【正文】 ；移架力按煤層厚度而定，薄煤層一般為100kN—150kN，中厚煤層一般為150kN—250kN，厚煤層一般為250kN—400kN。通常，兩排立柱都直接支撐在頂梁上，個(gè)別情況下，也有后排立柱支撐在掩護(hù)梁上而前排立柱支撐在頂梁上。這種支架的優(yōu)點(diǎn)是：支撐力大，切頂性能強(qiáng)，防護(hù)性能好，通風(fēng)斷面大，穩(wěn)定性好，應(yīng)用范圍廣。由上可知，支撐式支架適用于直接頂穩(wěn)定、老頂有明顯或強(qiáng)烈周期來壓，且水平力小的條件。節(jié)式支架由于穩(wěn)定性差，現(xiàn)已基本淘汰。由上可知，掩護(hù)式支架適用于頂板不穩(wěn)定和中等穩(wěn)定、老頂周期來壓不明顯、瓦斯含量少的破碎頂板條件。這種支架的立柱都為傾斜布置，以增加支架的調(diào)高范圍，支架的兩側(cè)有活動側(cè)護(hù)板，可以把架間密封。 掩護(hù)式支架掩護(hù)式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：有一個(gè)較寬的掩護(hù)梁以擋住采空區(qū)的矸石進(jìn)入作業(yè)空間，其掩護(hù)梁的上端與頂梁鉸接，下端通過前后連桿與底座連接。支架的工作阻力是支架的一個(gè)重要參數(shù)，它表示支架支撐力的大小。 圖22 支架的工作特性曲線由上可知，支架工作時(shí)，其支撐力與時(shí)間的關(guān)系，可用支架工作特性曲線表示，如圖 所示，曲線上的、分別表示支架的初撐、增阻、和恒阻階段的時(shí)間。隨著頂板的繼續(xù)下沉，安全閥重復(fù)這一過程。此時(shí)支架對頂板的支撐力為初撐力。 支架升降當(dāng)操作閥處于升柱位置時(shí)，從乳化液泵站來得高壓液體通過操縱閥液控單向閥5進(jìn)入立柱2的下腔，立柱上腔回液，支架升起，并撐緊頂板。移架時(shí)，先使支架卸載下降，再把操縱閥置于移架位置，從乳化液泵站來的高壓液體進(jìn)入推移千斤頂?shù)那扒患椿钊麠U腔，后腔即活塞腔回液。同時(shí)通過完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力；在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，以我們的主動學(xué)習(xí)為主，教師適時(shí)指導(dǎo)為輔；將素質(zhì)教育也畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)相融合，從根本上提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平 。同樣通過對液壓支架的設(shè)計(jì)，能夠更好的認(rèn)識國內(nèi)外液壓支架的發(fā)展趨勢和發(fā)現(xiàn)目前煤礦液壓支架主要存在的問題，從而為以后更深認(rèn)的了解和設(shè)計(jì)液壓支架打下良好的基礎(chǔ)。因此液壓支架的設(shè)計(jì)工作是很重要的。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。所以，今后除應(yīng)繼續(xù)針對我國國情和煤層具體條件，開發(fā)一些新架型、新品種外，還應(yīng)在設(shè)計(jì)支架控制系統(tǒng)和提高支架的工作可靠性方面下功夫。我國液壓支架經(jīng)過30多年的發(fā)展，盡管取得了顯著成績，在雙高礦井建設(shè)中出現(xiàn)過日產(chǎn)萬噸其至班產(chǎn)超萬噸的記錄．但總體水個(gè)與世界先進(jìn)采煤國家仍存在一定差距。(4)高壓化。(2)標(biāo)準(zhǔn)化。(6)大傾角工作面支架。(4)重型支架。(2)新型放頂煤液壓支架。為了解決此間題。支架還采用屈服強(qiáng)度8001000MPa的鋼板，既有較高的強(qiáng)度、硬度和韌性，又具有良好的冷焊性能。從液壓支架的設(shè)計(jì)來看，由過去的手工設(shè)計(jì)發(fā)展到全部計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)。而液壓支架能夠可靠有效地支撐和控制。我畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是方頂煤試液壓支架底座及千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)。在研制液壓支架時(shí)，需要對支架進(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)問題。支架除了要有效的對頂板進(jìn)行支撐外，還要實(shí)現(xiàn)升、降、推、移幾個(gè)步驟。