支撐掩護(hù)式液壓支架總體結(jié)構(gòu)及底座設(shè)計(jì)正文

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1、摘 要痙釧幛膜 在采煤工作面煤炭生產(chǎn)過(guò)程中 ，為了防止頂板冒落，維持一定的工作空間，保證工人安全和各項(xiàng)工作的正常運(yùn)行，必須對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù) 。而液壓支架是高壓液體用為動(dòng)力，由液壓元件與金屬構(gòu)件組成支護(hù)控制頂板的設(shè)備，它能實(shí)現(xiàn)支撐、切頂、移架和推移輸送機(jī)等一整套工序，實(shí)踐表明液壓支架具有支護(hù)性能好、強(qiáng)度高、移架速度快，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。液壓支架與可彎曲輸送機(jī)和采煤炭機(jī)組成綜合機(jī)械化采煤設(shè)備，它的應(yīng)用對(duì)增架采煤工作面產(chǎn)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本 ，減輕工人體力勞動(dòng)和保證安全生產(chǎn)是不可缺少的有效措施。因此液壓支架是技術(shù)上先進(jìn)， 經(jīng)濟(jì)合理，安全上可靠、是實(shí)現(xiàn)采煤綜合機(jī)械自動(dòng)化不可缺少的主

2、要設(shè)備。痙釧幛膜 主要闡述了一般支撐掩護(hù)式液壓支架的設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：選架型、總體設(shè)計(jì)、底座的設(shè)計(jì)、主要零部件的受力分析和校核。煤層厚度介于3.0到3.6m之間，厚度適中。支架采用四連桿機(jī)構(gòu)，以改善支架受力狀況。頂梁、掩護(hù)梁、底座均做成箱體結(jié)構(gòu)。立柱采用雙伸縮作用液壓缸，以增加工作行程來(lái)滿足支架調(diào)高范圍的需要。推移千斤頂采用框架結(jié)構(gòu)，以減少推溜力和增大移架。痙釧幛膜 痙釧幛膜 關(guān)鍵字：液壓支架；立柱；掩護(hù)；支撐痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜

3、 痙釧幛膜 Abstract痙釧幛膜 Coal production in the coal face, in order to prevent the roof fall, to maintain a certain working space, to ensure worker safety and the normal operation of the work must be carried out on the roof support. The high-pressure hydraulic fluid is u

4、sed as the driving force hydraulic components and metal components by the composition of the roof support control device, it can achieve support, cut the top, moving conveyor frame and over a whole set of processes, practices that have hydraulic support good performance, high strength, fast moving a

5、ircraft, safe and reliable. Hydraulic and adoption of flexible conveyor and the composition of mechanized coal mining coal machine equipment, its application to the coal face by aircraft production, increase productivity, reduce costs, reduce manual labor and ensure the safety of workers is indispen

6、sable for the effective production measures. Therefore, hydraulic is technically advanced, economical, safe reliable, comprehensive mining machinery automation to achieve the main equipment essential.痙釧幛膜 The general support for the cover of hydraulic support the design process. Design elements inc

7、lude: frame-type selection, design, design of the base, the main components of the stress analysis and verification. Ranged from 3.0 to 3.6m thick coal seam between the thickness of the medium. Support a four-linkage mechanism to improve the support force conditions. Top beam, shield, the base case

8、structure made of. Column by double-acting hydraulic telescopic cylinders, to increase the work schedule to meet the stent to increase the range of needs. Jack goes with frame structure to reduce the push force and increase the transfer slide rack.痙釧幛膜 痙釧幛膜 Keywords: hydraulic support；column；cov

9、er；support痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 II痙釧幛膜 痙釧幛膜 目 錄痙釧幛膜 摘要 ...............Ⅰ 痙釧幛膜 Abstract Ⅱ痙釧幛膜 痙釧幛膜 第1章 緒論 1 摘 要痙釧幛膜 I 第1章 緒論痙釧幛膜 1 1.1 液壓支架設(shè)計(jì)的意義痙釧幛膜 1 1.2 液壓支架的發(fā)展痙釧幛膜 1 痙釧幛膜 2 痙釧幛膜 2 痙釧幛膜 2 第2章 液壓支架的方案分析痙釧幛膜 2 2.1 液壓支架的組成痙釧幛膜 2 2.2 液壓支架架型的分類痙釧幛膜 3 2.3 各類液壓支架的特點(diǎn)痙釧幛膜 4 第3章 支撐掩護(hù)式液

10、壓支架的概述痙釧幛膜 6 3.1 設(shè)計(jì)的原始條件痙釧幛膜 6 3.2 支撐掩護(hù)式液壓支架的特征參數(shù)痙釧幛膜 6 3.2.1 支架痙釧幛膜 6 3.2.2 立柱痙釧幛膜 7 3.2.3 前梁千斤頂痙釧幛膜 7 3.2.4 推移千斤頂痙釧幛膜 7 3.2.5 側(cè)推千斤頂痙釧幛膜 7 3.3 支撐掩護(hù)式液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)痙釧幛膜 7 3.4 支撐掩護(hù)式液壓支架的液壓系統(tǒng)痙釧幛膜 7 3.5 ZY28型支撐掩護(hù)式液壓支架的配套尺寸設(shè)備 8 第4章 液壓支架的總體設(shè)計(jì)痙釧幛膜 8 4.1 液壓支架基本參數(shù)確定痙釧幛膜 8 4.1.1 支架高痙釧幛膜 8

11、 4.1.3 支架間距痙釧幛膜 9 4.1.4 理論支護(hù)強(qiáng)度痙釧幛膜 9 4.2 液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的確定痙釧幛膜 10 4.2.1 四連桿機(jī)構(gòu)的作用痙釧幛膜 10 4.2.2 四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征痙釧幛膜 11 4.2.3 四連桿機(jī)構(gòu)尺寸的確定痙釧幛膜 12 4.3 液壓支架配套設(shè)備及有關(guān)參數(shù)的確定痙釧幛膜 17 4.3.1 采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)型號(hào)的確定痙釧幛膜 17 4.3.2 配套圖.配套尺寸的確定痙釧幛膜 17 4.3.3 泵站和各安全閥的選擇痙釧幛膜 17 4.4 頂梁的設(shè)計(jì)及有關(guān)參數(shù)的確定痙釧幛膜 18 4.4.1 頂梁的作用痙釧幛膜 1

12、8 4.4.2 頂梁設(shè)計(jì)要求痙釧幛膜 18 4.4.3 頂梁結(jié)構(gòu)型式的確定痙釧幛膜 18 4.4.4 頂梁主要尺寸的確定痙釧幛膜 19 4.4.5 頂梁要主參數(shù)的確定痙釧幛膜 20 1） 頂梁面積A痙釧幛膜 20 4.5 底座的結(jié)構(gòu)選擇及參數(shù)的確定痙釧幛膜 21 4.5.1 底座的作用痙釧幛膜 21 4.5.2 底座設(shè)要求：痙釧幛膜 21 4.5.3 底座的結(jié)構(gòu)確定痙釧幛膜 22 4.5.4 底座主要尺寸的確定痙釧幛膜 22 4.6 掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)確定痙釧幛膜 22 4.6.1 掩護(hù)梁的作用痙釧幛膜 22 4.6.2 掩護(hù)梁結(jié)構(gòu)型式

