【正文】 I 摘要 本課題主要論述了液壓支架的主要設(shè)計(jì)過(guò)程。其中包括：液壓支架的選型、總體設(shè)計(jì)、主要零部件的設(shè)計(jì)、校核以及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 支架的形式為掩護(hù)式支架。支架除了要有效的對(duì)頂板進(jìn)行有效支撐，還要實(shí)現(xiàn)升、降、推移四個(gè)步驟。支架采用四連桿機(jī)構(gòu)，改善支架的受力狀況，縮小支架的升降過(guò)程中頂梁前端前后移動(dòng)的距離。立柱采用單伸縮液壓缸，前端帶有加長(zhǎng)桿，以滿足支架最低及最高位置時(shí)的高度要求。頂梁掩護(hù)梁、底座都做成箱體結(jié)構(gòu)用鋼板焊接而成。 在研制液壓支架時(shí)，需要對(duì)支架進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)和分析研究，確定合理的液壓支架受力參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和 結(jié)構(gòu)參數(shù)，以及選定液壓支架最佳方案等方面綜合性的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。本設(shè)計(jì)主要從支架的工作原理這手，然后進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及校核。 關(guān)鍵詞 ：液壓支架；頂梁；底座；立柱；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 全套圖紙，加 153893706 II ABSTRACT The article mianly elaborate the hydraulic support design for topcaving. 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 topbeam 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 topbeam, shields Liang, the foundation all makes the packed in a box body structure, bees 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 columntype support；structure design III 目 錄 摘要 ....................................................................... I ABSTRACT .................................................................. II 1 緒 論 .................................................................... 1 ...................................... 1 本課題的研究目的和意義 .............................................. 2 2 液壓支架基本理論分析 ...................................................... 3 液壓支架的工作原理 .................................................. 3 液壓支架的類型和結(jié)構(gòu) ................................................ 5 對(duì)液壓支架的基本要求 ................................................ 6 支架的選型設(shè)計(jì) ...................................................... 7 3 液壓支架的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................... 9 支架高度、中心距的確定 .............................................. 9 底座長(zhǎng)度的確定 ..................................................... 10 四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ................................................... 11 頂梁長(zhǎng)度計(jì)算 ....................................................... 15 4 支架主要部件的設(shè)計(jì) ....................................................... 17 支架主要部件的設(shè)計(jì)要求 ............................................. 17 ......................................................... 17 底座的設(shè)計(jì) ......................................................... 18 支架技術(shù)參數(shù)和立柱的設(shè)計(jì) ........................................... 18 立柱柱窩位置和受力計(jì)算 ............................................. 23 千斤頂技術(shù)參數(shù)的確定 ............................................... 25 5 支架受力分析與計(jì)算 ...................................................... 30 支架工作狀態(tài) ....................................................... 30 受力計(jì)算 ........................................................... 30 IV 頂梁載荷分布 ....................................................... 33 6 液壓支架的強(qiáng)度校核 ...................................................... 