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）放頂煤液壓支架摘 要 本課題主要論述了液壓支架的主要設(shè)計(jì)過程。支架采用四連桿機(jī)構(gòu)，改善支架的受力狀況，縮小支架的升降過程中頂梁前端前后移動的距離。關(guān)鍵詞：液壓支架 頂梁 底座 立柱 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ABSTRACTThe article mainly elaborate the hydraulic support design for topcaving. including: 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 legthen 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. Keyword: Hydraulic pressure support Top beam Cradle the columntype support structure designI目 錄摘 要 IABSTRACT II前 言 11液壓支架的概述 2 2 2 2 4 52液壓支架基本理論分析 6 液壓支架的工作原理 6 7 支架升降 7 支架承載過程 7 液壓支架的類型和結(jié)構(gòu) 9 掩護(hù)式支架 9 支撐式支架 10 支撐掩護(hù)式支架 10 特種液壓支架 11 對液壓支架的基本要求 11 12 12 12 影響架型選擇的因素 13 支架架型的確定 143液壓支架的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 支架高度、中心距的確定 16 16 16 16 17 17 底座寬度 174支架主要部件的設(shè)計(jì) 17 17 四連桿結(jié)構(gòu) 18 四連桿機(jī)構(gòu)的作用 18 四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 19 四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 30 30 底座接觸比壓 31 31 31 32 35 37 38 38 39 39 39 頂板狀態(tài) 39 40 40 405液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 44 44 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 45 千斤頂系統(tǒng) 45 47 47 48 516技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 537結(jié)論 54致 謝 55參考文獻(xiàn) 56III前 言時(shí)光如梭，大學(xué)學(xué)習(xí)生活馬上就要結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們大學(xué)生活的一個(gè)總結(jié)，它要求我們應(yīng)用所掌握的基本理論和專業(yè)知識去解決現(xiàn)實(shí)中的一些問題。液壓支架是一種復(fù)雜的煤礦機(jī)械。這次設(shè)計(jì)主要是對其底座重點(diǎn)設(shè)計(jì)，包括一些常規(guī)性的強(qiáng)度剛度及穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到初步具備設(shè)計(jì)液壓支架重要部件的基本能力，為以后的設(shè)計(jì)或選用液壓支架奠定一定的基礎(chǔ)?？傊?，隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，液壓支架設(shè)汁、制造和使用，將越來越完善、安全、可靠。隨著長壁工作面長度的不斷增加，為適應(yīng)快速移架的需要，國外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站，其額定壓力為4050MPa，額定流量400500L/min，可實(shí)現(xiàn)工作面成組或成排快速移架，移架速度達(dá)到68s／架。日前國外正在設(shè)計(jì)一種前連桿帶油缸的液壓支架，油缸為雙作用單伸縮，上下腔都帶安全閥，當(dāng)頂板水平力大于額定值時(shí)，油缸讓壓，液壓支架達(dá)到新的平衡，從而在設(shè)計(jì)時(shí)可降低安全系數(shù)，減輕了液壓支架的重量。設(shè)計(jì)一種回采率高，夾矸少的放頂煤液壓支架。