开题报告 (2).doc

辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开 题 报 告 题 目 大采高液压支架总体设计 指 导 教 师 蒲志新 院（系、部） 机械工程学院 专 业 班 级 机械电子工程07-3班 学 号 0707060301 姓 名 常富 日 期 2011年3月 教务处印制3 一、研究设计目的在采煤工作面中，为了保护工作面内机器和人员安全生产，面对板顶支撑和管理，以防止工作空间内的顶板垮落，维持一定的工作空间，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组成的支护和控制顶板的设备，它能够实现支撑、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。二、研究背景及依据液压支架是综采面顶板管理的重要支护设备。实践证明：正确选用液压支架对提高综采面各项指标，充分发挥综采设备的效能影响很大。1974年我国引进43套综采设备，由于缺乏经验，架型选择不当，设备效能发挥不够好。从1975年1982年平均利用率为46%，平均单位产25.84万t/a个，平均年套产仅11.88万吨。针对具体条件，选用合理加型，一般称为”液压支架选型”;依液压支架技术特征，选择适于它的采面，一般称为“综机采面选择”。前者是“依面选架”，后者是“依架选面”，但是，两者都须满足同一要求，即技术上能够满足：支护阻力及支护强度与采面矿压相适应，支架结构与煤层赋存条件相适应，支护断面与通风要求相适应;液压支架与采煤机、输送机等设备相配套。经济上能够确保：高产、高效、优质、低耗。生产商能够保证安全。只有这样，支架与采面才算选得合理。液压支架作为一个结构物用来采面矿山压力，无论采面矿压组成如何复杂，它都以外载的形式作用在支架上。在液压支架与采面围岩相互作用的力学系统中，如果所选支架各支承件（立柱、平衡千斤顶）的合力与顶板作用在支架上的外载合力正好在同一直线，则该支架对此采面围岩是十分适应的，换句话说，正确进行液压支架设计和选型，都必须深入研究矿压与自己家的相互作用关系。所以很有必要对液压支架进行研究设计。三、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，以便有效地控制顶板，保证合理的下沉量。 2、液压支架要有足够的推溜力。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100KN150KN，中厚煤层一般为150KN至250KN，厚煤层一般为300KN400KN。 3、防矸性能好。 4、排矸性能好。 5、要求液压支架爱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在和和冲击载荷。 10、在满足强度条件先，尽可能减轻支架重量。 11、要易于拆卸，结构要简单。12、液压元件要可靠。四、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，险算通风面。4、底板岩性及小时涌水量根据底板岩性和小时涌水量险算底板比压。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，决定是否选用防倒防滑装置。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。五、液压支架分类根据支架与围岩相互作用和维护回采空间的方式，液压自移支架可分为：支撑式、掩护式和支撑掩护式三类。1、 支撑式：支撑式支架是利用立柱与顶梁直接支撑和控制采面顶板的。特点：具有较大的支撑能力和良好的性能；但采空区防矸不严密，仅适用于梁顶来压强烈和极强烈的，直接顶稳和坚硬的顶板。2、 掩护式：掩护式支架利用立柱、顶梁与掩护梁来支护顶板和防止岩石落进采 面；其立柱较少，且一般呈倾斜布置，顶梁也较短，而掩护梁直接与冒落 的 岩石相接触，主要靠掩护作用来保持一定的工作空间。特点：掩护性能和 稳定性较好，调高范围大，对直接顶破碎和中等稳定及梁顶来压缓和不太明显的顶板的适应性较强。适用于支护松散破碎的不稳定或中等的顶板。缺点：支撑力小。3、 支撑掩护式：这类支架支撑为主，掩护为辅，是介于支撑式和掩护式之间的 一种形式，靠支撑和掩护作用来维持一定的工作空间。其特点是切顶性能与防护作用均较好，适用范围较宽。六、研究设计步骤第5周 搜集资料，完成开题报告。第6-7周 分析研究相关资料第8周 支撑掩护式液压支架总体方案设计第9周 支撑掩护式液压支架结构设计第10-11周 支撑掩护式液压支架立柱强度校核第12周 总结完成论文第13-14周 绘制总体图、液压系统图、零件图、立柱装配图各一张,共4张图纸。第15周 检查设计论文第16周 整理设计，准备答辩七、参考文献1 陈庆禄，朱银昌.煤矿液压支架M.第1版.内蒙古:内蒙古科学技术出版社，1999.2 徐灏.机械设计手册5M.北京：机械工业出版社，2000. 3 王永军，支撑掩护式液压支架受力析J,陕西：神府东胜煤炭有限责任公司，2007.4 赵宏珠.综采面矿压与液压支架设计M. 第1版.徐州：中国矿业学院出版社， 1987.5 隗金文，王慧主编.液压传动M.沈阳：东北大学出版社，2001.6 丁绍南.液压支架设计M. 第1版. 北京：世界图书出版社，1992.7程居山.矿山机械M. 第1版. 徐州：中国矿业大学出版社，1997.8 王永岩.理论力学M.北京：煤炭工业出版社，2002.9 李凤平，张士庆，苏猛，屈振生.机械图学M.沈阳：东北大学出版社，2003.10 单辉祖.材料力学教程M.北京：高等教育出版社