13、痙釧幛膜 22 4.6.3 掩護(hù)梁主要尺寸的確定痙釧幛膜 22 4.7 立柱的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定痙釧幛膜 23 4.7.1 立柱的作用痙釧幛膜 23 4.7.2 立柱結(jié)構(gòu)形式的確定痙釧幛膜 23 4.7.3 立柱主參數(shù)的確定痙釧幛膜 24 4.8 推移裝置的結(jié)構(gòu)選擇和主要參數(shù)的確定痙釧幛膜 25 4.8.1 推移裝置的作用 痙釧幛膜 25 4.8.2 推移裝置的結(jié)構(gòu)型式痙釧幛膜 25 4.8.3 推移裝置有關(guān)參數(shù)確定痙釧幛膜 25 4.9側(cè)護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定痙釧幛膜 27 4.9.1 側(cè)護(hù)裝置的作用痙釧幛膜 27 4.9.2 側(cè)

14、護(hù)裝置結(jié)構(gòu)形式的確定痙釧幛膜 27 4.9.3 側(cè)護(hù)裝置參數(shù)確定痙釧幛膜 28 4.9.4 側(cè)護(hù)板活動(dòng)方式的確定痙釧幛膜 29 4.10 前梁千斤頂?shù)倪x擇及有關(guān)參數(shù)的確定痙釧幛膜 29 4.10.1 前梁千斤頂行程的確定痙釧幛膜 29 4.10.2 缸體內(nèi)徑和活塞直徑痙釧幛膜 29 4.10.3 前梁千斤頂推拉力的確定痙釧幛膜 29 第5章 支架受力分析計(jì)算痙釧幛膜 30 5.1 液壓支架的支護(hù)性能與外載荷痙釧幛膜 30 5.2 支掩式支架的受力分析痙釧幛膜 31 5.2.1 頂梁合力Fn及其作用點(diǎn)位置痙釧幛膜 32 5.2.2 前后連桿力F,痙釧幛

15、膜 35 5.2.3 底座合力大小及其作用點(diǎn)位置痙釧幛膜 36 5.2.4 頂梁載荷分布痙釧幛膜 37 5.2.5 支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算痙釧幛膜 38 5.2.6 底座平均接觸比壓痙釧幛膜 38 5.3 支架受力計(jì)算痙釧幛膜 39 5.3.1 原始數(shù)據(jù)痙釧幛膜 39 5.4 支架受力影響因素分析痙釧幛膜 45 5.4.1 支架支護(hù)高度對(duì)于受力的影響痙釧幛膜 45 5.4.2 摩擦系統(tǒng)對(duì)支架受力的影響痙釧幛膜 45 5.4.3 前梁千斤頂?shù)耐评?duì)支架的受力影響痙釧幛膜 45 5.4.4 瞬心位置角θ對(duì)支架受力影響痙釧幛膜 45 痙釧幛膜 46 痙釧幛膜

16、46 痙釧幛膜 46 第6章 立柱強(qiáng)度較核痙釧幛膜 46 6.1 立柱強(qiáng)度的驗(yàn)算痙釧幛膜 46 6.2 油缸穩(wěn)定性計(jì)算痙釧幛膜 46 6.3 缸筒壁厚和外徑計(jì)算與缸體的強(qiáng)度驗(yàn)算痙釧幛膜 47 6.3.1 缸向等筒壁厚和外徑計(jì)算與缸體強(qiáng)度計(jì)算痙釧幛膜 47 6.3.2 油缸的穩(wěn)定性計(jì)算痙釧幛膜 48 6.3.3 活塞穩(wěn)定性計(jì)算痙釧幛膜 50 6.3.4 活塞桿的強(qiáng)度驗(yàn)算痙釧幛膜 51 6.4 立柱的穩(wěn)定性極限力痙釧幛膜 53 痙釧幛膜 54 結(jié) 論痙釧幛膜 54 致 謝痙釧幛膜 55 參考文獻(xiàn)痙釧幛膜 55 痙釧幛膜 痙釧幛膜 CONT

17、ENTS痙釧幛膜 Abstract ................Ⅰ 痙釧幛膜 摘 要痙釧幛膜 I 第1章 緒論痙釧幛膜 1 1.1 液壓支架設(shè)計(jì)的意義痙釧幛膜 1 1.2 液壓支架的發(fā)展痙釧幛膜 1 痙釧幛膜 2 痙釧幛膜 2 痙釧幛膜 2 第2章 液壓支架的方案分析痙釧幛膜 2 2.1 液壓支架的組成痙釧幛膜 2 2.2 液壓支架架型的分類痙釧幛膜 3 2.3 各類液壓支架的特點(diǎn)痙釧幛膜 4 第3章 支撐掩護(hù)式液壓支架的概述痙釧幛膜 6 3.1 設(shè)計(jì)的原始條件痙釧幛膜 6 3.2 支撐掩護(hù)式液壓支架的特征參數(shù)痙釧幛膜 6 3.2.1

18、支架痙釧幛膜 6 3.2.2 立柱痙釧幛膜 7 3.2.3 前梁千斤頂痙釧幛膜 7 3.2.4 推移千斤頂痙釧幛膜 7 3.2.5 側(cè)推千斤頂痙釧幛膜 7 3.3 支撐掩護(hù)式液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)痙釧幛膜 7 3.4 支撐掩護(hù)式液壓支架的液壓系統(tǒng)痙釧幛膜 7 3.5 ZY28型支撐掩護(hù)式液壓支架的配套尺寸設(shè)備 8 第4章 液壓支架的總體設(shè)計(jì)痙釧幛膜 8 4.1 液壓支架基本參數(shù)確定痙釧幛膜 8 4.1.1 支架高痙釧幛膜 8 4.1.3 支架間距痙釧幛膜 9 4.1.4 理論支護(hù)強(qiáng)度痙釧幛膜 9 4.2 液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的確定痙釧幛膜 10

19、4.2.1 四連桿機(jī)構(gòu)的作用痙釧幛膜 10 4.2.2 四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征痙釧幛膜 11 4.2.3 四連桿機(jī)構(gòu)尺寸的確定痙釧幛膜 12 4.3 液壓支架配套設(shè)備及有關(guān)參數(shù)的確定痙釧幛膜 17 4.3.1 采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)型號(hào)的確定痙釧幛膜 17 4.3.2 配套圖.配套尺寸的確定痙釧幛膜 17 4.3.3 泵站和各安全閥的選擇痙釧幛膜 17 4.4 頂梁的設(shè)計(jì)及有關(guān)參數(shù)的確定痙釧幛膜 18 4.4.1 頂梁的作用痙釧幛膜 18 4.4.2 頂梁設(shè)計(jì)要求痙釧幛膜 18 4.4.3 頂梁結(jié)構(gòu)型式的確定痙釧幛膜 18 4.4.4 頂梁主要尺寸的確定痙釧

20、幛膜 19 4.4.5 頂梁要主參數(shù)的確定痙釧幛膜 20 1） 頂梁面積A痙釧幛膜 20 4.5 底座的結(jié)構(gòu)選擇及參數(shù)的確定痙釧幛膜 21 4.5.1 底座的作用痙釧幛膜 21 4.5.2 底座設(shè)要求：痙釧幛膜 21 4.5.3 底座的結(jié)構(gòu)確定痙釧幛膜 22 4.5.4 底座主要尺寸的確定痙釧幛膜 22 4.6 掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)確定痙釧幛膜 22 4.6.1 掩護(hù)梁的作用痙釧幛膜 22 4.6.2 掩護(hù)梁結(jié)構(gòu)型式痙釧幛膜 22 4.6.3 掩護(hù)梁主要尺寸的確定痙釧幛膜 22 4.7 立柱的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定痙釧幛膜 23 4.7.

