ZY8000 35 55掩护式液压支架设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985本科生毕业设计姓名学号学院机电工程学院专业机械工程及自动化设计题目掩护式液压支架设计专题指导教师职称副教授二O年六月买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985任务书学院机电专业年级学生姓名任务下达日期毕业设计日期毕业设计题目掩护式液压支架设计毕业设计专题题目（不填）毕业设计主要内容和要求掩护式液压支架设计设计参数最大结构高度5500MM，最小结构高度3500MM工作阻力8000KN支护强度1215MPA任务总体设计，顶梁设计，底座设计，立柱设计，零件图设计，并撰写说明书。院长签字指导教师签字买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）成绩指导教师签字年月日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）成绩评阅教师签字年月日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985毕业设计答辩及综合成绩答辩情况回答问题提出问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩答辩委员会主任签字年月日学院领导小组综合评定成绩学院领导小组负责人年月日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985摘要液压支架的出现，把回采工作面的支护技术从手工支护发展到机械化支护,它作为回采工作面的一种支护设备，在工作过程中能否取得良好的支护效果，取决于支架的架型，结构和相关参数。本课题主要讲述的是首先，通过确定支架的四连杆机构各杆系的长度及其相对空间位置；然后，确定液压支架的性能参数；其次，通过二维软件AUOTOCAD来进行结构设计以达到优化；接着，以力学模型为依据，分析了液压支架的顶梁、掩护梁、底座上载荷的作用机理，得到了较为合理的支架载荷的计算公式；再次，结合本次设计的支架，从平面和空间两方面对支架主要结构件进行受力分析；最后对支架主要结构件进行强度效核。关键词掩护式支架四连杆优化设计受力分析强度校核买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985ABSTRACTSINCEHYDRAULICSUPPORTAPPEARED,THETECHNOLOGYOFSUPPORTHASBEENDEVELOPEDFORMMANUALSUPPORTTOMECHANICALSUPPORTONTHEWORKINGFACETHEHYDRAULICSUPPORTDESCRIBEDISAPARTOFTHEMININGINDUSTRYEQUIPMENTINTHEMINE,USEDFORPROTECTIONOFWORKINGENVIRONMENTINTHEGALLERYITWORKSWELLORBADATWORKBASINGONITSSUPPORTMODE,FRAMEANDSOMEPARAMETERSINTHETASK,FIRSTLY,THEOPTIMALVALUESOFSOMEPARAMETERSOFTHELEADINGFOURBARMECHANISMAREDETERMINEDSECONDLY,ASCERTAINTHECAPABILITYOFHYDRAULICSUPPORTNEXTLY,THEMODELISFOUNDEDWITHTHETWODIMENSIONALSOFTWARE,AUTOCAD，THETHREEDIMENSIONALSOFTWARE,ANDALSODOTHESIMULINK,SIMMECHANICSANDSIMPLEANALYSISTHENONTHEBASEOFMECHANICMODELOFSUPPORTSURROUNDING,THEMECHANISMANDLOADSONTHESUPPORTISDECIDEDTHENEXTWORK,WITHTHECONDITIONOFTHEDESIGN,THEMAINMECHANICSOFHYDRAULICSUPPORTISANALYZEDANDCALCULATEDBYPLANEANDSPATIALMODELFINALLY,THEUNDERFRAME,TOPBEAMCAVESHIELD,WRISTSANDHYDRAULICCOLUMNAREANALYZEDBYCALCULATIONANDDRAWOUTALLTHEPROCESSDRAWINGSDURINGTHECOURSEOFDOINGTHEPAPER,AUTHORNOTONLYANALYSESSOMETHINGTHEORETICAL,BUTALSOADOPTEDALOTOFACTUALEXPERIENCESCOMBININGTHEORYANDPRACTICETHEREFORE,THEPAPERPOSSESSESTHEORYANDPRACTICALVALUE,SOITMEASURESUPTHEREQUIRINGOFTHENATIONTOTHEUNDERGRADUATEKEYWORDSSHIELDHYDRAULICSUPPORTFOURBARLINKSOPTIMALDESIGNMECHANICSCHARACTERISTICSSTRENGTHCHECKING买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985目录1绪论111我国液压支架的发展112液压支架的用途、分类和结构2121液压支架的用途2122液压支架工作状态及布置2123液压支架结构型式及特点313液压支架的组成514液压支架的支护方式515液压支架的工作原理5151支架升降和推移6152支架的承载过程716采煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数7161设计目的7162对液压支架的基本要求7163设计液压支架必需的基本参数817本文做的主要工作82液压支架整体结构设计921支架主要尺寸的确定9211支架的高度和支架的伸缩比9212支架间距和宽度的确定1022底座长度的确定1023顶梁长度的确定10231支架工作方式对顶梁长度的影响11232顶梁长度计算1124四连杆机构的确定11241四连杆机构的几何算法113液压支架部件设计1431顶梁14311主要作用14312结构型式14313顶梁结构和断面形状1532顶梁侧护板1633底座1734推移装置1835立柱和千斤顶的设计20351立柱的类型2136喷雾降尘系统的设计21361喷雾降尘系统的组成21买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985362设计原则2137液压系统的设计21371液压系统的特点214立柱结构设计和强度计算2341立柱类型的选择及其结构2342双伸缩立柱缸径的确定2343安全阀压力的确定2444泵站压力的确定2445立柱初撑力的计算2446立柱工作阻力的计算2547立柱缸体壁厚的计算2548立柱强度和稳定性验算26481立柱行程的确定26482缸筒壁厚的验算26483立柱稳定性验算275液压支架受力分析3051概述30511支架工作状态30512计算载荷的确定3052支架受力分析与计算31521立柱柱窝位置的确定31522平衡千斤顶位置的确定33523受力分析3553顶梁的载荷分布3854底座接触比压3955前梁千斤顶参数的确定4056推移千斤顶参数的确定4157侧推千斤顶参数的确定426液压支架强度计算4361强度条件4362顶梁强度校核447液压支架防倒防滑及调架装置的设计研究478液压支架的研究途径和现代设计方法4881液压支架的研究途径4882液压支架现代设计方法4883液压支架的操作和维护49831液压支架的操作维护要求49832液压支架的操作管理事项50833液压支架维护和管理的具体内容50买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985834本次设计存在的问题51在煤矿矿井工作面实现液压支架的远程控制60简介60内容描述61结论65翻译部分买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851绪论我国煤炭储量十分丰富，采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化采煤不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻繁重的体力劳动，改善工人的作业环境，保护工人的生命安全，是煤炭工业技术的发展方向。我国综采技术日趋成熟，不但生产水平，而且工艺水平已进入世界先进行列。液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，其重量约为综采设备总重量的8090，其费用约占综采设备总费用的6070。因此，为了降低成本，提高采煤的经济效益，世界各产煤大国都一直在积极地开展液压支架的研究。依靠科技进步，建设高产高效矿井，实现煤矿生产的机械化、自动化和安全高效，是煤炭工业发展的根本出路。改革开放以来，我国煤炭科学技术取得了突飞猛进的发展，开采工艺及装备水平不断提高，机械化程度逐年上升，安全生产状况显著改善，高产高效记录不断刷新。一大批创新科研成果不断涌现并推广应用，使我国煤矿开采技术跻身世界先进行列。11我国液压支架的发展1959年10月，原北京矿业学院设计了三种液压支架。1961年设计了“本溪型”支架，并制造出样机进行井下试验。1965年北京煤炭科学院和郑州煤矿机械厂协作制造出仿英支架。1967年，太原煤炭研究所首次研究出四组迈步式支架，经修改后于1972年由郑州煤矿机械厂制造，并进行井下试验。1970年又为大同矿务局设计了TZ140型支架，在此基础上研制出TZ支架，开发了TZIB、TZ、TZ、TZ和TZ型等液压支架。1973年，北京煤矿机械机械厂生产出第一套BZZ垛式支架，在阳泉矿务局使用。它是发展我国液压支架的起点。此外，有关院校、研究所和制造厂合作，还研制出一批较有成效的液压支架，如ZY3、WKM400、BZZB、KD280和FX440等。这些液压支架由于受到多种因素的限制，虽然使用效果不佳，几乎全被淘汰，但为后来研制和开发更好的架型提供了宝贵的经验。1974年和1979年，我国先后从英国、原联邦德国、波兰三国的五大公司进口了48套和100套综采设备。