ZY32001535液压支架设计【液压机械毕业设计含4张CAD图+说明书2.7万字82页，开题报告】
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zy32001535
液压
支架
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设计说明书.doc[27000字，82页]
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加长杆A3.dwg
液压系统A2.dwg
立柱A2.dwg
装配图A0.dwg
摘要
本课题主要论述了液压支架的主要设计过程。其中包括：液压支架的选型、总体设计、主要零部件的设计、校核以及液压系统设计。
支架的形式为掩护式支架。支架除了要有效的对顶板进行有效支撑，还要实现升、降、推移四个步骤。支架采用四连杆机构，改善支架的受力状况，缩小支架的升降过程中顶梁前端前后移动的距离。立柱采用单伸缩液压缸，前端带有加长杆，以满足支架最低及最高位置时的高度要求。顶梁掩护梁、底座都做成箱体结构用钢板焊接而成。
在研制液压支架时，需要对支架进行生产试验和分析研究，确定合理的液压支架受力参数、运动参数和结构参数，以及选定液压支架最佳方案等方面综合性的科学技术问题。本设计主要从支架的工作原理这手，然后进行总体结构设计以及校核。
关键词：液压支架；顶梁；底座；立柱；结构设计
ABSTRACT
The article mianly elaborate the hydraulic support design for top-caving. includes: the selection of hydraulic pressure support form, system design, main spar part design and examination of hydraulic system design
The support eliminates must realize effectively carries on the strut to the roof, but also must realize ,to fall, to push, move four steps .the support uses four link motion gears, improves the support the stress condition, reduces the support to rise and full the distance which in the process fort end the top-beam around moves. The column uses the list expansion and contraction hydraulic cylinder, front end has legthens the pole, satisfies the support to be lowest and time the highest position high request. The top-beam, shields Liang, the foundation all makes the packed in a box body structure, becomes with the steel plate welding.
At research to presses the support, need to carry on produce to experiment and analyze the research, make sure reasonable of liquid presses the support to be subjected to the dint parameter, the sport parameter and the structure parameters, and make selection the liquid to press the synthetic science technique problem of aspect of etc. of the best project of support. This design mainly this hand from the work principle of the support, then carry on the total structure design and school pits.
Keyword: Hydraulic pressure support；Top beam；Cradle；the column-type support；structure design
目 录
摘要……………………………………………………………………………I
ABSTRACT ………………………………………………………………II
1绪 论………………………………………………………………………1
1.1 国内外液压支架的研究现状及发展…………………………………1
1.2 本课题的研究目的和意义……………………………………………3
2液压支架基本理论分析…………………………………………………5
2.1 液压支架的工作原理…………………………………………………5
2.2 液压支架的类型和结构………………………………………………8
2.3 对液压支架的基本要求………………………………………………9
2.4支架的选型设计………………………………………………………10
3液压支架的整体结构设计 ……………………………………………14
3.1支架高度、中心距的确定……………………………………………14
3.2底座长度的确定………………………………………………………15
3.3四连杆机构的设计……………………………………………………16
3.4顶梁长度计算…………………………………………………………22
4支架主要部件的设计……………………………………………………24
4.1支架主要部件的设计要求……………………………………………24
4.2顶梁的设计……………………………………………………………25
4.3底座的设计……………………………………………………………26
4.4支架技术参数和立柱的设计…………………………………………26
4.5力柱柱窝位置和受力计算……………………………………………33
4.6千斤顶技术参数的确定………………………………………………35
5支架受力分析与计算……………………………………………………41
5.1支架工作状态…………………………………………………………41
5.2受力计算………………………………………………………………42
5.3顶梁载荷分布…………………………………………………………45
6液压支架的强度校核 ………………………………………………… 47
6.1强度条件………………………………………………………………47
6.2主顶梁的校核…………………………………………………………47
6.3掩护梁强度校核………………………………………………………50
6.4底座强度校核…………………………………………………………52
6.5立柱强度校核…………………………………………………………56
7液压系统设计…………………………………………………………… 65
7.1液压支架的液压系统特点……………………………………………65
7.2液压系统的设计方法…………………………………………………66
7.3千斤顶系统……………………………………………………………66
7.4乳化液泵站系统………………………………………………………70
8技术经济分析 ……………………………………………………………76
