【正文】 .................................................................................................................................. 57 致 謝 ...................................................................................................................................... 58 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 59 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 緒論 液壓支架的 組成和 用途 液壓支架的組成 液壓支架一般有承載 構(gòu)件、執(zhí)行元件、控制元件和輔助裝置四大部分組成。 關(guān)鍵詞 ：液壓支架 ； 液壓 系統(tǒng) ； 四連桿機(jī)構(gòu) ； 立柱 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） III Abstract The prehensive mechanization of coal mining is the acceleration coal industrial development of our country, raises labor productivity substantially , realizes the modern a strategic measure of coal industry. Synthesize mechanization not only output big, efficiency has low cost high and can alleviate heavy physical labor and improvement schoolwork environment, is the technology of coal industry develop direction. Hydraulic support is the one of prehensive most important equipment in the mechanization method of coal mining. The thesis is mainly for design of general shielded roof support. It covers overall design, main ponents design, and verification of main pontents and design of hydraulic system. The shielded roof support is selected for of seam height. If the seam height varies a lot, it should select shielded roof support with wide adjustable height range and horizontal push resistant. The support uses the fourbar linkage, improves the support stress condition. The topbeam, caving shield, the foundation makes the packed in a box body structure。 支架采用四連桿機(jī)構(gòu)，以改善支架受力狀況。綜合機(jī)械化不僅產(chǎn)量大，效率高，成本低，而且能減輕笨重的體力勞動，改善作業(yè)環(huán)境，是煤炭工業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向。液壓支架是綜合機(jī)械化采煤方法中最重要的設(shè)備之一。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，以增加工作行程來滿足支架調(diào)高范圍的需要。 The post support uses the double expansion and contraction function hydraulic cylinder, increases the power stroke to satisfy the support to adjust the high scope the need. Passes the hoisting jack to use the portal frame construction, reduces pushes slides the strength and increases moves a strength. In order to enhance moves a speed, guarantees is prompt to the roof, uses the mushroom valve hydraulic system. Key word: Roof support。 ⑴ 承載結(jié)構(gòu)件 ① 頂梁 直接與頂板相接觸并承受頂板載荷的支架部分叫頂梁。掩護(hù) 梁是掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架的特征部件之一。支架通過底座與推移裝置相連，以實現(xiàn)自身前移和推移輸送機(jī)前移。 ⑶ 控制元件 液壓支架的液壓系統(tǒng)中所使用的控制元件主要有兩大類：壓力控制閥和方向控制閥。 ② 擋矸裝置 擋矸裝置由懸掛在頂梁后端的擋矸簾或擋矸板構(gòu)成，其作用是防止矸石從采空區(qū)涌入工作面。護(hù)幫裝置安設(shè)在支架頂梁前端，由護(hù)幫板和護(hù)幫千斤頂組成。 液壓支架的用途 液壓 支架是綜采設(shè)備的重要組成部分。在生產(chǎn)過程中，液壓支架的性能的好壞將直接影響煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量 ,特別是生產(chǎn)過 程中對人員的安全保障問題是極為重要的。 ① 支撐式液壓支架是一個在底座上放置幾根立柱支撐頂梁，通過頂梁支撐頂板的簡單結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是世界上發(fā)展最早的液壓支架。 ② 掩護(hù)式液壓支架 掩護(hù)式液壓支架是利用立柱、頂梁與掩護(hù)梁支護(hù)頂板和防止巖石落入工作面。這種支架采用了支撐式支架雙排立柱支撐頂梁的結(jié)構(gòu)形式，保證了支撐式支架支撐力大，切頂性能好，工作空間寬敞的優(yōu)點，采用了掩護(hù)式支架堅固的掩護(hù)梁以及側(cè)護(hù)板將工作面與采空區(qū)完全隔離開的結(jié)構(gòu)形式，保留了掩護(hù)式支架防護(hù)性能好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的長處。 液壓支架的工作 原理 液壓支架在工作過程，必須具備升、降、推、移四個基本動作，這些動作是利用泵站提供的高壓乳化液通過工作性質(zhì)不同的幾個液壓缸來完成的，如圖 11 所示。當(dāng)需要支架前移時，先降柱卸載，然后高壓液進(jìn)入推移千斤頂?shù)幕钊麠U腔，另一腔回液，以輸送機(jī)為支點，缸體前移，把整個支架拉向煤壁；當(dāng)需要推移輸送機(jī)時，支架支撐頂板內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 5 后，高壓液進(jìn)入推移千斤頂下腔，另一腔回液，以支架為支點，使活塞桿伸出，把輸送機(jī)推向煤壁。 ：它與支架設(shè)計的最大支撐高度有關(guān)。 4．頂板性質(zhì)：頂板的性質(zhì)影響架型選擇。 6．瓦斯含量：若瓦斯含量大，必須考慮支架的通風(fēng)斷面也要大。如圖 a 所示為整體剛性頂梁。半餃?zhǔn)巾斄喝鐖D c 所示，它克服了全鉸式的缺點，當(dāng)中部頂板出現(xiàn)凸起時，使前、后梁向上翹；當(dāng)頂板出現(xiàn)凹坑時，由于鉸接點下部有平整碰頭阻止，支架頂梁仍保持平整位置。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 10 2．掩護(hù)式液壓支架的頂梁結(jié)構(gòu) 掩護(hù)式液壓支架的頂梁結(jié)構(gòu)型式如圖 23 所示 如圖 a 所示為平衡頂梁頂梁較短，與其下部的的掩護(hù)梁鉸接。 如圖 b 所示為潛入式頂梁，頂梁后端為扇形結(jié)構(gòu)，掩護(hù)梁可潛入扇形結(jié)構(gòu)內(nèi)，消除三角區(qū)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 11 如圖 e 所示為帶伸縮前梁的鉸接式頂梁，可及時支護(hù)頂板，減少頂板的暴露時間 鉸接式頂梁加伸縮和擺動前梁，為如圖 d、 e 所示兩種型式的結(jié)合型，由前梁千斤頂調(diào)節(jié)前梁角度，并在前梁內(nèi)加伸縮前探梁。 從側(cè)面看掩護(hù)梁，有直線型，折線型兩種。 從掩護(hù)梁的寬度方向分，可分為整體式和相分式兩種。整體式底座是用鋼板焊接成的箱式 結(jié)構(gòu)，整體性強(qiáng)，穩(wěn)定向好，強(qiáng)度高，不易變形，與底座接觸面積大，比壓小。為使底座在一定范圍內(nèi)適應(yīng)底板起伏不平的變化，通常把底座制成前、后或左、右對分式。