【正文】 是支架由高到低變化時，借助四連桿機(jī)構(gòu)的頂梁前端的運(yùn)動軌跡呈近似雙紐線，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。 ]1[ 即： m= 大H / 小H (23) m=3870/2750= 支架間距 支架間距是相鄰兩支架中心之間的距離。 表 21 適應(yīng)不同類級頂板的架型和支護(hù)強(qiáng)度 Tab 21 Adaptive diffent cap of roof and model holding strength 注： 1）表中括號內(nèi)數(shù)字系統(tǒng)掩護(hù)式支架頂梁上的支護(hù)強(qiáng)度。 這類支架適用于直接頂不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的煤層。因此底座堅固定，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。 支撐式支架的架型有垛式支架和節(jié)式支架兩種型式。 支撐掩護(hù)式 液壓支架的液壓系統(tǒng) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 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)。 完整版 CAD 圖紙等，聯(lián)系 695132052 支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案及液壓立柱設(shè)計 2 1 支撐掩護(hù)式液壓支架的 概述 設(shè)計的原始條件 本設(shè)計液壓支架適用煤層度 3 到 ；直接頂為 2 類（中等穩(wěn)定頂板）；老頂級別為 Ⅲ 級（老頂周期來壓 為 強(qiáng)烈） 支撐掩護(hù)式液壓支架的特征 參數(shù) 支架 本設(shè)計液壓支架的支護(hù)高度最低 ,最高 ，支護(hù)寬度 ～ ；工作阻力 ～ ； 支護(hù)面積 ～ ； 支護(hù)強(qiáng)度 ～； 底座面積 ； 底 座 比壓 ～ ； 立柱 本設(shè)計立柱采用單伸縮雙作用活塞式帶機(jī)械加長桿的形式，立柱缸徑 φ 180mm活塞直徑 φ170mm，活柱行程 1200mm， 加長桿長度為 750mm，分五檔，每檔 150mm，撲初撐力 ； 工作阻 力 。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。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前言 液壓支架 是我們煤炭生產(chǎn)中一個重要的組成部件，它起 著 支護(hù)頂板，防止冒頂，維持工人 一 定的工作空間，保證安全和各項作業(yè)的正常運(yùn)行。 液壓支架以高壓液壓作為動力，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。 前梁千斤頂 前梁千斤頂缸徑 φ180mm 桿徑 φ70mm 行程 140mm；初撐力 拉力；工作阻力 。所有系統(tǒng)用同一泵站供液。 如圖 21 掩護(hù)式支架有插腿式和非插腿式兩種型式 。 頂板巖三石則在頂梁后部切斷 垮落。 c 支撐掩護(hù)式支架 支柱兩排，每排 12 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)。 老頂級別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 直接頂類別 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 4 架 型 掩護(hù)式 掩護(hù)式 支撐式 掩護(hù)式 掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式 支撐式 支撐掩護(hù)式 支撐掩護(hù)式 支撐或支撐掩護(hù)式 支撐或支撐掩護(hù)式 采高＜ 采高＞ 時用支撐掩護(hù)式 支 護(hù) 強(qiáng) 度 2/mKN 支架采高 m 1 294 294 294 ＞ 2 294 應(yīng) 結(jié) 合深孔 爆破，軟化 頂 板 等措施 處 理 采空區(qū) 2 343（ 245） 343(245) 343 ＞ 2 343 3 441(343) 441(343) 441 ＞ 2 441 4 539(441) 539(441) 539 ＞ 2 539 支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案及液壓立柱設(shè)計 6 2） 、 、 2為增壓系數(shù)。 目前，支架間距 B 主要根據(jù)刮板輸送機(jī)溜槽每節(jié)長度及槽幫上 千斤頂連接連接的位置確定。 