【正文】 架的工作阻力來(lái)確定。 液壓缸用等截面法近似計(jì)算，即缸筒看成與活塞桿等截面，截面計(jì)算都以活塞桿為內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 31 準(zhǔn)，受離可按材料力學(xué)的公式算出，活塞桿的穩(wěn)定條件是： kknFR? （ kN） （ ） 式中 : Fk—— 活塞桿失穩(wěn)的臨界力（ kN）； nk—— 安全系數(shù)，一般取 nk =2~4，對(duì)于工作條件惡劣時(shí)可取 nk =6； R—— 活塞桿上的最大推力（ kN）?？山瓶闯蓛上鄳?yīng)力狀態(tài)，其缸筒壁厚可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 0}][{ ??? nDn ??? （ mm） （ ） 式中 : n—— 液壓缸的最大工作壓力（ MPa）； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 30 0?—— 缸筒材料的強(qiáng)度系數(shù)，對(duì)無(wú)縫鋼管取 0?=1. ][?—— 缸筒材料的許用應(yīng)力（ MPa）； )(][ MPanb?? ? （ ） 式中 : b?—— 缸體材料的抗拉強(qiáng)度（ MPa）； n—— 安全系數(shù)，一般取 n=5. 缸筒外徑按下式計(jì)算： ?2??DDe （ mm） （ ） 式中 : De—— 缸筒的外徑，算出 De后，按無(wú)縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)值圓整。采用隔離套不僅能保證最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，而且可以擴(kuò)大導(dǎo)向套及活塞的通用性。 （ 5）最小導(dǎo)向桿長(zhǎng)度的 確定 當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支撐面中點(diǎn)到缸口導(dǎo)向套滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。 （ 4） 最大工作行程 L 液壓缸的最大工作行 程是由工作要求和結(jié)構(gòu)計(jì)算的最大值來(lái)確定的。其余千斤頂?shù)墓ぷ髫?fù)載，可按支架結(jié)構(gòu)的受力分析值計(jì)算。這種立柱造價(jià)比雙伸縮立柱低，應(yīng)用 廣泛。這類立柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整高度方面，缺點(diǎn)是跳高范圍小。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 25 由已經(jīng)計(jì)算的數(shù)據(jù)和支架的整體性能考慮，選擇圖 57 b 所示的整體式液壓支架。所以選用此種底座。 底座的結(jié)構(gòu)型式如圖 47所示，通常有三種類型。 前連桿 后連桿 圖 45 前后連桿結(jié)構(gòu) 分體式 : 圖 46 分體式 特點(diǎn)與適用條件： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 24 ① 由在支架寬度方向上兩個(gè)（個(gè)別分為四個(gè)）獨(dú)立的，尺寸與形狀相同或?qū)ΨQ的桿件組成 ② 大多為鋼板焊成的箱形結(jié)構(gòu)件、也可用厚鋼板制成實(shí)體件或者采用鑄鋼件 ③ 尺寸小、加工運(yùn)輸簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好，因此是目前我國(guó)掩護(hù)式與支撐掩護(hù)式支架前、后連桿所采用的主要型式 , ZZ 型 支撐 掩護(hù)式支架選擇此種結(jié)構(gòu)形式。 ZY 型液壓支架選擇整體式直線型掩護(hù)梁。 整體式直線型 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 22 圖 42 整體直線型 特點(diǎn)與適用條件： ① 整體性好、強(qiáng)度大，加工簡(jiǎn)單，工藝性好 ② 從側(cè)面看、掩護(hù)梁上輪廓線形狀為直線形。有的支架在掩護(hù)梁上焊有立柱柱窩。 圖 41 d為帶前梁的鉸接式頂梁，由前梁千斤頂 7調(diào)節(jié)前梁角度，可提高前梁前端的支撐能力，改善前梁前端的支控效果。 圖 41 b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)，消除了三角區(qū)。頂梁 1較短，與其下部的掩護(hù)梁 5鉸接。 