目录
1 绪论 ………………………………………………………………………………………1
1.1 液压支架的用途 1
1.2液压支架的工作原理 1
1.3 设计事项 2
1.3.1 设计目的 2
1.3.2 对液压支架的基本要求 3
1.3.3 设计液压支架必需的基本参数 3
1.4 液压支架的分类 4
1.5 液压支架的组成 5
1.6 液压支架的主要结构件及其用途 6
1.6.1 顶梁 6
1.6.2 底座 6
1.6.3 掩护梁 6
1.6.4 活动侧护板 6
1.6.5 连杆 7
1.7 液压支架的液压系统 7
1.7.1 液压支架传动系统的基本要求 7
1.7.2 液压支架的液压传动特点 7
1.8 液压支架的选型 8
2 液压支架的结构设计 ………………………………………………………………10
2.1 液压支架的主要尺寸的确定 10
2.1.1 支架高度和伸缩比 10
2.1.2 支架间距 10
2.1.3 底座长度 11
2.1.4 顶梁长度的确定 11
2.1.5 立柱布置 12
2.1.6 通风断面的计算 13
2.2 各部件结构选择 14
2.2.1 顶梁 14
2.2.2 底座 16
2.2.3 立柱 17
2.2.4 推移装置 19
2.2.5 护帮千斤顶 22
2.3 四连杆结构 22
2.3.1 四连杆机构的作用 22
2.3.2 四连杆机构设计的要求 23
2.3.3 四连杆机构的设计 24
2.4液压支架的主要技术参数 33
3液压系统 ………………………………………………………………………………36
3.1 立柱和千斤顶 36
3.2 支架液压阀 37
3.2.1 液控单向阀 37
3.2.2 安全阀 38
3.2.3 操纵阀 38
3.2.4 液压支架液压阀的密封技术分析 39
3.3 液压支架液压原理图 40
3.4 液压支架的控制方式 41
3.4.1 手动控制 41
3.4.2 自动控制 41
3.5 液压系统安装、调试、保养 42
3.5.1 安装： 42
3.5.2 调试： 50
3.5.3 保养： 51
4 液压支架的受力分析与校核 ………………………………………………………53
4.1 液压支架的支护性能与外载荷 53
4.2 液压支架基本技术参数的确定 54
4.2.1 支护面积 54
4.2.2 支护强度 54
4.2.3 确定立柱的技术参数 55
4.2.4 立柱的初撑力 56
4.3立柱强度和稳定性验算 56
4.3.1立柱缸体强度验算 56
4.3.2立柱稳定性验算 58
4.3.3立柱活塞杆强度验算 60
4.4 平衡千斤顶强度校核 62
5 液压支架的发展趋势…………………………………………………………………64
结论 ……………………………………………………………………………………… 66
参考文献 ………………………………………………………………………………….67
致谢 ……………………………………………………………………………………… 68
附录 ……………………………………………………………………………………… 69
摘要
掩护式支架作为上世纪70年代初刚出现的产品，其显著特征是在顶梁末端和底座之间附加有掩护梁。掩护梁一般是倾斜的，铰接在顶梁和底座之间。从运动学讲，它是稳定的，这是掩护式支架最优于框式支架和垛式支架的一点，掩护梁也完全封闭了采空区，从而能够防止破碎顶板岩石掉入支撑工作面。因此，一般来说，掩护式支架的支撑工作面是较清洁的。
本文主要介绍了：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ZY8600型液压支架的设计过程中，着重对顶梁、底座和立柱进行了分析和设计，同时对液压支架的液压系统进行了介绍。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。在该支架的四连杆机构设计中，采用了计算机求解。对立柱和平衡千斤顶进行了强度和稳定性效核。
关键词：液压支架、ZY8600、掩护式、结构设计、采煤机械
ABSTRACT
Stand cover of the last century as the early 1970s emerging products, the notable features of the top beam between the terminal and the base of attaching a shield. Cover is generally inclined beams, the hinged roof beams and between the base. Kinematics from the speakers, it is stable, which is the optimal shield in the box-stent and the stent Crib 1:00, Leung also cover is closed goaf, so as to prevent the rock into the broken roof support Face. Therefore, in general, cover Stand Face the support of the cleaner.
This paper describes : hydraulic supports the development process and development trends; Hydraulic support the composition, role and classification; hydraulic supports the hydraulic control system; hydraulic supports the general design steps; hydraulic supports manipulation, maintenance, Fault analysis and processing. In ZY8600-hydraulic support the design process, focusing on the top beam and column base and the analysis and design Meanwhile hydraulic supports the right hydraulic system was introduced. According to their common failure mode, influencing factors and basic design requirements, is an important structure the force. Strength and stiffness of the design method. The stent in the four-bar linkage design, using a computer to solve. Column right balance between Jack and the strength and stability of nuclear efficiency.
Keywords : hydraulic support, ZY8600, shield, structural design, mechanical mining
1 绪论
1.1 液压支架的用途
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。而液压支架是一高压液体作为动力，由液压元件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。
1.2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—1所示
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，另一腔回来，推动活塞上升，使与活塞杆想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。
1.3 设计事项
1.3.1 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，可见对液压支架的需求量是很大的。
由于不同采煤工作面的顶板条件、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。为了有效地支护和控制顶板，必须设计出不同类型和不同结构尺寸液压支架。因此，液压支架的设计工作是很重要的。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。
1.3.2 对液压支架的基本要求
1．为了满足采煤工艺及地质条件的要求，液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．液压支架要有足够的推溜力和移架力。推溜力一般为100kN左右；移架力按煤层厚度而定，薄煤层一般为100kN～150kN，中厚煤层一般为150kN至250kN，厚煤层一般为300kN～400kN。
3．防矸性能要好。
4．排矸性能要好。
5．要求液压支架能保证采煤工作面有足够的通风断面，从而保证人员呼吸、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，要有足够宽的人行道。
7．调高范围要大，照明和通讯方便。
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。
10．在满足强度条件下，尽可能减轻支架的重量。
11．要易于拆卸，结构简单。
12．液压元件要可靠。
1.3.3 设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．最大和最小采高
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．瓦斯等级
根据瓦斯等级，按保安规程规定，验算通风断面。
4．底板岩性和小时涌水量
根据底板岩性和小时涌水量验算底板比压。
5．工作面煤壁条件
根据工作面煤壁条件，决定是否用护帮装置。
6．煤层倾角
根据煤层倾角，决定是够选用防滑防倒装置。
7．井筒罐笼尺寸
根据井筒罐笼尺寸，考虑支架的运输外形尺寸。
8．配套尺寸
根据配套尺寸及支护方式来计算顶梁长度。
川公网安备: 51019002004831号