21、1 立柱的作用痙釧幛膜 23 4.7.2 立柱結(jié)構(gòu)形式的確定痙釧幛膜 23 4.7.3 立柱主參數(shù)的確定痙釧幛膜 24 4.8 推移裝置的結(jié)構(gòu)選擇和主要參數(shù)的確定痙釧幛膜 25 4.8.1 推移裝置的作用 痙釧幛膜 25 4.8.2 推移裝置的結(jié)構(gòu)型式痙釧幛膜 25 4.8.3 推移裝置有關(guān)參數(shù)確定痙釧幛膜 25 4.9側(cè)護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定痙釧幛膜 27 4.9.1 側(cè)護(hù)裝置的作用痙釧幛膜 27 4.9.2 側(cè)護(hù)裝置結(jié)構(gòu)形式的確定痙釧幛膜 27 4.9.3 側(cè)護(hù)裝置參數(shù)確定痙釧幛膜 28 4.9.4 側(cè)護(hù)板活動(dòng)方式的確定痙釧幛膜 29

22、 4.10 前梁千斤頂?shù)倪x擇及有關(guān)參數(shù)的確定痙釧幛膜 29 4.10.1 前梁千斤頂行程的確定痙釧幛膜 29 4.10.2 缸體內(nèi)徑和活塞直徑痙釧幛膜 29 4.10.3 前梁千斤頂推拉力的確定痙釧幛膜 29 第5章 支架受力分析計(jì)算痙釧幛膜 30 5.1 液壓支架的支護(hù)性能與外載荷痙釧幛膜 30 5.2 支掩式支架的受力分析痙釧幛膜 31 5.2.1 頂梁合力Fn及其作用點(diǎn)位置痙釧幛膜 32 5.2.2 前后連桿力F,痙釧幛膜 35 5.2.3 底座合力大小及其作用點(diǎn)位置痙釧幛膜 36 5.2.4 頂梁載荷分布痙釧幛膜 37 5.2.5 支護(hù)強(qiáng)度

23、計(jì)算痙釧幛膜 38 5.2.6 底座平均接觸比壓痙釧幛膜 38 5.3 支架受力計(jì)算痙釧幛膜 39 5.3.1 原始數(shù)據(jù)痙釧幛膜 39 5.4 支架受力影響因素分析痙釧幛膜 45 5.4.1 支架支護(hù)高度對(duì)于受力的影響痙釧幛膜 45 5.4.2 摩擦系統(tǒng)對(duì)支架受力的影響痙釧幛膜 45 5.4.3 前梁千斤頂?shù)耐评?duì)支架的受力影響痙釧幛膜 45 5.4.4 瞬心位置角θ對(duì)支架受力影響痙釧幛膜 45 痙釧幛膜 46 痙釧幛膜 46 痙釧幛膜 46 第6章 立柱強(qiáng)度較核痙釧幛膜 46 6.1 立柱強(qiáng)度的驗(yàn)算痙釧幛膜 46 6.2 油缸穩(wěn)定性計(jì)算痙釧

24、幛膜 46 6.3 缸筒壁厚和外徑計(jì)算與缸體的強(qiáng)度驗(yàn)算痙釧幛膜 47 6.3.1 缸向等筒壁厚和外徑計(jì)算與缸體強(qiáng)度計(jì)算痙釧幛膜 47 6.3.2 油缸的穩(wěn)定性計(jì)算痙釧幛膜 48 6.3.3 活塞穩(wěn)定性計(jì)算痙釧幛膜 50 6.3.4 活塞桿的強(qiáng)度驗(yàn)算痙釧幛膜 51 6.4 立柱的穩(wěn)定性極限力痙釧幛膜 53 痙釧幛膜 54 結(jié) 論痙釧幛膜 54 致 謝痙釧幛膜 55 參考文獻(xiàn)痙釧幛膜 55 痙釧幛膜 痙釧幛膜 第1章 緒論痙釧幛膜 1.1 液壓支架設(shè)計(jì)的意義痙釧幛膜 液壓支架是我們煤炭生產(chǎn)中一個(gè)重要的組成部件，它起著支護(hù)頂板，防止冒頂，維持

25、工人一定的工作空間，保證安全和各項(xiàng)作業(yè)的正常運(yùn)行。一個(gè)循環(huán)包括，降柱、移架、升柱、推溜四個(gè)動(dòng)作。液壓支架由頂梁，底座、掩護(hù)梁、立柱、推移裝置、操縱控制系統(tǒng)等主要部分組成。目前液壓支架的分類有三類型，即支撐式液壓支架、掩護(hù)式液壓支架和支撐掩護(hù)式液壓支架。痙釧幛膜 液壓支架以高壓液壓作為動(dòng)力，由液壓元件與金屬構(gòu)件組成的支護(hù)和控制頂板的設(shè)備。這類支架適用于直接頂為中等穩(wěn)定或穩(wěn)定，老頂有明顯或強(qiáng)烈的周期來(lái)壓，瓦斯含量較大中厚或厚煤層中，液壓支架的選型，其根本目的是使綜采設(shè)備適應(yīng)礦井和工作面的條件，投產(chǎn)后能做到高產(chǎn)、高效、安全、并為礦井的集中生產(chǎn)、優(yōu)化管理和最佳經(jīng)濟(jì)效益提供條件，因此必須根據(jù)礦井

26、煤層、地質(zhì)、技術(shù)和設(shè)備條件進(jìn)行選擇。采用綜合機(jī)械化采煤方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量、提高經(jīng)濟(jì)效益的必由之路。為了滿足對(duì)煤炭日益增長(zhǎng)的需要，必須大量生產(chǎn)綜合機(jī)械化采煤設(shè)備，迅速增加綜合機(jī)械化采煤工作面。而每個(gè)綜采工作面平均需要安裝150臺(tái)液壓支架，可見(jiàn)對(duì)液壓支架的需要量是很大的。由于不同采煤工作面的頂?shù)装鍡l件、煤層厚度、煤層傾角、煤層的物理機(jī)械性質(zhì)等的不同，對(duì)液壓的要求也不用。為了有效的支護(hù)和控制頂板，必須設(shè)計(jì)出不同類型和不同結(jié)構(gòu)尺寸的液壓支架。因此，液壓支架的設(shè)計(jì)工作是很重要的。由于液壓支架的類型很多，因此其設(shè)計(jì)工作量也是很大的，由此可見(jiàn)，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。痙釧幛膜 1