国外先进支架的引进，促进了国产液压支架设计和制造水平的明显提高。到1983年末，全国在籍的各类支架共31990架。其中，国产支架64套，其性能质量和使用效果都是早期支架所不能比拟的。从70年代至今，光煤炭科学研究总院北京开采所共研制出30余种不同结构型式的液压支架。架型包括支撑式、掩护式和支撑掩护式，还有特殊采煤工艺用液压支架，如放顶煤支架，水砂填充支架及端头支架等。其中，20多种支架已通过鉴定，五种支架获奖。总之，我国液压支架是从50年代末开始着手研制，经历可研制试验、引进、仿制和改进创新等阶段，直到现在的独立设计阶段。目前，除液压支架电液控制和支架计算机辅助设计与绘图方面落后于国外，其他方面均以达到国外同期水平。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098512液压支架的用途、分类和结构121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。液压支架与可弯曲刮板输送机和采煤机组成综采机械化采煤设备，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。122液压支架工作状态及布置图11所示为液压支架在工作面的布置示意图。每个工作面一般由滚筒、采煤机、液压支架、刮板输送机、装载机、乳化液压站和油管等主要设备组成。为了实现顶板及时支护，常采用先移架后推溜的方式。采煤机每切割一刀，液压支架依次完成降柱、移架、升柱和推溜四个主要动作过程。AA截面是采煤机割煤前支架的工作状态。此时，推溜千斤顶活塞杆处于伸出状态，端间距为零，输送机紧靠煤壁。采煤机割煤后，支架尚未前移时（BB截面），端面距最大（等于采煤机截深）；当支架降柱卸载前移，然后升柱支护新裸露顶板时，端面距又达到最小（CC截面）。支架支撑顶板后，以其为支点操作推溜千斤顶。将输送机推向煤壁，实现推溜。此时，推溜千斤顶的活塞杆又处于伸出状态（DD截面），以便完成下一个动作过程。随着采煤机割煤的继续，工作面液压支架不断重复上述四个主要动作过程。从而对顶板进行及时支护，防止顶板冒落，保持一定的作业空间，确保综采工作面人员和设备的安全，实现顶板管理及采煤作业过程机械化，提高采煤工作效率。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985图11液压支架在工作面布置示意图1采煤机2液压支架3传送带输送机4转载机5刮板输送机6主进液管7主回液管8乳化液泵9乳化液箱10端头支架11单体液压支柱123液压支架结构型式及特点根据用途和在采煤工作面的安装位置，液压支架分为两大类，即端头支架和中间支架。端头支架安装在采煤工作面两端与顺槽连接处。由于此处顶板悬露面积较大，综采设备较多，又是人员的安全出口，要求端头支架不仅能支护顶板，而且要与端面处的各种机械设备相适应。因此，端头支架具有特殊性。一般来说，它的顶梁较长，支护空间较大，具有较大的支撑力，并兼有支撑和锚固作用，其整体性和结构强度均较高。中间支架安装在除端头支架以外的采煤工作面的全部作业位置。其作业是确保采煤工作面人员与设备的安全，并实现顶板管理与支护以及采煤作业过程机械化。因此，一方面，要求中间支架工作可靠，使用方便，易于制造和运输，在整个服务年限内使用费用的总和最低；另一方面，要求中间支架的结构即及布置方式采场围岩的运动规律，与其支护的工作面顶板压力相适应，兼有支撑和掩护作用既能支撑住采煤工作面下沉的顶板，又能防止矸石涌入工作面。液压支架的分类主要是对中间支架进行分类。中间支架按其结构及与围岩相互作用方式可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式三大类，如图13。后两类又统称为掩护型液压支架。1、支撑式液压支架支撑式液压支架是利用立柱与顶梁直接支撑和控制采煤工作面顶板的，没有掩护梁。其顶梁较长，立柱较多，一般呈垂直布置，联结着顶梁和底座，无法承受水平作用力，这是此种支架的最大弱点；靠立柱支撑顶梁来维持一定的工作空间；顶板岩石则在顶梁后部垮落。这类支架的特点是具有较大的工作阻力和良好的切顶性能，通风面积大；采区防矸不严密；由于顶梁较长，对顶板重复支撑次数多；适用于老顶来压强烈的或直接顶稳定和坚硬的顶板。按其结构和工作方式的不同，支撑式液压支架又可分为垛式和节式两种。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852、掩护式液压掩护式液压支架是利用立柱、顶梁、及掩护梁来支撑顶板和防止顶板岩石涌入工作面。其顶梁较短，立柱较少，一般呈倾斜布置，联结着顶梁和底座或掩护梁和底座；掩护梁直接与冒落的矸石接触，靠其掩护作用来维持一定工作空间；顶板岩石则在掩护梁后部垮落。掩护式液压支架的特点是调高范围大，适应煤层厚度变化的能力强，调高比一般可达23左右，甚至超过了3；支撑煤壁合力靠近煤壁，能较好的维护裸露的顶板；顶梁短，减少了反复支撑顶板的次数，有利于保持顶板的完整；架间密封较严，能有效的防止窜矸露矸；由于采用了四连杆机构，支架抗侧向能力大，稳定性好，立柱不承受水平作用力；立柱少，移架速度快；平衡千斤顶可以来调节顶梁的工作状态，提高支架对不同顶板的适应性，能适用倾角较大的煤层；重量轻，长度小，便于运输和安装；造价低。