四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征 1)支架高度在最大和最小范圍內(nèi)變化時，如圖 2— 4 所 示，頂梁端點運(yùn)動軌 跡的最大寬度 e應(yīng)小于或等于 70mm，最好在 30mm 以下。設(shè)計時，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 圖 24 四連桿機(jī)構(gòu)幾何特征 Fig .24 fore rods geometry feature line 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 4)頂梁前端點運(yùn)動軌跡雙鈕線向前凸的 一段為支架最佳工作段，如圖 24 所示的 h段。 從 以上分析得知，為使支架受力合理和工作可靠，在設(shè)計四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡時，應(yīng)盡量使 e值減少。如圖 2— 7 具體作圖步驟如下： 1).確定后連桿下鉸點 O點的位置，使它比底座面略高 200～ 250mm（或類比同類型支架確定） 2).過 O 點作與底座面平行的水平線 H— H 線。 支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案及液壓立柱設(shè)計 12 6). 過 e′點作 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的計算高度。 10） . 過 a〞點作與 H— H 線有交角 P2的斜線，以 a〞點為圓心，以 G 為半徑作弧交些斜線一點 e〞，此點為支架在最低位置時，頂梁與掩護(hù)梁的鉸點。 14） . 以 e〞點為圓心，掩護(hù)梁長 ae ˊ為半徑 作弧，交前圓弧上一點 aˊ，以點為液壓支架降到中間某一位置時，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點。 17） .過 C點 H－ H 線作垂線，交點 d，則線段 oa ,ab ,bc ,cd ,和 do 為 液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)。 c）．四連桿機(jī)構(gòu)方案選優(yōu) 由上述方法求出四組連桿機(jī)構(gòu)尺寸，從中優(yōu)選一組。 支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案及液壓立柱設(shè)計 16 2).前后連桿下鉸點的水平距離 E的長度，一般應(yīng)使 E＜ H1/。 泵站的理論工作壓力為 35Mpa,由于供液泵在工作過程中的磨損有等原因，實際供液壓力為 35Mpa，在立柱初撐階段， 因為沒有應(yīng)用液體流動，管路損失為零，取初撐壓力為 32Mpa。 2)剛性主梁＋伸縮 前探梁 這種組合方式如圖 2— 9b 所示，此結(jié)構(gòu)前梁有伸縮千斤頂使它伸縮，因此及時伸出支護(hù)剛暴露的頂板，從而可使頂梁長度減小，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。 支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案及液壓立柱設(shè)計 18 (a) (b) 圖 2— 10 支架頂梁的結(jié)構(gòu)形式 Fig. 210 hydropost construction 1— 前梁 2— 后梁 3— 前梁千斤頂 4— 前梁伸縮千斤頂 頂梁主要 尺寸的確定 1)頂梁長度 L1 L1 =配套尺寸＋底座長度＋ AcosQ1GcosP1300 配套尺寸為 1889（ mm） 底座長度為 2380（ mm） Q1=800 P1=580 將以上數(shù)據(jù)代入（ 2— 11）式得 ]2[ L1 =1889＋ 2380＋ 1478 cos800－ 2432 cos50－ 300=（ mm） 取頂梁長度為 3025（ mm） 2)頂梁寬度 目前我國刮板輸送機(jī)溜槽寬每節(jié)長度為 ，頂 梁寬度定為 3)頂梁厚度 通過類比取頂梁厚度為 220mm 4） 頂梁其它有關(guān)尺寸的確定 通過類比，確定立柱上鉸點，前梁千斤頂鉸點，前后梁鉸點，掩護(hù)梁與頂梁鉸 接 點位置（包括水平方向和垂直方向），各尺寸如圖 2— 10 所示 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 頂梁要主參數(shù)的確定 1） .