為適應(yīng)頂板壓力特大的需要，還可將工作阻力設(shè)計(jì)成較大的液壓支架。為適應(yīng)煤層傾角小于等于的工作面，設(shè)計(jì)一種新型的大傾角工作面支架。為了減輕支架質(zhì)量，降低成本，提高對煤層厚度變化和頂?shù)装鍡l件的適應(yīng)性，使液壓支架的危險(xiǎn)性變小，對同一型號設(shè)計(jì)成系列化，適應(yīng)不同煤層厚度的要求。各種閥類的壓力等級加高．相應(yīng)的強(qiáng)度增高液壓支架的質(zhì)量減輕。在支架架型功能上我國與國外相差無兒，存些地方特別是特厚煤層用的放頂煤支架、鋪網(wǎng)支架、兩硬煤層的強(qiáng)力支架、端頭支架還有獨(dú)到之處．但國產(chǎn)液壓支架技術(shù)含量偏低，電液控制閥可靠性差，所用鋼材的耐壓能力一般為16MPa，最好的屈服極限才700MPa，液壓系統(tǒng)壓力在35MPa以下，流量在200L／min以內(nèi)，供液管直徑25—32mm，回液管直徑25—50mm，最快移架速度為10—12s／架(井下實(shí)際應(yīng)用有時(shí)在20s以上)，工作阻力更是相對較低。今后，我國的液壓支架的設(shè)計(jì)將朝技術(shù)含量大、鋼板強(qiáng)度高、移架速度快(6—8s／架)和電液控制閥的方向發(fā)展，對有破碎帶和斷層的工作面將加大支架的移架力，盡量采用整體可靠推桿和拾底座機(jī)構(gòu)，并減少于斤頂?shù)臄?shù)量。為了滿足對煤炭增長的日益需要，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。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，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)。通過自己獨(dú)立地完成指定的課程設(shè)計(jì)任務(wù)，提高理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力，學(xué)會查閱參考書和工具書的方法，提高編寫技術(shù)文件的能力，進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)算和制圖等基本技能的訓(xùn)練，為畢業(yè)后成為一名出色的機(jī)械工程師打好基礎(chǔ)。2液壓支架基本理論分析 液壓支架的工作原理液壓支架在工作過程中，不僅要可靠的支撐頂板，維護(hù)一定的安全工作空間，而且要隨工作面的推進(jìn)，進(jìn)行移架和推移輸送機(jī)。這時(shí)，支架以輸送機(jī)為支點(diǎn)前移。當(dāng)操縱閥處于降柱位置時(shí)，工作液體進(jìn)入立柱的上腔，同時(shí)打開液控單向閥，立柱下腔回液，支架下降。(2) 承載增阻階段支架初撐結(jié)束后，隨著頂板的下沉，立柱下腔的液體壓力逐漸升高，支架對頂板的支撐力也隨之增大，呈現(xiàn)增阻狀態(tài)，這一過程為支架的承載增阻階段。由于安全閥的作用，支架的支撐力維持在某一恒定數(shù)值上，這是支架的恒阻階段。上述工作過程表明：支架在達(dá)到額定工作阻力以前具有增阻性，以保證支架對頂板有效的支撐作用；當(dāng)支架達(dá)到額定工作阻力以后，支架能隨頂板的下沉而下縮，即具有可縮性和恒阻性，支架的工作特性決定于立柱、液控單向閥、安全閥和操縱閥的性能和密封的好壞。但是，由于支架的頂梁長短和間距大小不同，所以并不能完全反映支架對頂板的支撐能力。底座、前后連桿和掩護(hù)梁形成四連桿機(jī)構(gòu)，以保持穩(wěn)定的梁端距和承受水平推力。通常頂梁較短。 支撐式支架支撐式支架是出現(xiàn)最早的一種架型，按其結(jié)構(gòu)和動作方式的不同，支撐式支架又分為垛式支架和節(jié)式支架兩種結(jié)構(gòu)型式。支撐式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：頂梁較長，其長度多在4左右；而且立柱多，一般4—6根，且垂直支撐；支架后部設(shè)復(fù)位裝置和擋矸裝置。 支撐掩護(hù)式支架支撐掩護(hù)式支架是在吸收了支撐式和掩護(hù)式兩種支架優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種支架。它的主要缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。 特種液壓支架特種液壓支架是為滿足某些特殊要求而發(fā)展起來的液壓支架，在結(jié)構(gòu)型式仍屬于上述某種基本架型。3. 防矸性能要好。7. 調(diào)高范圍要大，照明和通訊方便。11. 要易于拆卸，結(jié)構(gòu)要簡單。工作面配套設(shè)備：采煤機(jī)，刮板輸