27、.2 液壓支架的發(fā)展痙釧幛膜 在過(guò)去的半個(gè)多世紀(jì)中，煤礦井下開采支護(hù)設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用發(fā)生了巨大變化。其中，最引人矚目的是世界范圍內(nèi)廣泛采用液壓支架作為長(zhǎng)臂開采支護(hù)工程的主要設(shè)備。從采煤設(shè)備的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，采用液壓支架管理頂板是當(dāng)代采煤技術(shù)史上一次重要的變革，也是煤礦現(xiàn)代化的主要標(biāo)志。液壓支架作為綜合機(jī)械化采煤的關(guān)鍵設(shè)備之一，其重量約占綜合采煤設(shè)備總重量的80%~90%，其費(fèi)用約占綜合采煤設(shè)備總費(fèi)用的因此60%~70%，為了降低成本提高采煤的經(jīng)濟(jì)效益，世界各主要產(chǎn)煤大國(guó)都一直在積極地開展液壓支架的研究。液壓支架的設(shè)計(jì)、制造和使用，從1985年英國(guó)研制成功了液壓支架發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)基本成

28、熟。美國(guó)是世界上最先進(jìn)的采煤國(guó)家，美國(guó)綜采工作面最高日產(chǎn)超7萬(wàn)噸，最高工效1336噸每工。澳大利亞也基本上采用一井一面的高集中化生產(chǎn)，使用兩柱兩柱掩護(hù)式液壓支架，支架的平均工作阻力為7640KN。我國(guó)液壓支架經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，盡管取得了顯著成績(jī)，但總體水平與先進(jìn)的國(guó)家仍存在一定差距。國(guó)產(chǎn)液壓支架技術(shù)含量低、電液控制閥可靠性差，所用板材的耐壓能力一般為16MPa,最好液壓系統(tǒng)壓力在35MPa。痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 第2章 液壓支架的方案分析痙釧幛膜 2.1 液壓支架的組成痙釧幛膜

29、 液壓支架要由頂梁、底座、掩護(hù)梁、立柱、推移裝置、操縱控制系統(tǒng)等主要部分組成、痙釧幛膜 2.2 液壓支架架型的分類痙釧幛膜 按照液壓支架與圍巖相互作用的關(guān)系，目前使用的液壓支架分為三類，即：支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架。痙釧幛膜 a.支撐式支架痙釧幛膜 支撐式支架的架型有垛式支架和節(jié)式支架兩種型式。如圖2-1痙釧幛膜 b.掩護(hù)式支架痙釧幛膜 掩護(hù)式支架有插腿式和非插腿式兩種型式。如圖2-2所示痙釧幛膜 c.支撐掩護(hù)式支架痙釧幛膜 支撐掩護(hù)式支架架型主要用：四柱支在頂梁上（如圖2-3a，b所示）；二柱支在頂梁（如圖2-3c所示）一柱 或

30、二柱支在掩護(hù)梁上。痙釧幛膜 痙釧幛膜 a b痙釧幛膜 a—垛式 b—節(jié)式痙釧幛膜 圖2-1 支撐式液壓支架分類圖痙釧幛膜 痙釧幛膜 a b c 痙釧幛膜 a—插腿式支架； 痙釧幛膜 b—立柱支在掩護(hù)梁上非插腿式支架 痙釧幛膜

31、 c—立柱支在頂梁上非插腿式支架 痙釧幛膜 圖2—2 掩護(hù)式液壓支架分類圖痙釧幛膜 痙釧幛膜 a b c 痙釧幛膜 a—四柱平行支在頂梁上支架 痙釧幛膜 b—四柱交叉支在頂梁兩柱在掩護(hù)梁上支架痙釧幛膜 c—兩柱在頂梁兩柱支在掩護(hù)梁上支架痙釧幛膜 圖2—3 支撐掩護(hù)式液壓支架分類圖痙釧幛膜 痙釧幛膜 2.3 各類液壓支架的特點(diǎn)痙釧幛膜 a支撐式支架痙釧幛膜 前梁較長(zhǎng)，

32、支柱較多并呈垂直分布，支架的穩(wěn)定性由支柱的復(fù)位裝置來(lái)保證。因此底座堅(jiān)固定，它靠支柱和頂梁的支撐作用控制工作面的頂板，維護(hù)工作空間。頂板巖三石則在頂梁后部切斷垮落。這類支架具有較大的支撐能力和良好的切頂性能，適用于頂板緊硬完整，周期壓明顯或強(qiáng)烈，底板較硬的煤層。痙釧幛膜 老頂級(jí)別痙釧幛膜 Ⅰ痙釧幛膜 Ⅱ痙釧幛膜 厚度Ⅲ痙釧幛膜 Ⅳ痙釧幛膜 直接頂類別痙釧幛膜 1痙釧幛膜 2痙釧幛膜 3痙釧幛膜 1痙釧幛膜 2痙釧幛膜 3痙釧幛膜 1痙釧幛膜 2痙釧幛膜 3痙釧幛膜 4痙釧幛膜 4痙釧幛膜 痙釧幛膜 架痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 型 痙釧幛膜 痙釧幛

33、膜 掩護(hù)式痙釧幛膜 掩護(hù)式痙釧幛膜 支撐式痙釧幛膜 掩護(hù)式痙釧幛膜 掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式痙釧幛膜 支撐式痙釧幛膜 支撐掩護(hù)式痙釧幛膜 支撐掩護(hù)式痙釧幛膜 支撐或支撐掩護(hù)式痙釧幛膜 支撐或支撐掩護(hù)式痙釧幛膜 痙釧幛膜 采高＜2.5m時(shí)用支撐式痙釧幛膜 采高＞2.5m時(shí)用支撐掩護(hù)式痙釧幛膜 支痙釧幛膜 護(hù)痙釧幛膜 強(qiáng)痙釧幛膜 度痙釧幛膜 痙釧幛膜 支架采高痙釧幛膜 m痙釧幛膜 痙釧幛膜 1痙釧幛膜 294痙釧幛膜 1.3×294痙釧幛膜 1.6×294痙釧幛膜 ＞2×294痙釧幛膜 應(yīng)結(jié)合深孔痙釧幛膜 爆破，軟化痙釧幛膜 頂板等措施痙釧幛膜

34、 處理采空區(qū)痙釧幛膜 2痙釧幛膜 343（245）痙釧幛膜 1.3×343(245)痙釧幛膜 1.6×343痙釧幛膜 ＞2×343痙釧幛膜 3痙釧幛膜 441(343)痙釧幛膜 1.3×441(343)痙釧幛膜 1.6×441痙釧幛膜 ＞2×441痙釧幛膜 4痙釧幛膜 539(441)痙釧幛膜 1.3×539(441)痙釧幛膜 1.6×539痙釧幛膜 ＞2×539痙釧幛膜 表2-1 液壓支架形式選擇表痙釧幛膜 1）表中括號(hào)內(nèi)數(shù)字系統(tǒng)掩護(hù)式支架頂梁上的支護(hù)強(qiáng)度痙釧幛膜 2）1.3、1.6、2為增壓系數(shù)痙釧幛膜 3）表中采高為最大

35、采高痙釧幛膜 痙釧幛膜 b掩護(hù)式支架痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 頂梁較短，對(duì)頂板的作用力均勻；結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抵抗直接頂水平運(yùn)動(dòng)的能力強(qiáng)；防護(hù)性能好調(diào)高范圍大，對(duì)煤層變化適應(yīng)性強(qiáng)；但整架工作阻力小，通風(fēng)阻力大，工作空間小。這類支架適用于直接頂不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的煤層。痙釧幛膜 c支撐掩護(hù)式支架痙釧幛膜 支柱兩排，每排1-2根，多呈傾斜布置，靠采空區(qū)一側(cè)，裝有掩護(hù)梁和四連桿機(jī)構(gòu)。它的支撐力大，切頂性能好，防護(hù)性能好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，價(jià)貴，不便于運(yùn)輸。這類支架適用于直接頂為中等穩(wěn)定或穩(wěn)定，老頂有明顯或強(qiáng)烈的周期來(lái)壓，瓦斯儲(chǔ)量較大的中厚或厚煤層中。痙釧幛膜 所以根據(jù)

