使顶梁 接触顶板，立柱下腔 压力增加，当增加到泵站工作压力时，泵站自动卸载，支架的液控单向阀 关闭，立柱下腔压力达到初撑力，此阶段为初撑阶段 架初撑后，随顶板下沉，立柱下腔压力增加，直至增加到支架的安全阀调正压力，立柱下腔图 1压支架工作原理 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 9 压力达到工作阻力。此阶段为增阻阶段 着顶板压力继续增加，使立柱下腔压力超过支架的安全阀压力调正值时，安全阀打开而溢流，这样在安全阀调整压力的限止下，压力曲线随时间呈波浪形变化，此阶段为恒阻阶段 压支架的分类 按液 压支架在采煤工作面的安装位置来划分，有端头液压支架和中间液压支架。端头液压支架简称端头支架，专门安装在每个采煤工作面的两端，中间液压支架是否安装在除工作面端头以外的采煤工作面上所有位置的支架。中间液压支架按其结构形式来划分，可分为三种类型，即：支撑式、掩护式和支撑掩护式。支撑式支架又有垛式和节式之分。 图1 3 为垛式 ,图 1 4 为节式。 图 1 -2 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 10 掩护式支架又有插腿式和非插腿式之分。 图 1 5 为插腿式，图 1 6 为立柱在掩护梁上非插腿式。图 1 7 为立柱支在顶梁上非插腿式。 护式液压支架的组 成及部件作用 掩护式支架是由前梁、 护帮板、 主梁、掩护梁、侧护板、底座、前后连杆、前梁千斤顶、立柱、平衡千斤顶、推移千斤顶、操纵阀、控制阀等组成。它采用本架控制，有两种供液压力，立柱、平衡千斤顶、前梁千斤顶的活塞腔用高压，其余的活塞腔用低压。在操纵阀上加一个配液板，通过该二个单向阀可使可使升柱时高低压同时供液，使升柱速度加快，初撑力大，有效地防止顶板离层。在推溜液路上未设液控单向阀，可使系统简单，为国避免移架时将输送机拉向采空区侧，操作时应将邻架的推移操纵阀放在推溜位置上，以克服移架时的反作用力。 平衡千斤顶 前、后两腔都设控制阀，使前后腔都成为承载腔。侧推千斤顶两腔油路上都有节流孔，这是因为该千斤顶行程较短，节流孔可使其动作平缓。但没有控制阀，这是图 1式支架 图 1式支架 1腿式支架 图 1-6 in 图 1柱支在顶梁上非插腿式支架 -7 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 11 因为它不需要承载。在总回液路上有一个单向阀，起背压作用，使各动作平稳。操纵阀为组合式片阀，可以同时操作。 煤工作面液压支架设计目的、要求和设计液压支架的基本参数 煤工作面液压支架设计目的 采用综合机械化采煤方法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求，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（简 称综采工作面）。而每个综采工作面平均需要安装 150 台液压支架，可见对压液支架的需求量是很大的。 由于不同采煤工作面的顶底板条件、煤层厚度、煤层倾角、煤层的物理机械性质等的不同，对液压支架的要求也不同。为了有效的支护和控制顶板，必须设计不同类型和不同结构尺寸的液压支架。因此，液压支架的设计工作时很重要的。由于液压支架的类型很多，因此其设计工作量也是很大的。由此可见，研制和开发新型液压支架是必不可少的一个环节。 压液支架的基本要求 1)压支架要有足够的初撑力和工 作阻力，以便有效的控制顶板，保证合理的下沉量。 2)溜力一般为 100右；移架力按煤层厚度而定，薄煤层一般为 10050煤层一般为 150 50煤层一般为30000 3) 4) 5)而保证人员呼吸、稀释有害气体等安全方面的要求。 6.)为了操作和生产的需要，要有足够宽度的人行道。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 12 8.)支架的稳定性要好，底座最大比压要小于规定值。 9.)要求 支架有足够的刚度，能够承受一定的不均匀载荷和冲击载荷。 10)可能减轻支架重量。 11.)要易于拆卸，结构要简单。 12) 计液压支架必需的基本参数 1.)顶板条件 根据老顶和直接顶的分类，对支架进行选型。 2)根据最大和最小采高，确定支架的最大和最小高度，以及支架的支护强度。 3)根据瓦斯等级，按保安规程规定，险算通风断面。 4)底板岩性及小时涌水量 根据底板岩性和小时涌水量验算底板比压。 5)根据工作面煤 壁条件，决定是否用护帮装置。 6)根据煤层倾角，决定是否用防倒放滑装置。 7)根据井筒罐笼尺寸，考虑支架的运输外形尺寸。 8)根据配套尺寸及支护方式来计算顶梁长度。 护式液压支架的支撑力分布与承载 护式支架的特点和支撑力分布 掩护式支架的特点是顶梁较短，控顶距较小，支撑力主要集中在顶梁部位，并且分布均匀，顶梁端部的支撑能力比支撑式支架大，其支撑力的分布规律如图 1示。