9结论…………………………………………………………………………77
参考文献 ……………………………………………………………………78
致谢……………………………………………………………………………79
附录……………………………………………………………………………80
- 内容简介：
-
山 东 大 学 本科 毕业 设计 （ 论文 ） 开题报告 题 目 5/35 液压支架 立柱、液压系统 的设计 系 部 名 称 机电工程系 专业班 级 机制 0603 班 学生姓 名 学 号 指 导 教 师 填表时间： 2006 年 3 月 12 日 填表说明 计 （论文） 答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 学生在毕业 设计（论文） 工作前期完成，经指导教师签署意见 、相关系主任 审查后生效。 校 统一设计的电子文档标准格式， 用 打印。 少于 8 篇， 其中 应有适当的 外文资料 （一般不少于 2 篇） 。 为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。 设计（论文） 题目 5/35 型 支架 立柱、液压系统的设计 设计（ 论文 ） 类型 （ 划“” ） 工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其它 一、 本课题的 研究目的和意义 通过本次毕业设计，培养学生综合运用液压传动、机械设计、工程理学等课程中所学理论知识的能力；强调设计的独创性和实用性，培养和提高设计者独立分析问题和解决实际问题的能力，为今后适应工作岗位和创造性地开展工作打下坚实基础。 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要，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要量时很大的。 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，必须设计出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是很重要的。由于液压支架的类型很多，因此其设计工作量是很大的，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。 在过去的半个多世纪中，煤矿井下开采支护设备的设计和使用发生了巨大变化。其中，最引人瞩目的是世界范围内广泛采用液压支架作为长臂开采支护工程的主要设备。从采煤 设备的发展过程来看，采用液压支架管理顶板是当代采煤技术史上一次重要的变革，也是煤矿现代化的主要标志。液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，其重量约占综合采煤设备总重量的 80%90%，其费用约占综合采煤设备总费用的 60%70%。因此，为了降低成本提高采煤的经济效益，世界各主要产煤大国都一直在积极地开展液压支架的研究。 二、 本课题的主要研究内容（提纲） 1、 液压支架主要参数的确定 2、四连杆机构的选择与设计 3、 立柱参数的确定 4、 立柱各结构件的强度核算 5、 液压系统的设计 6、 液压系统中各部件的 选择与设计 三、 文献综述 （国内外研究情况及其发展） 国内液压支架技术现状：我国在 1964 年由太原分院和郑州煤机厂设计 70型迈步式自移支架，从此开始了液压支架的国产化道路。 1984 年，北京开采所、沈阳所、郑州煤机厂在沈阳蒲河矿进行我国第一套放顶煤液压支架的工业性试验，继而研制了多种低位、中位和高位放顶煤支架，成功地在缓倾斜厚煤层和急倾斜厚煤层水平分层工作面使用。 1990 年后，国产液压支架得到了全面的发展，到 1998年止，全国己建成 88 处高产高效矿井，其中 14 处矿单个工作面的单产达 月，原煤生产人员 效率达 /工，综采机械化水平达 达到了世界先进水平。 30 多年来在液压支架技术不断发展中，形成了以煤科总院专业研究所和骨干支架制造厂设计所为主的支架研究设计队伍，采用计算机 行各种类型支架的设计，用有限元计算软件等进行计算，并普及计算机绘图。我国制订的缓倾斜工作面顶板分类及其它研究成果为支架设计、选型和使用提供了有力的指导依据。制造方面形成以原部属专业制造厂为主、机械工业部及船舶制造总公司等专业厂为辅的制造体系，以及以国家煤矿支护设备质量检测中心为骨干的检测队伍。制定有关支架检测标准 n 项，建立了各项支架检测手段，造就了一支研究、制造和使用液压支架的庞大队伍 ;形成了研制液压支架的雄厚基础。不仅能满足国内的需要，还向美国、俄罗斯、土耳其和印度等国家出口液压支架或成套综采设备。 国外液压支架现状： 80 年代以来，世界主要采煤国家一直围绕减面提产、减人提效、降低成本、实现矿井集中生产做努力，人们积极开发和应用新技术，致力于高性能、高可靠性的新一代液压支架的研制。新型液压支架普遍具有微型电机或电磁铁驱动的电液控制阀，推移千斤顶装有位移传感器，采煤机装有红外线传感装置，立柱缸径超过 400减少割煤时间，一般采用 m 的截深。支架还采用屈服强度 8001000钢板，既有较高的强度、硬度和韧性，又具有良好的冷焊性能。随着长壁工作面长度的不断增加，为适应快速移架的需要，国外还广泛采用高压大流量乳化液泵站，其额定压力为 4050 M 定流量400500L/实现工作面支架的单架程控或分组程控操作，其移架速度可达到 68s/架。澳大利亚也基本上采用一井一面的高度集中化生产，使用两柱掩护式支架，支架的平均工作阻力为 7640尤兰矿用电流控制的两柱掩护式支架，在 1995 年 8 月 8 日创下澳大利亚有史以来日产 吨的最高记录，班产一直保持在 50006000 吨。 四、 拟解决的关键问题 1、液压支架的选型； 2、 液压支架 立柱 的设计 3、 液压支架 立柱 结构件 设计及 强度计算 4、 液压支架 液压系统设计 5、 液压支架设计说明书及主要部件图纸 五、 研究思路 和 方法 首先根据设计题目明确设计任务，了解液压支架的工作原理原理、功能、工作环境以及国内外发展现状，理清设计思路和确定方向，拟定初步设计方案。 其次 根据 设计任务书给定参数 和技术要求对支架整体结构设计、 支架液压系统设计 等要合理，满 足生产要求，制造过程不易复杂，生产成本低廉，制造过程安全 ， 便于广泛应用批量生产。对于支架各部分的结构，要经过严格的设计、计算和校核。要满足可靠性 设计 ，使用周期长等要求。 在设计 过程中要按照制定的工作流程 ，运用各种方法 和 多门学科知识 。 在 支架本体各 部件设计时， 拟定详细方案，认真分析其功能，明确个部分的结构。通过本次设计 把 所学 各 学科充分融会贯通在一起，最终 完成设计任务。 六、 本课题的进度安排 1、第一周布置和明确设计任务，收集相关设计资料。 2、 23 周熟悉工作流程，完成方案设计。 3、 45 周完成开题报告。 4、 611 周对设计任务进行设计实现。 5、 1214 周撰写和修改学位论文。 6、 15 周熟悉答辩流程，进行论文答辩。 七、 参考文献 1 张家鉴 陈享文 伊长德 编著，液压支架，煤炭工业出版社。 1985 年 2 蒋国安 郭福君 罗大炎 编著，液压支架，山东科学技术出版社。 1980 年 3 邢福康 刘唐编著，煤矿支护手册，煤炭工业出版社。 1991 年 4 徐濪 编著，机械设计手册，机械工业出版社。 1992 年 5 王国彪 饶明杰 编著，液压支架优化设计与计算机模拟分析，机械工业出版 社。 1994 年 6 雷天觉 编著，液压工程手册，机械工业出版社。 1990 年 7 高秀华 邓洪超等编著，机械三维动态设计仿真技术，化学工业出版社。2003 年 3 月 8 王国法等编著，液压支
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