36、上文闡述本設(shè)計(jì)選用支撐掩護(hù)式液壓支架形式痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 第3章 支撐掩護(hù)式液壓支架的概述痙釧幛膜 3.1 設(shè)計(jì)的原始條件痙釧幛膜 本設(shè)計(jì)液壓支架適用煤層度3到3.6m；直接頂為2類（中等穩(wěn)定頂板）；老頂級(jí)別為Ⅲ級(jí)（老頂周期來(lái)壓為強(qiáng)烈）痙釧幛膜 3.2 支撐掩護(hù)式液壓支架的特征參數(shù)痙釧幛膜 3.2.1 支架痙釧幛膜 本設(shè)計(jì)液壓支架的支護(hù)高度最低2.85m,最高3.87m，支護(hù)寬度 1.42～1.6m.初撐力3257

37、.2kN；工作阻力4045.57～4332.69kN；支護(hù)面積5.26～5.29m；支護(hù)強(qiáng)度0.756～0.918MPa；底座面積2.6m；底座比壓1.55～1.66MPa；痙釧幛膜 3.2.2 立柱痙釧幛膜 本設(shè)計(jì)立柱采用單伸縮雙作用活塞式帶機(jī)械加長(zhǎng)桿的形式，立柱缸徑φ180mm活塞直徑φ170mm，活柱行程1200mm，加長(zhǎng)桿長(zhǎng)度為750mm，分五檔，每檔150mm，撲初撐力814.3kN；工作阻力1017.88kN。痙釧幛膜 3.2.3 前梁千斤頂痙釧幛膜 前梁千斤頂缸徑φ180mm桿徑φ70mm行程140mm；初撐力251.33kN拉力116.16kN；工作

38、阻力314.16kN。痙釧幛膜 3.2.4 推移千斤頂痙釧幛膜 推移千斤頂缸徑φ125mm；行程700mm；推溜力111.61kN；移架力224.28kN。痙釧幛膜 3.2.5 側(cè)推千斤頂痙釧幛膜 側(cè)推千斤頂缸徑φ63mm；推力90.40kN；拉力53.95kN；行程170mm；痙釧幛膜 3.3 支撐掩護(hù)式液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)痙釧幛膜 該支架采用剛性能主梁加鉸接前梁的分段組合式結(jié)構(gòu)的頂梁；掩護(hù)梁采用直線型整體式箱形結(jié)構(gòu)；底座采用整體式框架結(jié)構(gòu)，以減小底座比壓；立柱分前后兩排布置，均向前傾斜，后排立柱傾角小于前排，有利于提高切頂性能；推移裝置采用浮動(dòng)活

39、塞式，使移架力大于推溜力。痙釧幛膜 3.4 支撐掩護(hù)式液壓支架的液壓系統(tǒng)痙釧幛膜 該支架液壓系統(tǒng)包括立柱系統(tǒng)和千斤頂系統(tǒng)，操縱閥系統(tǒng)，千斤頂系統(tǒng)又包括推移千斤頂、側(cè)推千斤頂、挑梁千斤頂系統(tǒng)。所有系統(tǒng)用同一泵站供液。本支架選用35Mpa作為泵站額定工作阻力，兩位三通手動(dòng)換向閥控制。痙釧幛膜 3.5 ZY28型支撐掩護(hù)式液壓支架的配套尺寸設(shè)備痙釧幛膜 運(yùn)輸機(jī)：SGWD-180PB型 采煤機(jī)：MLS3PH-170型痙釧幛膜 第4章 液壓支架的總體設(shè)計(jì)痙釧幛膜 4.1 液壓支架基本參數(shù)確定痙釧幛膜 4.1.1 支架高痙釧幛膜 支架高度確定原則，應(yīng)根據(jù)

40、所采煤層的厚度，采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)條件的變化等因素來(lái)確定，其最大與最小高度為： 痙釧幛膜 ＋S1 (mm) (4-1)痙釧幛膜 （mm） (4-2)痙釧幛膜 式中：痙釧幛膜 ---支架最大高度，mm痙釧幛膜 ---支架最小高度， mm痙釧幛膜 ----煤層最大高度， =3600 mm痙釧幛膜 ---煤層最小高度， =3000 mm痙釧幛膜 S1----考慮偽項(xiàng)煤冒落時(shí)，仍有可靠支撐力所需要的支撐高度，一般采取200～300mm，S

41、1取270 mm，痙釧幛膜 S2---頂板最大下沉量是，一般取100～200 mm，S2取150 mm，痙釧幛膜 a移架時(shí)支架的最小可縮量，一般取50 mm，痙釧幛膜 δ—浮矸石、浮煤厚度，一般取50 mm，痙釧幛膜 由式4—1可得痙釧幛膜 ＋270=3870 mm痙釧幛膜 由式4—2可得痙釧幛膜 3000－150－50－50=2750mm痙釧幛膜 所以?。函d釧幛膜 =3870mm痙釧幛膜 =2750mm痙釧幛膜 4.1.2 支架的伸縮比痙

42、釧幛膜 支架的伸縮比是指其最大與最小高度之比。痙釧幛膜 即：m=/ (4-3)痙釧幛膜 m=3870/2750=1.4痙釧幛膜 4.1.3 支架間距痙釧幛膜 支架間距是相鄰兩支架中心之間的距離。目前，支架間距B主要根據(jù)刮板輸送機(jī)溜槽每節(jié)長(zhǎng)度及槽幫上千斤頂連接連接的位置確定。目前是，我國(guó)刮板運(yùn)輸機(jī)溜槽每節(jié)長(zhǎng)度為1.5米，千斤頂連接位置在刮板槽槽幫中間，所以，支架間距一般為1.5米，本設(shè)計(jì)取B=1500mm。痙釧幛膜 4.1.4 理論支護(hù)強(qiáng)度痙

43、釧幛膜 本設(shè)計(jì)中支撐掩護(hù)式支架的名義支護(hù)強(qiáng)度痙釧幛膜 (4-4)痙釧幛膜 —支架名義支護(hù)強(qiáng)度, kN/m2痙釧幛膜 —采高所對(duì)應(yīng)的支護(hù)強(qiáng)度，見(jiàn)表2—1痙釧幛膜 —采高所對(duì)應(yīng)的支護(hù)強(qiáng)度，見(jiàn)表2—1痙釧幛膜 —對(duì)應(yīng)的采高，見(jiàn)表2—1痙釧幛膜 —對(duì)應(yīng)的采高，見(jiàn)表2—1痙釧幛膜 —支架的結(jié)構(gòu)高度，在，之間。痙釧幛膜 對(duì)應(yīng)最大結(jié)構(gòu)高度=3.80m痙釧幛膜 =3m =705.6kN/m2痙釧幛膜 =4m =862.4kN/m2痙釧幛膜 將各數(shù)