頂梁面積 A]3[ 頂梁面積 A= L— 頂梁長度 取 3026mm B 取 1500mm A=3026 1500= 圖 2— 11支架結(jié)構(gòu)尺寸總圖 Fig. 211 caving shield map 支護(hù)面積 S 頂梁支護(hù)面積按下式計算 ： ]3[ S=(L1＋ 300).B (2— 13) 代入上式得： S=（ 3026＋ 300） 1500= ㎡ 支架名義工作阻力 F F=s xq （ 214） 式中 F— 支架名義工作阻力， KN 待求 支架在最高處名義工作阻力為： 支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案及液壓立柱設(shè)計 20 Fm= =827= 頂板 覆蓋率δ 支架頂板覆蓋按下式計算 ]3[ δ=A/S100%=SBL1100% δ — 頂板覆蓋率 將已知各數(shù)據(jù)代入式（ 2— 15） ]3[ δ=100%=% 底座的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定 底座的作用 底座 在 支架工 序 過程中起著將頂板壓 力傳遞到底板并穩(wěn)固支架的作用。 2） 從支架高度方面看 掩護(hù)梁可分為整體式和對分式 對以上幾種類型的掩護(hù)梁進(jìn)行比較，本設(shè)計確定掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)形式為整體式、直線型。 立柱結(jié)構(gòu)形式 的確定 立柱分類有以下幾種： 1） 立柱按動作方式分為單作用和雙作用； 2） 立柱按結(jié)構(gòu)種類分為活塞式和柱塞式； 3） 立柱按伸縮式分為單伸縮式和雙伸縮式； 具體結(jié)構(gòu)如圖 2— 12圖所示 支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案及液壓立柱設(shè)計 22 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 圖 2— 12 立柱的類型 Fig .212 sorting of leg piece 本設(shè)計選用單伸縮，雙作用活塞式立柱。 3） 移步橫梁連接方式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜并不能起到防止支架下滑的作用，這種方式對支架與運(yùn)輸機(jī)的配套性不做要求。 推移裝置有關(guān)參數(shù)確定 推移步距 本設(shè)計采用移架后推溜的及時支護(hù)方式，所選采煤機(jī)截深為 650mm。它的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，目前頂梁側(cè)護(hù)板多采用這種型式。即：考慮到當(dāng)前一架升起，另一架降柱時，要保證相鄰兩架間側(cè)護(hù)板不能脫離接觸，同時考慮到支架降柱后要前移，為防止頂梁后部側(cè)護(hù)板脫離接觸，頂梁側(cè)護(hù)板后部要加寬，加寬長度一般為從頂梁后部起大于一個移架步距。 ，盡量減小間隙，加強(qiáng) 密封性。由老頂形式的懸壁一端頂 支承在直接頂垮落后的碎矸上，另一端則支承在支架和煤壁上方直接頂上，并形成載荷 Q2，隨著煤壁的推進(jìn)，老頂懸露長度加長。此后 頂板開始下沉，破碎或斷裂，支架承載加大，直到立柱下腔壓力達(dá)到安全閥調(diào)值，安全閥釋放，出現(xiàn)支架的“讓壓”現(xiàn)象。 2)頂梁， 底座與頂板被認(rèn)為均勻接觸，載荷沿支架長度方向接線規(guī)律分布，沿寬度方向均勻分布。 支掩式支架的受力分析 當(dāng)支架撐牢在頂?shù)装逯g時，取整體某一部分為分離體，皆處于平衡狀態(tài)，據(jù)此，把支架化成平面矸 系進(jìn)行受力和計算。 KN 待求 ]7[ 211.. hwL hPkFm ?? （ 33） 式中 : h1 — 前梁千斤頂 鉸接點距頂梁距離 取 330mm 2h — 前后梁鉸點距頂梁距離 取 85mm 1L — 前梁長度 取 900mm 2)取后梁為分離體進(jìn)行受力 分析，如圖 34所示 ]7[ akbanb xBPappFx ?? ????? c o ss i n 2? （ 34） 21 c o sc o s apapyFy baanb ???? （ 35） 式中： bx — 后梁所受集中力 KN待求 nF — 后梁所集中力 KN 待求 aP — 前排立柱的合力 aP =（ KN） Pb — 后排立柱的合力， Pb =（ KN） ?KP — KP 的反作用 力 。 ]8[ 44336 s i nc os aat ga rxt gaF bb ? ???? （ 38） 式中： F6 — 后連桿 力 ， KN 待求 a3 — 前連桿與水平面的夾角；度 a4 — 后連桿與水平的夾角； 度 ?? ba YX , — baYX, 的反作用力 。為了計算方便，假設(shè)頂梁于頂板均勻接觸且載荷為線性分布。 ]9[ 3212 )64( ???mBxLgFq