较少了整套综采设备的投资。由于掩护式液压支架的这些优点，目前它已经成为世界各主要产煤大国研制和使用的重点架型。图12液压支架结构型式A支撑式B掩护式C支撑掩护式1前探梁2顶梁及其侧护板3掩护梁及其侧护板4前连杆5后连杆6底座7立柱8推移千斤顶9平衡千斤顶10操纵阀与控制阀11护帮机构12护帮千斤顶13前梁千斤顶14挡矸帘3、支撑掩护式液压支架顾名思义，支撑掩护式液压支架是以支撑为主，掩护为辅，兼有掩护式和支撑式液压支架的结构特点的一种支架。它利用支撑和掩护的双重作用来维持一定的工作空间。这类支架的特点式立柱较多，垂直支撑或立柱倾角较小，工作阻力大，切顶性能较好；采用掩护梁，架间密封，挡矸掩护性能好；采用四连杆机构，能承受侧向力；适用范围较宽。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513液压支架的组成根据各部件的功能，液压支架的组成可归纳为五个部分见表11。14液压支架的支护方式综采工作面的主要生产工序有采煤、移架和推溜。3个工序的不同组合顺序，可形成液压支架的3种支护方式，从而决定工作面“三机”的不同配套关系。具体的循环方式见表12。15液压支架的工作原理液压支架在工作过程中，不仅要可靠的支撑顶板，维护一定的安全工作空间，而且要随工作面的推进，进行移架和推移输送机。因此，支架要实现升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站供给的高压液体，通过工作性质不同的几个液压缸来完成的，如图13所示表11液压支架组成表序号部件功能举例1承载结构件承受并传递顶板载荷作用的结构件顶梁、掩护梁、底座、连杆2动力油缸用液体作介质可以主动产生作用力，实现各种动作的油缸立柱、各类千斤顶3控制元部件操纵、控制支架各个动力油缸动作及保证所需工作特性的液压（电气）元部件操纵阀、单向阀、安全阀及管路、液压（电控）元件4辅助装置不直接承受顶板载荷，而实现支架某些动作或功能所必须的装置推移装置、护帮装置、活动侧护板、防倒、防滑装置5工作液体传递能量的工作液压介质乳化液买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985表12液压支架的支护方式表支护方式循环方式支护特点应用条件即时支护割煤移架推溜支护滞后时间短适用于各种顶板条件，应用最为广泛滞后支护割煤推溜移架支护滞后时间较长可用于稳定、完整的顶板条件，较少支架结构紧凑，目前应用复合支护割煤支架伸出探梁推溜移架支护滞后时间短但增加了反复支撑可适用于各种顶板条件，但支架操作次数增加，目前应用较少151支架升降和推移当操纵阀8处于升柱位置时，从乳化液泵站来的高压液体通过操纵阀8、液控单向阀6进入立柱2的下腔，立柱上腔回液，支架升起，并撑紧顶板。当操纵阀8处于降柱位置时，工作液体进入立柱的上腔，同时打开液控单向阀，立柱下腔回液，支架下降。支架的前移和推移输送机是通过操纵阀7和推移千斤顶4来进行的。移架时，先使支架卸载下降，再把操纵阀7置于移架位置，从乳化液泵站来的高压液体进入推移千斤顶4的前腔即活塞杆腔，后腔即活塞腔回液。这时，支架以输送机为支点前移。移架结束后，在把支架升起，使支架撑紧顶板。若将操纵阀7置于推溜位置，高压液体进入推移千斤顶后腔即活塞腔，前腔即活塞杆腔回液，这时输送机以支架为支点被推向煤壁。PO19234568120图13液压支架工作原理图1顶梁；2立柱；3底座；4推移千斤顶；5安全阀；6液控单向阀；7、8操纵阀；9输送机；10乳化液泵；11主供液管；12主回液管买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985152支架的承载过程支架的承载过程是指支架与顶板之间相互力学作用的过程。它包括初撑、承载增阻和恒阻三个阶段。1、初撑阶段在升架过程中，当支架的顶梁接触顶板，直到立柱下腔的液体压力逐渐上升到泵站工作压力时，停止供液，液控单向阀6立即关闭，这一过程为支架的初撑阶段。初撑力的大小取决于泵站的工作压力立柱缸径和立柱的数量。合理的初撑力是防止直接顶过早的因下沉而离层、减缓顶板下沉速度、增加其稳定性和保证安全生产的关键。2、承载增阻阶段支架初撑结束后，随着顶板的下沉，立柱下腔的液体压力逐渐升高，支架对顶板的支撑力也随之增大，呈现增阻状态，这一过程为支架的承载增阻阶段。3、恒阻阶段随着顶板压力的进一步增加，立柱下腔的液体压力越来越高。当升高到安全阀5的调定压力时，安全阀打开溢流，立柱下缩，液体压力随之降低。当降到安全阀的调定压力时，安全阀关闭。随着顶板的继续下沉，安全阀重复这一过程。由于安全阀的作用，支架的支撑力维持在某一恒定数值上，这是支架的恒阻阶段。此时，支架对顶板的支撑力称为工作阻力，它是由支架安全阀的调定压力决定的。对于掩护式和支撑掩护式支架，其初撑力和工作阻力的计算还要考虑到立柱倾角的影响因素。16采煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数161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。但是，由于常规的液压支架都比较笨重、成本高、运输和安装都不方便，一般的煤矿没有能力武装一个大型的综采工作面。基于以上原因本文设计了V型液压支架。