44、據(jù)代入式（4—4）得采高最大時(shí)支架名義支護(hù)強(qiáng)度痙釧幛膜 =705.6＋(862.4－705.6)=831.0kN4/m2痙釧幛膜 4.2 液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的確定痙釧幛膜 4.2.1 四連桿機(jī)構(gòu)的作用痙釧幛膜 四連桿機(jī)構(gòu)是掩護(hù)式支架和支撐掩護(hù)式支架的最重要的部件之一，其作用概括起來(lái)主要有兩個(gè)：一是支架由高到低變化時(shí)，借助四連桿機(jī)構(gòu)的頂梁前端的運(yùn)動(dòng)軌跡呈近似雙紐線，從而提高了管理頂板的性能；二是使支架能承受較大的水平力。痙釧幛膜 4.2.2 四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征痙釧幛膜 1) 支架高度在最大和最小范圍內(nèi)變化時(shí)，如圖4-1所示，頂梁端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的最大寬度e應(yīng)小

45、于或等于70mm，最好在30mm以下。痙釧幛膜 2) 最高位置和最低位置時(shí),頂梁與掩護(hù)梁的夾角P后連桿與底平面的夾角Q，如圖4-1所示,應(yīng)滿足如下要求:痙釧幛膜 支架在最高位置時(shí),P=520～620,Q=750～850;支架在最底位置時(shí),為有利矸石下滑,防止矸石停留在掩護(hù)梁上,根據(jù)物理學(xué)摩擦理論可知,要求tgP＞W(wǎng),如果綱和矸石的摩擦系數(shù)W=0.3,則P=16.70.而Q角主要考慮后連桿底部距底板要有一頂距離,防止支架后部冒落巖石卡住后連桿，使支架不能下降，一般去Q=250～300，在特殊情況下需要角度較小時(shí)，可提高后連桿下絞點(diǎn)的高度。痙釧幛膜 3) 從圖4-1

46、可知，掩護(hù)梁與頂梁絞點(diǎn)e’和瞬時(shí)中心O之間的連線與水平的夾角Q。設(shè)計(jì)時(shí)，要使Q角滿足tgQ的范圍，其原因是Ｑ角直接影響支架承受附加力的數(shù)值痙釧幛膜 痙釧幛膜 圖4-1 四連桿機(jī)構(gòu)幾何特征圖痙釧幛膜 4) 頂梁前端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡雙鈕線向前凸的一段為支架最佳工作段，如圖4-1所示的h段。其原因是頂板來(lái)壓時(shí)，立柱讓下縮，使頂梁有向前移的趨勢(shì)，可防止巖石向后移動(dòng)，又可以使作用在頂梁上的摩擦力指向采空區(qū)。同時(shí)底板阻止底座向后移，使整個(gè)支架產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，從而增加了頂梁前端的支護(hù)力，防止頂梁前端上方頂板冒落，并且使底座前端比壓減少，防止啃底，有利移架。水平力的合力也相應(yīng)減少，所以減輕了

47、掩護(hù)梁外負(fù)載。痙釧幛膜 從以上分析得知，為使支架受力合理和工作可靠，在設(shè)計(jì)四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)盡量使e值減少。當(dāng)已知掩護(hù)梁和后連桿的長(zhǎng)度后，在設(shè)計(jì)時(shí)只要把掩護(hù)梁和后連桿簡(jiǎn)化成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，如圖4-2所示（實(shí)際上液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)屬雙搖桿機(jī)構(gòu)）痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 圖4-2 掩護(hù)梁和后連桿構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖痙釧幛膜 痙釧幛膜 4.2.3 四連桿機(jī)構(gòu)尺寸的確定痙釧幛膜 a) 掩護(hù)梁和后連桿長(zhǎng)度的確定痙釧幛膜 用解析法來(lái)確定掩護(hù)梁和后連桿的長(zhǎng)度。 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 圖4-3 掩護(hù)梁和后連桿計(jì)算圖痙釧幛膜 圖4-3

48、中： L2--e’點(diǎn)垂直線到后連桿下鉸點(diǎn)之距，（mm）痙釧幛膜 G---掩護(hù)梁長(zhǎng)度（mm）痙釧幛膜 A—后連桿長(zhǎng)度（mm）痙釧幛膜 H1—支架最大計(jì)算高度，由下式求得痙釧幛膜 H1=H－220－160=3870－220－160=3490（mm）痙釧幛膜 220（mm）是后連桿下鉸點(diǎn)與底平面之距；痙釧幛膜 160（mm）是掩護(hù)梁上鉸點(diǎn)與頂梁上平面之距痙釧幛膜 —支架最小計(jì)算高度。痙釧幛膜 =-220－160=2750－220－160=23

49、70（mm）痙釧幛膜 P1、P—支架最高與最低下位置時(shí)，掩護(hù)梁與頂梁夾角(度)痙釧幛膜 Q1 Q —支架最高與最低位置時(shí)，后連桿與底平面夾角（度）痙釧幛膜 從幾何關(guān)系可以列出如下兩式：痙釧幛膜 G.COSP1－A.COSQ1=L (4—5)痙釧幛膜 G.COSP-A.COSQ2=L (4—6)痙釧幛膜 將以上兩式聯(lián)立可得：痙釧幛膜 （4—

50、7）痙釧幛膜 對(duì)于支撐掩護(hù)式支支架，A/G值應(yīng)滿足如下范圍：痙釧幛膜 A/G=0.61～0.82痙釧幛膜 支架在最高位置時(shí)有：痙釧幛膜 （4—8） 掩護(hù)梁長(zhǎng)度為：痙釧幛膜 （4—9）痙釧幛膜 后連桿長(zhǎng)度為：痙釧幛膜 A=G(A/G) 痙釧幛膜 按四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征所要求的角度支撐掩護(hù)式支架要求的A/G值的范圍，選取兩組P,

51、Q,P,Q數(shù)據(jù)，由式（4—7）,(4—9), 可求出A,G痙釧幛膜 具體結(jié)果見(jiàn)表4-1痙釧幛膜 b) 四連桿機(jī)構(gòu)其它各部分尺寸的確定痙釧幛膜 用幾何作圖法來(lái)確定四連桿機(jī)構(gòu)其它各部分尺寸。如圖4-4具體作圖步驟如下：痙釧幛膜 1) 確定后連桿下鉸點(diǎn)O點(diǎn)的位置，使它比底座面略高200～250mm（或類比同類型支架確定）痙釧幛膜 2) 過(guò)O點(diǎn)作與底座面平行的水平線H—H線。痙釧幛膜 3) 過(guò)O點(diǎn)作與H—H線的夾角為Q1的斜線。痙釧幛膜 4) 在此斜線截取線段，長(zhǎng)度等于A,a點(diǎn)為支架在最高位置時(shí)后連桿與掩護(hù)梁的鉸點(diǎn)。痙釧幛膜 5) 過(guò)a點(diǎn)