35 強(qiáng)度條件 ........................................................... 35 主頂梁的校核 ....................................................... 35 掩護(hù)梁強(qiáng)度校核 ..................................................... 37 底座強(qiáng)度校核 ....................................................... 39 立柱強(qiáng)度校核 ....................................................... 42 7 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................ 49 液壓支架的液壓系統(tǒng)特點(diǎn) ............................................. 49 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 ................................................. 49 千斤頂系統(tǒng) ......................................................... 50 乳化液泵站系統(tǒng) ..................................................... 51 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................... 57 致謝 ...................................................................... 58 附錄一 （英文） ............................................................ 59 附錄二（譯文） ............................................................ 66 1 1 緒 論 國(guó)內(nèi)外液壓支架的研究現(xiàn)狀及發(fā)展 地下開(kāi)采的煤產(chǎn)量主要是利用由液壓支架配套的綜采設(shè)備產(chǎn)出的。綜采設(shè)備的研制和廣泛的運(yùn)用，對(duì)煤炭工業(yè)革新技木裝備不僅有著重大的作用，而且對(duì)采煤工藝各個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)水平的發(fā)展和提高，是強(qiáng)有力的促進(jìn)因素。 加速現(xiàn)代化進(jìn)程，必須加速煤炭工業(yè)企業(yè)的建設(shè)、改造和革新技術(shù)裝備的進(jìn)程，增加地下開(kāi)采 和露天開(kāi)采的煤產(chǎn)量。地下開(kāi)采方法是最復(fù)雜和閑難的方法，但是，這種方法在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和以煤作為 — 次能源的地區(qū)，仍然普遍應(yīng)用。而且，開(kāi)采優(yōu)質(zhì)煤，包括煉焦煤，都是采用地下開(kāi)采方法。 綜合機(jī)械化采煤是煤炭工業(yè)的一次技術(shù)革命，從根本上改變了煤炭工業(yè)的面貌，綜合機(jī)械化采煤是 20 世紀(jì)人類科技發(fā)展的重要成果。 綜合機(jī)械化采煤技術(shù)在我國(guó)的研究試驗(yàn)、使用、發(fā)展，徹底改變了我國(guó)煤炭工業(yè)的面貌，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了產(chǎn)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率和企業(yè)效益，滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)煤炭的需求，合理的集中生產(chǎn)簡(jiǎn)化了生產(chǎn)系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)安全性。我 國(guó)綜采技術(shù)發(fā)展的 30 多年，使我國(guó)的煤炭生產(chǎn)技術(shù)水平跨進(jìn)了世界先進(jìn)行列，綜放技術(shù)躍居世界領(lǐng)先地位。 工作面支護(hù)問(wèn)題始終是困擾煤礦生產(chǎn)安全、產(chǎn)量和效率的重要問(wèn)題。以液壓支架為主要設(shè)備的綜合機(jī)械化采煤 (以下簡(jiǎn)稱綜采 )的誕生和發(fā)展是煤礦生產(chǎn)發(fā)展史上的一次重大革命。不僅從根本上改善了勞動(dòng)和安全條件，也為工作面產(chǎn)量和效率的迅速提高奠定了基礎(chǔ)。但是綜采設(shè)備初期投資高，特別是液壓支架占綜采設(shè)備總投資約 60%，因此液壓支架的合理選用特顯重要。 30 多年來(lái)在液壓支架技術(shù)不斷發(fā)展中，形成了以煤科總院專業(yè)研究所和骨干支架制造廠設(shè)計(jì) 所為主的支架研究設(shè)計(jì)隊(duì)伍，采用計(jì)算機(jī) CAD 進(jìn)行各種類型支架的設(shè)計(jì)，用有限元計(jì)算軟件等進(jìn)行計(jì)算，并普及計(jì)算機(jī)繪圖。我國(guó)制訂的緩傾斜工作面頂板分類及其它研究成果為支架設(shè)計(jì)、選型和使用提供了有力的指導(dǎo)依據(jù)。制造方面形成以原部屬專業(yè)制造廠為主、機(jī)械工業(yè)部及船舶制造總公司等專業(yè)廠為輔的制造體系，以及以國(guó)家煤礦支護(hù)設(shè)備質(zhì)量檢測(cè)中心為骨干的檢測(cè)隊(duì)伍。制定有關(guān)支架檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 11項(xiàng)，建立了各項(xiàng)支架檢測(cè)手段，造就了一支研究、制造和使用液壓支架的龐大隊(duì)伍 。形成了研制液壓支架的雄厚基礎(chǔ)。不僅能滿足國(guó)內(nèi)的需要，還向美國(guó)、俄羅斯、土耳其 和印度等國(guó)家出口液壓支架或成套綜采設(shè)備。 為適應(yīng)我國(guó)煤礦綜采機(jī)械化的發(fā)展，國(guó)內(nèi)綜采設(shè)備科研設(shè)計(jì)和制造企業(yè)已研制開(kāi)發(fā)出具有較先進(jìn)技術(shù)水平的大功率電牽引采煤機(jī)、重型刮板輸送機(jī)、電液控制強(qiáng)力液壓支架和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)大運(yùn)