V型液压支架是一种轻型液压支架，成本低、安装和拆卸方便，实现了很高的性价比。162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和移架力。推溜力一般为100KN左右；移架力按煤层厚度而定，对中厚煤层一般为150250KN。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853、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和冲击载荷。10、在满足强度条件下，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。163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、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。17本文做的主要工作本文所做的主要工作是支架总体结构的设计、液压支柱的设计、顶梁和底座的设计、支架各结构件的结构设计以及各结构件的受力分析及强度校核。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852液压支架整体结构设计21支架主要尺寸的确定211支架的高度和支架的伸缩比1、支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1MHHS（21）（22）2NA式中支架最大高度，MM；MH支架最小高度（MM）；N煤层最大厚度（MM）；MH煤层最小厚度（MM）；N考虑伪顶、煤皮冒落后仍有可能靠初撑力所需要的支撑高度，一般取1S200300MM；2顶板最大下沉量，一般取100200MM；移架时支架的最小可缩量，一般取50MM；A浮矸石、浮煤厚度，一般取50MM。取200MM，由设计给出的参数可得，支架最大高度为2400MM，最小采高1S1600MM。2、支架的伸缩比支架的伸缩比指最大与最小支架高度之比值，即MAXINH（23）由于液压支架的使用寿命较长，并可能被安装在不同的采煤工作面，所以，支架应具有较大的伸缩比。一般范围是1525，煤层较薄时选大值。但是考虑尽量减轻支架重量，降低造价，可搞系列化，加强指甲对顶底板的适应性，降低伸缩比，尽量采用单伸买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985缩油缸或带机械加长杆来增加调高范围。该支架的伸缩比1571。M212支架间距和宽度的确定所谓支架间距，就是相邻两支架中心线间的距离。按下式计算（24）3CMBBNC式中支架间距（支架中心距）；CB每架支架顶梁总长度；MB相邻支架（或框架）顶梁之间的间隙；3CN每架所包含的组架的组数或框架数，整体自移式支架N1；整体迈步式支架N2；节式迈步支架，N支架节数。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CB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帮槽上千斤顶连结块的位置来确定，我国刮板输送机溜槽每节长度为15M,千斤顶连结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15M。大采高支架为提高稳定性中心距可采用175M,轻型支架为适应中小煤矿工作面快速搬家的要求，中心距可采用125M。本次设计取支架的中心距为175M。支架宽度是指顶梁的最小和最大宽度。宽度的确定应考虑支架的运输、安装和调架要求。支架顶梁一般装有活动侧护板，侧护板行程一般为100MM200MM。其中宽面顶梁一般为1200MM1500MM，节式支架一般为400MM600MM。本次设计取支架顶梁的宽度为1750MM,亦即顶梁侧护板侧推千斤顶的行程取200MM。22底座长度的确定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35倍的移架步距（一个移架步距为06M），即21M左右，支撑掩护式支架的底座长度取4倍的移架步距，即24M左右。综合考虑取底座长度为40M，底座宽度为16M，立柱中心线之间的距离为10M。23顶梁长度的确定根据支架工作方式和设备配套尺寸来确定顶梁长度。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985231支架工作方式对顶梁长度的影响支架工作方式对支架顶梁长度有很大影响。先移架后推溜方式（即时支护）要求顶梁有较大长度；先推溜后移架方式（滞后支护）要求顶梁长度较小。这是因为采用先移架后推溜的工作方式时，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，做到及时支护，因此，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600MM。本次设计采用即时支护方式。232顶梁长度计算25）11COSCOS30AQGPE顶梁长度配套尺寸底座长度式25中、支架在最高位置时，分别为后连杆和掩护梁与水平面的夹角。