52、作與H—H線有交角P1的斜線，以a點(diǎn)為圓心，以G點(diǎn)為半徑作弧交些斜線一點(diǎn)e′此點(diǎn)為掩護(hù)梁與頂梁的鉸點(diǎn)。痙釧幛膜 6) 過(guò)e′點(diǎn)作H—H線的平行線，則HH線與F—F線的距離為H1，為液壓支架的最高位置時(shí)的計(jì)算高度。痙釧幛膜 7） 以a點(diǎn)為圓心，以（0.22～0.3）G長(zhǎng)度為半徑作弧，在掩護(hù)梁上交一點(diǎn)b,為前連桿上鉸點(diǎn)的位置。痙釧幛膜 8） 過(guò)O點(diǎn)作與H—H線夾角為Q的斜線。痙釧幛膜 9） 在此斜線上截取線段〞. 〞的長(zhǎng)度等于A，a〞點(diǎn)為支架降到最低位置時(shí)，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點(diǎn)。痙釧幛膜 10） 過(guò)a〞點(diǎn)作與H—H線有交角P2的斜線，以a〞點(diǎn)為圓心，以

53、G為半徑作弧交些斜線一點(diǎn)e〞，此點(diǎn)為支架在最低位置時(shí)，頂梁與掩護(hù)梁的鉸點(diǎn)。痙釧幛膜 11） 以a〞為圓心以（0.22～0.3）G長(zhǎng)度為半徑作弧，在掩護(hù)梁上交一點(diǎn)b〞，為支架在最低位置時(shí)前連桿上鉸點(diǎn)的位置。痙釧幛膜 12） 取〞線之間一點(diǎn)e〞為液壓支架降到此高度時(shí)掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)。痙釧幛膜 13） 以O(shè)為圓心，為半徑圓弧。痙釧幛膜 14） 以e〞點(diǎn)為圓心，掩護(hù)梁長(zhǎng)ˊ為半徑作弧，交前圓弧上一點(diǎn)aˊ，以點(diǎn)為液壓支架降到中間某一位置時(shí)，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點(diǎn)。痙釧幛膜 15） 以ˊ連線，并以aˊ點(diǎn)為圓心，ab長(zhǎng)為半徑作弧，交〞上一點(diǎn)bˊ點(diǎn)。則b， bˊ,b〞三點(diǎn)

54、為液壓支架在三個(gè)位置時(shí) ，前連桿上鉸點(diǎn)。痙釧幛膜 16） 由b， bˊ,b〞三點(diǎn)確定的圓心C，為前連桿下鉸點(diǎn)位置。痙釧幛膜 17） 過(guò)C點(diǎn)H－H線作垂線，交點(diǎn)d，則線段,,,,和為液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)。痙釧幛膜 18） 按以上初步求出的四連桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸，再用幾何作圖法畫出液壓支架掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)eˊ的運(yùn)動(dòng)軌跡，只要逐步變化四連桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸，便可以畫出不同的曲線，再按四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征進(jìn)行校核，最終選出較優(yōu)的四連桿機(jī)構(gòu)尺寸。痙釧幛膜 痙釧幛膜 圖4-4 液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的幾何作圖法圖痙釧幛膜 痙釧幛膜 按以上作圖步驟，作出三組不同的連桿機(jī)構(gòu)

55、幾何分析圖分別求出相關(guān)的參數(shù)和尺寸。痙釧幛膜 痙釧幛膜 圖4-5 四連桿機(jī)構(gòu)幾何圖痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 圖4-6 四連桿機(jī)構(gòu)幾何圖痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 圖4-7 四連桿機(jī)構(gòu)幾何圖痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 四連桿機(jī)構(gòu)幾何圖見(jiàn)4-5 各尺寸參數(shù)見(jiàn)表4-1痙釧幛膜 項(xiàng)目 組數(shù)痙釧幛膜 Ⅰ痙釧幛膜 Ⅱ痙釧幛膜 Ⅲ痙釧幛膜 支架在最高位置時(shí)痙釧幛膜 P1痙釧幛膜 580痙釧幛膜 590痙釧幛膜 590痙釧幛膜 Q1痙釧幛膜

56、 800痙釧幛膜 790痙釧幛膜 790痙釧幛膜 支架在最低位置時(shí)痙釧幛膜 P2痙釧幛膜 250痙釧幛膜 230痙釧幛膜 240痙釧幛膜 Q2痙釧幛膜 380痙釧幛膜 330痙釧幛膜 340痙釧幛膜 痙釧幛膜 0.612痙釧幛膜 0.626痙釧幛膜 0.624痙釧幛膜 （mm）痙釧幛膜 2423痙釧幛膜 2390痙釧幛膜 2390痙釧幛膜 前后連桿在掩護(hù)梁上鉸點(diǎn)之距（mm）痙釧幛膜 567痙釧幛膜 626痙釧幛膜 627痙釧幛膜 瞬心角θ痙釧幛膜 15.20痙釧幛膜 190痙釧幛膜 170痙釧幛膜 前后連桿在底座上鉸點(diǎn)水平之距(mm)痙

57、釧幛膜 720痙釧幛膜 935痙釧幛膜 860痙釧幛膜 前后連桿下鉸點(diǎn)到底座平面之距(mm)痙釧幛膜 644痙釧幛膜 570痙釧幛膜 640痙釧幛膜 前連桿長(zhǎng)(mm)痙釧幛膜 1372痙釧幛膜 1600痙釧幛膜 1500痙釧幛膜 A=G(A/G) (mm)痙釧幛膜 1478痙釧幛膜 1457痙釧幛膜 1457痙釧幛膜 前后連桿長(zhǎng)比值痙釧幛膜 0.92痙釧幛膜 1.10痙釧幛膜 1.03痙釧幛膜 支架頂梁前端運(yùn)動(dòng)雙紐線最大寬度e（mm）痙釧幛膜 30痙釧幛膜 60痙釧幛膜 38痙釧幛膜 痙釧幛膜 表4-1 四連桿參數(shù)表痙釧幛膜 通過(guò)比較，本設(shè)

58、計(jì)選取方案Ⅰ。痙釧幛膜 痙釧幛膜 4.3 液壓支架配套設(shè)備及有關(guān)參數(shù)的確定痙釧幛膜 4.3.1 采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)型號(hào)的確定痙釧幛膜 根據(jù)配套尺寸關(guān)系，在設(shè)計(jì)中選用采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)型號(hào)為：痙釧幛膜 運(yùn)輸機(jī)：SGWD-180PB型 痙釧幛膜 采煤機(jī)：MLS3PH-170痙釧幛膜 4.3.2 配套圖.配套尺寸的確定痙釧幛膜 1)液壓支架配套關(guān)系圖,如圖4-6所示。痙釧幛膜 2)配套尺寸的確定，由圖4-5可知痙釧幛膜 配套尺寸 E=624＋233＋630＋376=1889（mm）痙釧幛膜 痙釧幛膜 圖4-6 液壓支架配套關(guān)系圖痙釧幛膜

59、 4.3.3 泵站和各安全閥的選擇痙釧幛膜 在設(shè)計(jì)中選擇泵站型號(hào)為XRB2B型。泵站的理論工作壓力為35MPa,由于供液泵在工作過(guò)程中的磨損有等原因，實(shí)際供液壓力為35MPa，在立柱初撐階段，因?yàn)闆](méi)有應(yīng)用液體流動(dòng)，管路損失為零，取初撐壓力為32MPa。 痙釧幛膜 4.4 頂梁的設(shè)計(jì)及有關(guān)參數(shù)的確定痙釧幛膜 4.4.1 頂梁的作用痙釧幛膜 頂梁是支護(hù)頂板一定面積的直接承載部件，并為立柱、掩護(hù)梁、護(hù)頂裝置等提供必要的連接點(diǎn)。痙釧幛膜 4.4.2 頂梁設(shè)計(jì)要求痙釧幛膜 頂梁不但要有一定的剛度和強(qiáng)度，還要保證支護(hù)頂板的需要，如：有足夠頂板覆蓋效率，同時(shí)，要