采煤工作面風(fēng)速計(jì)算按下式進(jìn)行。但在工作面中安裝液壓支架后，通風(fēng)面積明顯減小。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 18 頂梁長(zhǎng)度計(jì)算 支撐掩護(hù)式支架頂梁長(zhǎng)度的計(jì)算 頂梁長(zhǎng)度＝【配套尺寸＋底座長(zhǎng)度＋ Acos(Q1)】－【 Gcos(P1)+400+e】＋掩護(hù)梁與 頂 梁鉸點(diǎn)至頂梁后端點(diǎn)之距 （ mm） () 式中 ： 配套尺寸 —— 參考原煤炭部煤炭研究院編制的綜采設(shè)備配套圖冊(cè)確定； 底座長(zhǎng)度 —— 底座前端至后連桿鉸點(diǎn)之距； e—— 支架由高到低頂梁前端點(diǎn)最大變化距離； Q1 、 P1—— 如圖 31 所示 ，支架最高位置時(shí)，分別為后連桿和掩護(hù)梁水平面的夾角； 代入數(shù)據(jù)就可以計(jì)算到頂梁的長(zhǎng)度為： m 頂梁寬度 支架寬大， 可以加快支架的移架的速度，提高支架的橫向的穩(wěn)定性，但是對(duì)頂板起伏的適應(yīng)性差，且需增大立柱的工作阻力。為了防止當(dāng)采煤機(jī)向支架內(nèi)傾斜 時(shí)，采煤機(jī)滾筒不截割頂板，同時(shí)考慮到采煤機(jī)截割時(shí)，不一定把煤壁截割成一垂直平面，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，要求頂梁前端距煤壁最小距離為 400mm，這個(gè)距離叫空頂距。 頂梁的確定 配套采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)型號(hào) 表 31 配套設(shè)備 制造廠家 M 2G ? 300W 采煤機(jī) 雞西煤機(jī)公司 SGD(W)730/320 刮板輸送機(jī) 西北煤機(jī)廠 支架工作方式對(duì)支架頂梁長(zhǎng)度的影響 支架工作方式對(duì)支架頂梁長(zhǎng)度的影響很大 ， 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 17 圖 36 支架工作方式比較 從 圖 36 可以看出，先移架后推溜方式（又稱及時(shí)支護(hù)方式）要求頂梁有較大的長(zhǎng)度；先推溜后移架方式（又稱滯后支護(hù)方式）要求頂梁長(zhǎng)度較短。由作圖得出 ? 的值為 ?5 ，符合要求。 B 點(diǎn)是前搖桿與掩護(hù)梁的鉸接點(diǎn)， B 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)是一段圓弧，其曲率中心就是前搖桿固定鉸點(diǎn) E。 （ 3）在 1A 和 2A 點(diǎn)作水平線和斜線，使斜線與水平線的交角為 1 50?? ， ? ?? ，在斜線上取長(zhǎng) L，得 C C2 點(diǎn)，它們是掩護(hù)梁與后搖桿的鉸接點(diǎn)。等到四連桿機(jī)構(gòu)的尺寸確定之后，再考慮頂梁和立柱，于是支架的基本結(jié)構(gòu)就定出來(lái)了。 符合支撐掩護(hù)式支架的 ?GA ～ 支架在最高位置的計(jì)算高度為： 1H = GsinP1 + AsinQ1。 用解析法來(lái)確定掩護(hù)梁和后連桿的長(zhǎng)度，如圖 3－ 5 所示。 （ 4）掩護(hù)梁總長(zhǎng)不要大于兩搖桿在掩護(hù)梁上鉸接點(diǎn)距離的 4倍，即 14LL? 。 所以，當(dāng)已知掩護(hù)梁和后連桿的長(zhǎng)度后，從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，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)，運(yùn)用作圖法就可以了，如圖 34 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)）。其原因是當(dāng)頂板內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 12 來(lái)壓時(shí)，立柱讓壓下縮，使支架有向前移的趨勢(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)?！? 30176?！? 62176。 四連桿機(jī)構(gòu)的作用及幾何特征 四連桿機(jī)構(gòu)的作用 四連桿機(jī)構(gòu)是掩護(hù)式支架和支撐掩護(hù)式支架的重要部件之一。通常支撐掩護(hù)式支架的底座長(zhǎng)度取 4 倍的移架步距（一個(gè)移架步距為 ） ，即 左右。