1QP三机配套方案采煤机为MG750/1910GWD型交流电牵引采煤机外形尺寸1715029502120，截深865M输送机为SGZ1200/3600型规过计算得该支架的配套尺寸为3435，顶梁长度343540001900COS783400COS60450100250582024四连杆机构的确定241四连杆机构的几何算法用解析法来确定掩护梁和后连杆的长度。如图21所示设L掩护梁长度,MML1后连杆长度,MML2L点垂直线到后连杆铰点之距,MMH1支架最高位置时的计算高度,MMH2支架最低位置时的计算高度,MM从几何关系可以列出如下两式26112COSCSLPL272买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985将式（25）和式（26）联立可得28121COSSLP按四连杆机构的几何特征所要求的角度，选定P1、P2、代入（28）式，可求12得的比值。而支架在最高位置时的值为1L29111SINIHLP因此掩护梁的长度为2101SINSIL后连杆长度为2111两式中L1/L的比值按下值来定掩护式支架L1/L045061掩护梁长度L和后连杆长度L1求出后取整数，再重新算出P1、P2、的角度，12从而这几个参数新算确定了。四连杆的几何特征为图21所示图21四连杆机构几何特征图（1）支架再最高位置时P15262度，即091108弧度；7585度，即1131148弧度。（2）后连杆与掩护梁的比值，对掩护式支架为I145061买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985（3）前后连杆上铰点之距与掩护梁长之比为I102203之间。（4）L点的运动轨迹呈近似双纽线，支架由高到低其双纽线运动轨迹的最大宽度E5M2/H黏质可塑页岩105050303015可塑页岩、灰质页岩2152010050503砂质、灰质、泥质页岩4302020101003注RC底板抗压入强度。MPA；V矿井涌水量、涌水量大，则底板岩石内含水量大，岩石变软，降低了允许比压，M2/HP允许比压，MPA。底座对底板的最大比压小于底板的允许比压。所以合格。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098555前梁千斤顶参数的确定前梁简图如511所示图511前梁简图先假设前梁顶端所受的力150KNF对A点有AM（515）1210LTH式（）中为前梁千斤顶对前梁的撑力，KNT代入数据得1650ML290L18M24H（516）213KNFLTH前梁千斤顶的缸体内径为40/213/89CM4ATDP圆整后取5查液压支护手册中千斤顶的匹配关系表格得缸体内径200MM缸体柱径140MM56推移千斤顶参数的确定本设计选用直接推移方式千斤顶，推移力一般取50KNF推移千斤顶的缸体内径为买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098540/2530/21CM4TAFDP圆整后取1T查手册得缸体内径200MM缸体柱径140MM57侧推千斤顶参数的确定一般侧推千斤顶参数如下缸体内径100MM缸体柱径70MM行程200MM买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856液压支架强度计算61强度条件我国液压支架强度计算中的强度条件如下1、强度校核均以材料的屈服极限计算安全系数S2、常用的承载结构件材料及工艺，见表61表61常用承载结构材料工艺表主要零部件名称常用材料MPAS工艺性能16MN280350可焊性好、焊后无需热处理15MNVN450470顶梁、底座、14MNNBB700可焊性差、焊接时需要预热，工艺困难柱冒、连接座ZG270500ZG35CR270350一般需调质处理，铸造缺陷较多，要严格控制质量销轴、连杆40CR4540MN230CRMNSI550360750900调质处理3、安全系数安全系数如表62表62安全系数表安全系数前梁顶梁底座掩护梁前连杆后连杆N111111131313安全系数主要轴缸体活塞杆N1333414注（1）、顶梁、底座安全系数为11，主要考虑加载时加载工作阻力11倍，掩护梁、连杆、销轴等不能进行加载强度校核，为偏于安全取13（2）、如果各结构件计算出来的安全系数偏大时，可按标准钢材厚度减薄，或减少加强筋数量和筋板高度，以减轻支架重量，降低成本。根据计算表明，改变结构件高度对强度影响较大，而改变结构件钢板厚度对强度影响较小，在设计时可根据结构件具体情况酌情处理。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098562顶梁强度校核对顶梁进行受力分析后，作出弯矩图，如图61图61弯矩图由可知，顶梁的危险截面在集中力作用处，故需校核此处的弯曲强度图62危险截面危险截面如图62示，对每块板进行编号，对相同位置相同截面的编成一个号，再计算截面面积；最后计算截面形心距。IFIY板1（一块）；1690M3L板2（一块）；285板3（一块）；34L板4（二块）；4板5（四块）；560L买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985截面积截面形心距IIFLIY21150745MY22339870FY2440M551Y1、截面形心至面的距离可用下列式进行计算A（61）31IIFY代入数据，得Y167M2、每个零件中心至截面形心之距可用下式进行计算IA（62）IIY代入有关数据，得12345M971AA3、截面中心主惯性矩ZJ矩形截面的惯性矩为，312ZCBHH宽度；高度。