底靴式底座的特點是每根立柱支撐在一 個底靴上，立柱之間用彈簧鋼板連接，立柱與底靴之間用銷軸連接，如圖 25f 所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 13 (a) (b) (c)(f)(e)(d) 圖 25 底座的結(jié)構(gòu)型式 a、 b 整體式底座； c、 d、 e 對分式底座； f 底靴式底座 底座與立柱之間連接處用鑄鋼球面柱窩接觸，以免因立柱偏斜受偏載，并用限位板和銷軸限位，防止立柱脫出柱窩。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 圖 26 立柱類型 a 單作用活塞式； b單作用柱塞式； c雙作用活塞式； d、 e、 f雙伸縮 2．幾種立柱的動作原理 1）單伸縮立柱的動作原理 單 伸縮單作用活塞式或柱塞式立柱，靠液壓力伸柱，靠自重或彈簧力降柱。 當(dāng)中缸全部伸出后中缸下腔壓力增加，當(dāng)壓力增加至超過底閥彈簧調(diào)正壓力時，底閥打開，高壓液進(jìn)入上柱下腔，上柱上腔液體經(jīng)中腔上部小孔排出，使上柱伸出，如圖27b 所示。 1．液壓支架架型的選擇首先要適合于頂板。 4．應(yīng)使支架對地板的接觸比壓不超過地板允許的抗壓強(qiáng)度。時，液壓支架可以不設(shè)防倒防滑裝置。傾角在 18176。 8．同時允許選用幾種架型時，應(yīng)優(yōu)先選用價格便宜的支架。 二．中等穩(wěn)定頂板：這類頂板強(qiáng)度較高，但由大量節(jié)理裂隙，局部較完整，厚度不大，冒落后不能充滿采空區(qū)，一般支護(hù)設(shè)備前移后隨即冒落。 四．堅硬頂板：極難冒落的砂巖、堅硬砂質(zhì)頁巖等屬于 這一類頂板。 表 23 節(jié)理裂隙間距 表 節(jié)理裂隙間距表 LP=25～ 50 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 19 l/m c1 表 24 分層厚度表 分層厚度表 Hx/m C2 表 25 支架架型確定參數(shù) 支架架型確定參數(shù) 基本頂級別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 直接頂級別 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 4 液壓支架架型 掩護(hù) 掩護(hù) 支撐 掩護(hù) 掩護(hù)或支撐 支撐 支掩 支掩 支撐或支掩 支撐或支掩 支撐（采高小于） 或支掩（采高大于） 支架支護(hù)強(qiáng)度/(采高 1m 采高 2m采高 3m采高 4m 294 343（ 245） 441（ 343） 539（ 441） 295 343（ 245） 441（ 343） 539（ 441） 295 343 441 539 ＞ 2 295 ＞ 2 343 ＞ 2 應(yīng)結(jié)合深孔爆破，軟化頂板等措內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 20 ) 441 ＞ 2 539 施處理采空區(qū) 注 : (1)表中括號內(nèi)數(shù)字系掩護(hù)式支架頂梁上的支護(hù)強(qiáng)度 (2)、 、 2 為增壓系數(shù) (3)表中采高為最大采高 支撐掩護(hù)式 液壓支架支撐力分布于承載的關(guān)系 支撐掩護(hù)式液壓支架支撐力分布與承載的關(guān)系及適用范圍 圖 28支撐掩護(hù)式液壓支架支撐力分布 支 撐掩護(hù)式液壓支架是為了改善支撐式液壓支架和掩護(hù)式液壓支架的性能和對頂板的適應(yīng)性而設(shè)計的，主體部分接近垛式，支架后部有四連桿機(jī)構(gòu)和掩護(hù)梁，增強(qiáng)了支架的支撐力和承載能力。推溜力一般為 100KN 左右；移架力按煤層厚 度而定，薄煤層一般為 100KN～ 150KN，中煤層一般為 150KN 至 250KN，厚煤層一般為 300KN～ 400KN。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 22 支架間距 bc 要根據(jù)支架型式來 確定，但由于每架支架的推移千斤頂都與工作面輸送機(jī)的一節(jié)溜槽相連，因此目前主要根據(jù)輸送機(jī)溜槽每節(jié)長度及槽幫上千斤頂連接塊的位置來確定，我國刮板輸送機(jī)溜槽每節(jié)長度為 ，千斤頂連接塊位置在溜槽中長的中間 ,所以除節(jié)式和邁步式支架外，支架中心距一般為 。取底座長度： 。其作用概括起來主要有兩個，其一是當(dāng)支架由高到低的變化時，借助四連桿機(jī)構(gòu)使支架頂梁前端點的運動軌跡呈近似雙紐線，從而使支架頂梁前端點與煤壁間距離的變化大大減小，提高了管理頂板的性能；其二是使支架能承受較大的水平力。 Q ≤ 75176。在特殊情況下需要角度較小時，可提高后連桿下鉸點的高度。同時底板阻止底座向后移，使整個支架產(chǎn)生順時針的轉(zhuǎn)動趨勢，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小，防止啃底，有利于移架。 圖 33