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 13 护式支架在不同顶板条件下承载分析 1)掩 护式支架在破碎不稳定顶板条件下的受力分析 支架的顶梁和掩护梁受力情况如图 1示 于支架顶梁短，使支架重复支撑次数少，所以顶板较完整。顶板作用在顶梁上的合力 荷分布如图 1示。 掩护梁受力：由于顶板破碎，在顶梁候补自由冒落岩石的一部分作用在掩护梁上，对掩护梁的作用力可以分解为垂直分布力和水平分布力，如图 1示。 掩护式支架虽然立柱少，支撑力小，但由于顶梁短，单位面积支撑力大，载荷分布于支架支撑力的作用部位基本一致。所以，此种支 架能在破碎不稳定顶板下工作。 图 1-8 1况 -9 in of 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 14 2)掩护式支架在中等稳定以上顶板的受力情况 图 1护式支架在中等稳定以上顶板下的受力分析 in of 护式支架由于立柱少，且呈倾斜布置，支撑力较小，切顶性较差，受力情况如图 1接顶冒落时，冒落岩石分别作用在顶梁上和掩护梁上。 周期来压时，由于顶梁后部顶板不能充分切断，老顶压力将由整个支架和采空区跨落岩石承担，或者有可能出现在切 顶时，老顶直接加压在掩护梁上，这就使掩护梁上载荷剧增，迫使顶梁支撑力减小，使支架难于承受顶板的压力和控制顶板的冒落。所以，此种支架不能再中等稳定以上顶板下工作。 图 1文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 15 计 原始条件 老顶级别级，直接顶 2类。 煤层厚度： 架高度、支架间距、底座长度的确定 架高度 支架高度的确定原则，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，其最大与最小高度为： Hm=hm+ (2= 3500+200 =3700n=a (2 =30002800中 架最大高度 ； 架最小高度； 层最大厚度（最大采高） ， 层最小厚度（最小采高） ， 虑伪顶、煤皮冒落后仍有可靠初撑力所需要的支撑高度，一般取 200300 顶板最大下沉量，一般取 100 200 a 移架时支架的最小可缩量 ,一般取 50 浮矸石、浮煤厚度、一般取 50 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 16 架伸缩比 支架 的伸缩比指最大与最小支架高度之比值即 ： m=n (2=3700/2800 = 支架间距 所谓支架间距 ,就是相邻两支架中心线间的距离 ,支架间距 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，因此目主要根据输送机溜槽每节长度槽帮上千斤顶连接块的位置来确定，我国刮板输送机槽每节长度为 斤顶连接块位置在溜槽中长的中间 ,所以除节式和迈步式支架外 ,支架间距一般为 支架间距为 座长度 底座是将顶板压力传递到底板和稳固支架的部件。在设计支架的底座长度时，应考虑如下诸方面：支架对底板的接触比压要小；支架内部应有足够的空间用于安装立柱、液压控制装置、推移装置和其他辅助装置；便于人员操作和行走；保证支架的稳定性等。通常，掩护式支架的底座长度取 的移架距 (一个移架步距 即为 右。 底座宽度为 连杆机构的作用和四连杆机构设计的几何作图法 连杆机构的作用 及几何特征 要求 四连杆机构是掩护式支架和支撑掩护式 支架的最重要部件之一。其作用概括起来主要有两个，其一是当支架由高到低变化时，借助四连杆机构使支架顶梁前端点的运动轨迹呈近似双扭线，从而使支架顶梁前端点与煤壁间距离的变化大大减小，提高了管理顶板的性买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 17 能；其二是使支架能承受较大的水平力。 为了掌握四连杆机构的设计方法，必须正确理解四连杆机构的作用。下面通过四连杆机构动用的过程的几何特 征进一步阐述其作有用。这些几何特征如图 2示 。 1) 支架高度在最大和最小范围内变化时。如图 2梁端点运动轨迹的最大宽度 e 应小于或等于 70最好为 30下。 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，应满足如下要求： 支架在最高位置时， 53 62P ， 75 85Q ,支架在最低位置时 ,为有利于矸下滑 ,防止矸石停留在掩护梁上 ,根据物理学摩擦理论可知 ,要求 w,如果钢和矸石的摩擦系数 W= P=最低工作位置应使 25P 为宜 ,而 防止支架 后部冒落岩石卡住后连杆 ,支架不能下降。一般妈25 30Q ,在特殊情况下需要角度较小时 ,可提高后连杆下铰点的高度 .。 3) 掩护梁与顶铰点有 e 和瞬时中心 0 之间的连线与水平夹角为。