每个零件对截面形心的惯性矩为（63）321ZIIBJAF代入有关数据，得；841750MZJ买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858425910MZJ36Z844ZJ10Z所以，5841346MZZIIJ4、弯曲应力（64）MAXMAXAX184962016733ZZMYHYMPAJJ5、安全系数的计算（65）MAXSN代入有关数据，得MAX3501987SN故顶梁的弯曲强度符合设计要求。其他部件校核与此类似，在此不再做赘述。7液压支架防倒防滑及调架装置的设计研究在倾斜长壁综放工作面，支架的倾倒和下滑主要是在失去顶板载荷约束的情况下，由支架自重力沿倾斜方向向下产生的分力和支架承载时，其尾部上方顶板的错动变形给买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985支架顶梁施加的横向力造成的。因此支架防倒、防滑及调架装置在强度上必须能克服支架自重产生的下滑力和顶板产生的倾斜分力；在结构上必须科学、合理；控制方式上必须简单、可靠；操作上方便、灵活。同时还必须与支架的架型结构相适应，使其能与支架各部件相互配合，协调一致，其结构具有较强的抗扭性，同时各装置操作能保持相互独立，互不干涉，既能实现本架操作又能实现邻架操作。可以采取的具体措施是采用双向双活侧护板带底调防倒、防滑装置。双向活动侧护板在支架静态支护时，可靠地顶在相邻两支架侧护顶梁上，防止支架扭斜；底调装置设在支架底座的侧面，支架在工作面静态支护时，改装置顶支在邻架底座侧面上，使上邻支架底座不下滑。在移动支架时，顶梁侧护板及底调装置可自由伸缩，避免移架时出现蹩卡，损坏结构件。当支架出现扭斜，使用时，顶梁双向活动侧护板与支架底座梯形防滑梁相配合，共同实现支架调架功能，从而形成一种可靠的调架、防倒、防滑导向装置。另外，如果刮板输送机等设备所处的底板倾角较大，设备自重和下放煤体所产生的斜面分力就会较大，极易产生下滑，由于后部输送机承担主要的运煤任务，因此后部输送机的防滑也很重要。水平和近水平工作面常用的后部输送机防滑装置主要是利用液压支架，沿工作面全长分段设置输送机与支架间的斜拉防滑千斤顶，分段长度可根据工作面的倾角大小和千斤顶拉力确定。另外，在支架后部可设计一个楔形窄托板，将其以耳销连接在支架底座后部，同时在后部输送机中部槽底部设计导槽，将楔形窄托板嵌入输送机导槽内，从而阻止输送机下滑。这样，楔形窄托板与后部输送机设置的导槽配合，使支架、后部输送机互为支点，不仅防止了后部输送机的下滑，同时有何平衡支架纵向扭矩，减小了支架的扭动，形成一种极好的防止支架及后部输送机下滑的燕尾装置。本次毕业设计由于时间有限，这些结构都没有详细设计，在此做一说明。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858液压支架的研究途径和现代设计方法81液压支架的研究途径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的一次重要变革，也是煤矿现代化的主要标志。液压支架作为综合采煤的关键设备之一，其重量约占综采设备总重量的8090,其费用约占综采设备总费用的70左右。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开展液压支架研究。研究液压支架一般从两个方面进行。如表81，一方面，从液压支架结构本身入手。分析其运动、力学特性以及支架的结构强度和稳定性等，使支架的结构设计达到最优；另一方面，从液压支架与围岩的相互作用关系出发，研究围岩机理，探讨围岩特性对支架性能的影响。这两个方面研究的最终目的就是使液压支架的设计与选型达到最优，实现支架与围岩的最佳匹配。表81液压支架研究途径表液压支架的研究途径支架结构的力学特性支架与围岩的作用关系支架结构本身的特性1支架的运动特性；2载荷传递过程；3支架的稳定性；4支架模型的试验；5支架结构的统一围岩的特性不稳定围岩的重量；顶板压力；围岩下沉量支架与围岩间的相互作用机理支架外载支架变形支架优化设计支架设计极大化支护效率支架选型最优的适应性能支架与围岩的最佳匹配82液压支架现代设计方法1、数学规划法数学规划法是一种最常规的优化设计方法。绝大多数液压支架的参数优化问题都可采用数学规划法进行求解。例如，对已知支架，可通过其四连杆机构的参数及其运动学分析求得端面距；对有端面距要求的未知支架，可求得在调高范围内四连杆机构的参数。凡是能用数学公式将支架系统中的问题加以清楚的描述，一般都可以设法用数学规买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985划法求得最优解。因此，数学规划法是液压支架参数优化设计的核心方法。2、载荷力流法液压支架在实际的工作过程中所受的外载荷是非常复杂的。为了研究支架参数的优化，必须进行液压支架空间受力的分析与计算，建立其各构件的载荷图谱，探讨外载荷对支架力流的影响。