由上一章分析和計(jì)算知支架的伸縮比是最大與最小高度之比值即： m = Hm / Hn = () 支架間距 所謂支架間距，就是相鄰 兩支架中心線間的距離，按下式計(jì)算 bc =Bm +nc3 () 式中 bc —— 支架間距（支架中心距）， Bm —— 每架支架頂梁的總寬度， c3 —— 相鄰支架（或框架 ）頂梁之間的間隙， n —— 每架所包含的組架或框架數(shù)，整體自移式支架 n = 1；整體邁步式支架 n = 2。液壓支架要有足夠的推溜力和移架力。支架升柱時(shí)，此階段為初撐階段 t0 ；此時(shí)支架的初撐力為： P c =4?D2 pb n 310? （ KN） （ ） 式中 D—— 支架立柱的缸徑， m； pb —— 泵站的工作阻力， Mpa； n—— 支架立柱的數(shù)量。 ⑶ 支架和輸送機(jī)前移 支架和輸送機(jī)的前移，都是由底座上的推移千斤頂來(lái)完成的。如圖 11所示。 ⑤ 防倒防滑裝置 在煤層傾角較大（一般在 15176。 ③ 復(fù)位裝置 復(fù)位裝置是支撐式支架的特征裝置 。壓力控制閥主要有安全閥；方向控制閥主要有液控單向閥、操縱閥等。 ⑤ 側(cè)護(hù)板 側(cè)護(hù)板的作用是： ，防止冒落矸石進(jìn)入支護(hù)空間； ； ； 間距。 ③ 前后連桿 前后連桿只有掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架才安設(shè)。支架通過(guò)頂梁實(shí)現(xiàn)支撐、管理頂板功能。 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。 4．頂板性質(zhì)：頂板的性質(zhì)影響架型選擇。 ：它與支架設(shè)計(jì)的最大支撐高度有關(guān)。從而對(duì)頂 板進(jìn)行即時(shí)支護(hù)，防止頂板冒落，保持一定的作業(yè)空間，確保綜采工作面人員和設(shè)備的安全，實(shí)現(xiàn)頂板管理及采煤作業(yè)過(guò)程機(jī)械化，提高采煤工作效率。每個(gè)工作面一般由采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、乳化液壓站和油管等主要設(shè)備組成。因此，支撐掩護(hù)式支架適用于直接頂中等穩(wěn)定或穩(wěn)定，基本頂周期來(lái)壓明顯或強(qiáng)烈瓦斯涌出量較大的煤層。這類支架的頂梁較短，多數(shù)支架的立柱只有一排，一般僅有 1～ 2 根，多呈傾斜布置，與掩護(hù)梁連接或直接連接在頂梁上。典型的支撐式液壓支架，其頂梁較長(zhǎng)，立柱較多，靠支撐作用維護(hù)一定的工作空間，而頂板巖石則在頂梁后部切斷垮落。因此，性能優(yōu)良的液壓支架 技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、安全上可靠，是實(shí)現(xiàn)采煤綜合機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的主要設(shè)備。它能可靠而有效地支撐和控制工作面的頂板，隔離采空區(qū)，防止矸石進(jìn)入回采工作面和推進(jìn) 輸送機(jī) 。 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。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。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) （ 畢業(yè) 論文） 題 目： 支撐掩護(hù)式液壓支架 設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 202140401317 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī) 2021— 3 班 指導(dǎo)教師：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（ 畢業(yè) 論文 ） I 摘 要 本論文主要 設(shè)計(jì)了普通型支撐掩護(hù)式液壓支架 。 支架采用四連桿機(jī)構(gòu)，以改善支架受力 狀況。 全套圖紙，加 153893706 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(jì) 說(shuō)明書(shū)（ 畢業(yè) 論文 ） II 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（ 畢業(yè) 論文 ） III Abstract 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 resi