设计时，要使角满足 范围，其原因是角直接影响支架承受附加力的数值大小 4) 应取顶梁前头端点运动双纽线向前凸的一段为支架工作段，如图 2示的 原因为当机板来压时，立柱让压下缩，使顶梁有向梁前移的趋势，可防止岩石图 2连杆机构几何特征 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 18 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，使整上支架产生顺时针转动的趋势，从而增加了顶梁前端的支护力，防止顶梁前端上方顶板冒落，并且使底座前端比压减小，防止啃底，有利移架。水平力的合力也相应减小，所以减轻了掩护梁的外负荷。 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运动轨迹时 ,应量使 取双纽线向前凸的一段为支架工作段 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机构 ,运用作图法就可以了如图 2示 (实际上液压支架四连杆机构属双摇杆机构 )。 连杆机构的设计（几何作图法） 四连杆机构设计的几何作图法按如下步骤进行。 1) 确定掩护梁上铰点至顶梁顶面之距和后连杆下铰点至底座底面之距。 一般按同类型支架用类比法来确定，关于这两个尺寸的大小对支架受力的影响，后面进行专门研究。 2) 掩护梁和后连杆长度的确定 用解析法来确定掩护梁和后连杆的长度，如图 2示 设： G掩护梁长度 A后连杆长度 图 2护梁和后连杆构成曲柄滑块机构 -2 a 图 2护梁和后连杆计算图 -3 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 19 e点引垂线到后连杆下铰点之距， 架最高位置的计算高度， 架最低位置的计算高度 从几何关系列出如下两式 2 （ 2 4） G 2 （ 2 5） 21c o s c o sc o s c o Q （ 2 6） 说明： 支架计算高度为支架高度减去掩护梁上铰点至顶梁顶面之距和后连杆铰点至底文座底面之距。 支架高度为 支架高度为 3700掩护梁上铰点至顶梁顶面 之距 150连杆铰 点至底座底面之距 2001 3700 150 200 3350四连杆机构的几何特征要求，选定 1、 2、 1、 2、（代入 2 6）式，可以求得 由于支架型号不同，一般的比按可下范围来取。 掩护式支架； 1c o s c o sc o s c o Q = c o s 3 0 c o s 6 0 0 . 6 0 . 6 1c o s 3 0 c o s 7 5 支架最高位置 时的计算高度为111s i n s i P A Q(2 7) 根据 2 7）式可以求得掩护梁的长度 A,经过取整后 ,再重新算出 P1、角度，这个参数就确定期了。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 20 最高位置时的计算高度为 3350 60P、2 30P 、1 75Q 、2 30Q 由（ 2得： 21c o s c o sc o s c o Q （ 2 = c o s 3 0 c o s 6 0 0 . 6c o s 3 0 c o s 7 5 将（ 2代入（ 2得： 113 3 5 0 s i n s i nG p A Q (2= s i n 6 0 s i n 7 5 2 3 2 6 G m m 取整后 G 2326 . 6 1 3 9 5 . 6A G m m 取整后 A 1396取整后的 A、 2得： 1 2 3 2 6 s i n 6 0 1 3 9 6 s i n 7 5 3 3 6 0H m m 2 2 3 2 6 s i n 3 0 1 3 9 6 s i n 3 0 1 8 6 1H m m 顶梁端点运动轨迹最大宽度 e 30 2压支架四连杆机构的几何作图法 -4 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 21 3 几何作图法作图过程 用几何作图法确定四连杆机构的各部 尺寸，具体作法 如图 2 4 所示 作图步骤如下： 1）确定后连杆下铰 点 它大体比底座底面略高 200 2）过 3）过 1 75 的斜线。 4）在斜线上截取线段 度等于 A 1396 5）过 a 点作为 H H 线又交角 1的斜线，以 a 点为圆心，以 G 2326半径作弧交此斜线一点 e ,此点位掩护梁与顶梁的铰点。 6）过 e 点作 H H 线的平行线 F F 线，则 H H 线与 F F 线的距离为 600液压支架最高位置时的计算高度。 7）以 (0.3)掩护梁上交一点 b，为前连杆上铰点的位置。 8）过 e 点作 F 为液压支架由高到低变化时， e 点在此直线上滑动）。 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 e 。 10）取 中间的一点 e ，为液压支架降到此高度时掩护梁与顶梁的铰点（液压支架由高到低变化时，顶梁前端点运动轨迹为近似双扭线，中间这一点的位置直接影响顶梁前端点运动轨迹的形状、变化宽度等）。 