作用在支架上顶梁和底座上的外力，以及由支架立柱所产生的主动力，使得支架形成了空间力流。其中，一条由顶梁经立柱而传到底座，这是定值力流，当泵站压力一定时，它的大小是确定的；另一条由顶梁经掩护梁和前后连杆而传到底座，这是变值力流，随支架工作状态的改变而变化。液压支架的力流分析通常指的是其变值力流的分析。通过对支架力流的分析与计算，合理的确定各构件的尺寸参数，达到支架结构件强度与刚度校核的目的。3、弹性力学理论的有限单元法弹性力学理论是研究各种形状的变形固体在外载荷作用下，所产生的应力、应变和位移间相互关系的理论。有限单元法是以弹塑性力学理论为基础发展起来的应用最广泛的一种数值计算方法。它是以有限元、矩阵和计算机为三位一体，采用最小势能原理的位移法。液压支架的顶梁、掩护梁等结构件和销轴的受力与变形是十分复杂的，特别是对其危险截面和有应力集中的局部关键部位，采有限单元分析法是可行的，而且可以精确的解决问题。还可以利用有限单元分析法分析支架与围岩间的相互作用关系。另外，还有可靠性法、价值工程的经济寿命法、计算机辅助设计与绘图法、特定条件设计法、液压支架试验信息反馈法等多种方法，在此不一一论述。83液压支架的操作和维护831液压支架的操作维护要求液压支架的操作及维护要求如下1组建综采队伍组建综采队伍，要先配备好综采管理干部、技术人员，调集有一定文化水平、业务技术和思想作风好的操作维护工人，组成综采队。2培训综采队对综采管理干部、技术人员和操作维护人员，必须进行技术培训，要求了解综采设备的结构、性能，熟悉和掌握操作维护技能，经过考核合格，才能操作、维护设备。3建立健全规章制度包括综采管理制度、作业规程、操作和维护制度、交接班制度、安全生产制、技术学习和经验交流制度、事故分析检查制度、班组原始记录和成本核算制度、备配件领用制度，确保管好、用好综采设备。4、。矿井建立地面维护车间井下更换上井的液压元件立柱、千斤顶、阀、胶管接头等，要及时进行清洗、维修，并作防锈、蚀处理；对阀类尤其安全阀要进行调整，保证其良好的性能。5建立零部件专库零部件包括备配件要分类放好，登记造册，做到帐、卡、物相符，严格制定领用手续。备配件要有足够储备。液压元件要做好防污染和放锈蚀处理。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985832液压支架的操作管理事项1、为了操作方便和便于记忆，操纵阀组中每片阀部都带有动作标记。操作工必须了解支架各元件的性能和作用，熟练准确地按操作规程进行各种操作。归纳起来，支架操作要作到快、够、正、匀、平、紧、严、净。1“快”移架速度要快；2“够”推移步距要够；3“正”操作正确无误；4“匀”操作要均匀平稳；5“平”推溜移架要确保三直两平；6“紧”及时支护紧跟采煤机进行拉移支架；7“严”接顶挡矸要严实；8“净”架前架内浮煤碎矸要及时清除。2、工作面支架基本操作程序为割煤拉移支架推移前输送机。3、及时清除支架和输送机之间的浮煤碎矸，以免影响移架；定期清除支架推杆下和柱窝内的煤粉、碎矸；定期冲洗支架内堆积的粉尘。4、爱护设备，不准用金属件、工具等物碰撞液压元件，尤其要注意防止碰砸伤立柱、千斤顶活塞杆的镀层和挤坏胶管接头。5、操作过程中若出现故障，要及时排除，操作工也应带一定数量密封件和易损件，一般故障操作工应能排除；若个人不能排除的要及时报告，会同维修工及时查找原因，采取措施迅速排除或更换零部件。6、对各处的安全阀不得随意拆卸，若必须更换处理要先采取措施进行卸压后方可拆卸更换。833液压支架维护和管理的具体内容1、基本要求掌握液压支架有关知识，了解各零部件机构、规格、材料、性能和作用，遵守维护规程，及时排除故障，保持设备完好，保证正常安全生产。安全提示不能带压拆卸任何液压元件。2、维护内容日常维护保养和拆检维修，维护的重点是液压系统。日常维护保养作到一经常、二齐全、三无漏堵。“一经常”坚持经常维护保养；“二齐全”连结件齐全、液压元部件齐全；“三无漏堵”阀类无漏堵、立柱千斤顶无漏堵、管路无漏堵。液压元件维护修理的原则是井下更换、井上检修。3、维修前做到一清楚、二准备。“一清楚”维护项目和重点要清楚；“二准备”要准备好工具尤其是专用工具，准备好各种配件。4、维护时做到了解核实无误、分析准备、处理果断、不留后患。“了解核实”了解出事故的前因后果并加以核实无误；买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985“分析准确”分析故障部位及原因要准确；“处理果断”判明故障后果断处理，该更换的既更换，需拆检的既上井检修；“不留后患”树立高度责任感和事业心、排除故障不马虎、不留后患，设备不带“病运转”。5、坚持维修检修制度做到五检班随查、日小检、周旬中检，月大检、季年总检。“班随检”生产班维修工跟上班随检，着重维护保养和一般性故障部位和零部件，基本保证三个生产班不出大的故障；“周旬中检”在班检、日检的基础上进行周旬末的全面维修检修、对磨损、变形较大和漏堵零部件进行“强迫”更换，一般在6小时内完成，必要时可增加工12H；“月大检”在周旬检基础上每月进行一次全面检修，统计出设备完好率，找出故障规律，采取预防措施，一般在12H内完成，必要时可延长至一天，列入矿检修计划；“季年总检”在每月的基础上每季年进行总检，一般在一天内完成，也可与当日大检结合进行，统计出季年设备完好率，验证故障规律，找到经验教训亦可搞半年总结和