60、求頂梁能適應(yīng)頂板變化，與頂板接觸壓力分布均勻，避免因局部應(yīng)力而引起損壞。痙釧幛膜 4.4.3 頂梁結(jié)構(gòu)型式的確定痙釧幛膜 支撐掩護(hù)式支架的頂梁較長(zhǎng) ，為了改善頂梁的接頂狀況，增大梁端支撐力，這類支架采用分段組合式頂梁，它有以下幾種組合型式：痙釧幛膜 1) 剛性主梁＋鉸接前梁痙釧幛膜 剛性主梁和鉸接前梁，如圖4-7a所示，該結(jié)構(gòu)頂梁分前后梁并鉸接，在鉸接前梁設(shè)有前梁千斤頂，支撐靠近煤壁處的頂板，同時(shí)還可以調(diào)整前梁的上下擺角，以適應(yīng)頂板不平的變化。痙釧幛膜 2) 剛性主梁＋伸縮前探梁痙釧幛膜 這種組合方式如圖4-7b所示，此結(jié)構(gòu)前梁有伸縮千斤頂使它伸

61、縮，因此及時(shí)伸出支護(hù)剛暴露的頂板，從而可使頂梁長(zhǎng)度減小，也可使用前梁千斤頂和伸縮千斤頂，使前梁即可伸縮又可以上下擺動(dòng)。痙釧幛膜 3) 剛性主梁＋鉸接前梁＋伸縮前探梁痙釧幛膜 這種結(jié)構(gòu)形式是由剛性主梁，鉸接前梁和在鉸接前梁內(nèi)裝伸縮前探梁組成的，前探梁用來(lái)煤壁片幫后的支護(hù)。痙釧幛膜 對(duì)以上三種頂梁型式比較，本設(shè)計(jì)選用剛性主梁＋鉸接前梁的結(jié)構(gòu)型式。痙釧幛膜 痙釧幛膜 本設(shè)計(jì)支架頂梁采用箱式結(jié)構(gòu)，用鋼板焊接而成，為加強(qiáng)剛性，上下蓋板之間焊接加筋板，構(gòu)成封閉式棋盤型。痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜

62、 (a) (b)痙釧幛膜 1—前梁 2—后梁 3—前梁千斤頂 4—前梁伸縮千斤頂痙釧幛膜 圖4-7 支架頂梁的結(jié)構(gòu)形式圖痙釧幛膜 痙釧幛膜 4.4.4 頂梁主要尺寸的確定痙釧幛膜 1) 頂梁長(zhǎng)度L1痙釧幛膜 L1 =配套尺寸＋底座長(zhǎng)度＋AcosQ1-GcosP1-300痙釧幛膜 配套尺寸為1889（mm）痙釧幛膜 底座長(zhǎng)度為2380（mm）痙釧幛膜 Q1=800痙釧幛膜 P1=580痙釧幛膜 將以上數(shù)據(jù)代入（

63、2—11）式得痙釧幛膜 L=1889＋2380＋1478×cos800－2432×cos50－300=3025.5（mm）痙釧幛膜 取頂梁長(zhǎng)度為3025（mm）痙釧幛膜 2) 頂梁寬度痙釧幛膜 目前我國(guó)刮板輸送機(jī)溜槽寬每節(jié)長(zhǎng)度為1.5m一節(jié)溜槽對(duì)應(yīng)一個(gè)支架，頂梁寬度定為1.4m痙釧幛膜 3) 頂梁厚度痙釧幛膜 通過(guò)類比取頂梁厚度為220mm痙釧幛膜 4) 頂梁其它有關(guān)尺寸的確定痙釧幛膜 通過(guò)類比，確定立柱上鉸點(diǎn)，前梁千斤頂鉸點(diǎn)，前后梁鉸點(diǎn)，掩護(hù)梁與頂梁鉸接點(diǎn)位置（包括水平方向和垂直方向），各尺寸如圖4-8所示痙釧幛膜 4.4.5 頂梁要主參數(shù)的確定痙

64、釧幛膜 1） 頂梁面積A痙釧幛膜 頂梁面積A=L1.B痙釧幛膜 L—頂梁長(zhǎng)度 取3026mm B取1500mm痙釧幛膜 A=3026×1500=4.54m痙釧幛膜 痙釧幛膜 痙釧幛膜 圖4-8 支架結(jié)構(gòu)尺寸總圖痙釧幛膜 支護(hù)面積S 痙釧幛膜 頂梁支護(hù)面積按下式計(jì)算：痙釧幛膜 S=(L1＋300).B (4—13)痙釧幛膜 代入上式得：痙釧幛膜 S=（3026＋300）×1500=4.99㎡痙釧幛膜 支架名義工作阻力F痙釧幛膜

65、 F=s× （4-14）痙釧幛膜 式中F—支架名義工作阻力，痙釧幛膜 支架在最高處名義工作阻力為：痙釧幛膜 Fm=s.qm =4.99×827=4126.73kN痙釧幛膜 頂板覆蓋率δ痙釧幛膜 支架頂板覆蓋按下式計(jì)算痙釧幛膜 δ=A/S×100%=×100%痙釧幛膜 δ—頂板覆蓋率痙釧幛膜 將已知各數(shù)據(jù)代入式（4—15）痙釧幛膜 δ=4.54/4.99×100%=90.98%痙釧幛膜 4.5 底座的結(jié)構(gòu)選擇及參數(shù)的確定痙

66、釧幛膜 4.5.1 底座的作用痙釧幛膜 底座在支架工序過(guò)程中起著將頂板壓力傳遞到底板并穩(wěn)固支架的作用。痙釧幛膜 4.5.2 底座設(shè)要求：痙釧幛膜 1) 底座應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度；痙釧幛膜 2) 底座對(duì)底板的起伏變化適應(yīng)性好；痙釧幛膜 3) 底座與底板接觸面積大，以減小底座對(duì)底板的接觸比壓，避免支架陷入底板；痙釧幛膜 4) 底座應(yīng)有足夠的尺寸來(lái)安入立柱、推移裝置及液壓控制裝置；痙釧幛膜 5) 底座要能把落入支架內(nèi)的碎矸推棄到老塘中。痙釧幛膜 4.5.3 底座的結(jié)構(gòu)確定痙釧幛膜 通過(guò)類比本設(shè)計(jì)采用整體式底座痙釧幛膜 4.5.4 底座主要尺寸的確定痙釧幛膜 1） 底座長(zhǎng)度L2痙釧幛膜 通過(guò)類比，取底座長(zhǎng)度為2400mm痙釧幛膜 通過(guò)類比，取底座寬度為1500mm痙釧幛膜 底座其它尺寸的確定通過(guò)類比，確定立柱下鉸點(diǎn)，連桿下鉸點(diǎn)位置（水平與垂直方向距離）具體尺寸見(jiàn)圖4-8痙釧幛膜 4.6 掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)確定痙釧幛膜 4.6.1 掩護(hù)梁的作用痙釧幛膜 掩護(hù)梁是支架的掩護(hù)構(gòu)