11）以 半径作圆弧。 12）以 e 为圆心，掩护梁长 半径作弧，交前圆弧上一点 a ,此点为液压支架降到中间某一位置时，掩护梁与后连杆 的铰点。 13）以 e 为圆心，掩护梁长 半径作弧，交最前圆弧上一点 a ，此点为液压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 点位圆心， 为半径作弧，交 一点 b 点；以 为半径作弧，交 一点 b 点。则 b、 b 、 b 三点位液压支架在三个位置时，前连杆的上铰点。 15）连接 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 22 16）分别作 垂直平分线，其交点 前连杆长度。 17）过 点 d，则线段 液压支架四连杆机构。 根据以上 计算的 A、 G、 值，按四连杆的几何作图法，画出四连杆 结构 图 2 30o 3360186175 30 图 2连杆结构 -5 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 23 3 掩护式液压支架主要部件设计 梁的设计 架工作方式对顶梁长度的影响 根据支架长作方式和设备配套尺寸来确定顶梁长度。 (a) 支架工作方式对支架顶梁长度的影响 支架 工作方式对支架顶梁长度影响很大 先移架后推溜方式要法顶梁有较大长度，行推溜后移架方式要求顶梁长度；先推溜后移架方式要求顶梁长度较短。这是因为采用先移架后推溜的工作方式，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，支控新暴的顶板，做到及时支护。因些，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要长一个步距一般为 600b) 配套尺寸对顶梁长度的影响 设备配套尺寸与支架顶梁长度直接关系。为了防止当采煤机向支架内倾斜时，采煤机截割时，不一定把煤壁截割成一垂直平面，所以在设计时，要求顶梁前 端距煤壁最不距离为 300个距离叫空顶距。另外在输送机铲煤板前也留有一定距离。一般为 135150是为了防止采煤机截割煤煤壁齐，给推移输送机留有一些定的距离，除此而外，所有配套设备包括采煤机和输送机，均要在顶梁掩护之下工作，以此来计算顶梁长度。 梁长度及宽度的确定 掩护式与支撑掩护支架顶梁长度计算 顶梁长度 = 配套尺寸 +底座长度 +1) 1)+300+e +掩护梁与顶梁铰点至顶梁后端点之距（ 中 1972 2100 1396 5 2 3 2 6 c o s 6 0 3 0 0 3 0 100 取整得 3040 根据支架产生的实际情况此支架的顶梁的宽度为 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 24 梁的结构型式 掩护式支架的顶梁分为多种 1 ) 平衡式顶梁 特点：顶梁较短，与其下部的掩护梁铰接。因为它能在顶板凹凸变化时自取平衡，所以叫平衡式顶梁。顶梁铰接点前、后段的比例近似为 2： 1（按载荷分布近似为三角形设计的）。这种顶梁后部和掩护梁形成三角区，易被冒落矸石堵住，影响支护效果，为此，在顶梁后部加设挡矸板。 2) 为潜入式顶梁 特点：顶梁后端为扇形结构，掩护梁可潜入扇形结构内，消除了三角区。 3) 带前梁的铰接式顶梁 特点：由前梁千斤顶调节前角度，可提高前梁前端的支撑能力，改善前梁前端的支控效果。 4) 带伸缩前梁的铰接式顶梁， 特点：可及时支护顶板，减少顶板上钉的暴露时间，铰接式顶加伸缩和摆动前梁，由前梁千斤顶调节前梁角度，并在前梁内加伸缩前探梁。 5) 铰接式顶梁 特点：顶梁 1 为整体结构，顶梁后端直接与掩护梁 4 铰梁，取消了三角区，立柱直接支撑在顶梁上。用平衡千斤顶 8 调节顶梁与顶板的接触面 积，此支架就采用铰接式顶梁， 如图3梁为整体结构 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 25 图 3 -1 顶梁断面形状 各类顶梁都为箱式结构，一般由钢板焊接而成。为加强结构的刚度，在上下盖板之间焊有加强筋板，构成封闭式棋盘型。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。在顶梁下面焊有铸钢柱窝，柱窝两侧有孔，用钢丝绳或销轴把立柱和顶梁连接起来，掩护式支架和支撑式支架在顶梁后端有销孔，通过销轴与掩护梁上的 销孔相连。 开式顶梁 开式顶梁的特点，可减轻顶梁重量，增强顶梁的抗弯强度。 对于掩护式和支撑掩护式支架为便于侧护板能自由伸缩，要在顶梁顶面上加焊一块比侧护板钢稍厚的钢板，称为顶板，如图 3 a 同时也增强了顶梁的结构强度。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 26 座的设计 底座是将顶板压力传递到底板和稳固支架的部件。因此，底座除了满足一定的刚度和要求外，还要求对底板起伏不平的适应性要强，对底板接触比压