【正文】 的結(jié)構(gòu)和千斤頂缸徑有關(guān)，~。底座長度=2250mm，e=30mm，掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)至頂梁后端點(diǎn)之距=100mm。除此之外所有配套設(shè)備均要在頂梁掩護(hù)下工作。設(shè)備配套尺寸與支架頂梁長度有直接關(guān)系，為了防止采煤機(jī)想內(nèi)部傾斜時，采煤機(jī)滾筒不截割頂梁，同時考慮到采煤機(jī)截割時不一定把煤壁割成一個垂直面，所以我在設(shè)計(jì)時頂梁前端距煤壁最小距離為300毫米，這個距離叫做空頂距。 頂梁長度的計(jì)算 頂梁長度計(jì)算的有關(guān)因素工作方式對支架頂梁長度的影響支架的工作方式對頂梁長度影響很大，如圖56所示的工作方式：600圖56 支架工作方式比較從圖56可以看出先移架后推溜的方式（又稱及時防護(hù)措施）要求有較大長度；先推溜后移架的方式（有稱滯后支護(hù)方式）要求頂梁長度較短。14) 連接e’’a’、e’’’a’’，并以a’點(diǎn)位圓心，ab長為半徑作圓弧，交a’’e’’’上于b’點(diǎn)；以a’’點(diǎn)位圓心，ab長為半徑作弧，交與a’’e’’’上于鉸點(diǎn)。 Q2=30176。10) 取e’e’’’線中間某點(diǎn)e’’，為液壓支架降到此高度時掩護(hù)梁與頂梁的鉸點(diǎn)（液壓支架由高到低變化時，頂梁前端點(diǎn)運(yùn)動軌跡為近似雙紐線，中間這一點(diǎn)的位置直接影響頂梁前端活動軌跡的形狀、變化寬度等）。6) 過e‘點(diǎn)作HH線的平行線FF線,則HH線與FF線的距離為H1（設(shè)計(jì)要求為2270mm實(shí)際作圖得2787mm），為液壓支架最高位置時的計(jì)算高度。3) 過O點(diǎn)作與HH線夾角為Q1的斜線。G=2391mmA==1392mm對G、A進(jìn)行圓整，取： G=2400mm A=1400mm幾何作圖作圖過程。Q1=60176。從幾何關(guān)系出發(fā)可以列出如下公式： GcosP1AcosQ1=L2 (54) GcosP2AcosQ2=L2 (55)聯(lián)立兩式可得： (56) 按四連桿機(jī)構(gòu)幾何特征要求，選定PP2代入式45可以求得的比值，由于支架形式不同，一般的比值按以下范圍來取。因此，由類比法取鉸點(diǎn)至頂梁頂面的距離為200mm，后連桿下鉸點(diǎn)至底座地面的距離為280mm（類比支架為中煤北京煤機(jī)廠生產(chǎn)的QY24010/26型掩護(hù)式液壓支架）。水平的合力也相應(yīng)的減小，所以減小了掩護(hù)梁的外載荷?！?03．從圖51可知，掩護(hù)梁與頂梁的餃點(diǎn)e’和瞬時中心O之間的連線與水平面的夾角為其范圍要為﹤。～85176。1．支架高度在最大和最小范圍內(nèi)變化時，頂梁端點(diǎn)運(yùn)動最大軌跡的最大寬度E應(yīng)小于或等于70毫米，最好為30毫米以下。在支架底座長度設(shè)計(jì)時要考慮以下幾方面：支架度底座的接觸比壓要?。恢Ъ軆?nèi)部應(yīng)有足夠的空間用于安裝立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其它輔助裝置；便于人員操縱和行走；保證支架的穩(wěn)定性等。 支架的間距確定支架間距就是相鄰兩支架中心線的距離。根據(jù)式51可得： 3200≥＋250mm≤2950mm根據(jù)式52可得： 1700≤－150－50－50 ≥1950mm 支架的伸縮比確定支架的伸縮比指最大支架高度與最小支架高度之比值為： （53）=由于液壓支架的使用壽命較長，并可能被安裝在不同采高工作面，所以支架應(yīng)具有較大的伸縮比。根據(jù)井筒灌籠尺寸，考慮支架的運(yùn)輸外形尺寸。分居工作面煤壁條件，決定是否用護(hù)幫裝置。（3）瓦斯等級。 液壓支架設(shè)計(jì)的基本參數(shù)(1)頂板條件。9．要求支架有足夠的剛度，能承受事實(shí)上不均衡載荷和沖擊載荷。5．要求液壓支架能保證采煤工作面有足夠的通風(fēng)面積，從而保證人員呼吸、稀釋有害氣體等安全方面的要求。第五章 液壓支架的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 液壓支架設(shè)計(jì)的基本要求和基本參數(shù) 液壓支架設(shè)計(jì)的基本要求1．為了滿足采煤工藝及地質(zhì)條件的要求，液壓支架要有足夠的初撐力和工作阻力，以使有效地控制頂板，保證合理的下沉量。同時底座后部的重力大于前部，避免移架時啃底。3）底靴式。2）對分式。1）整體式。圖47側(cè)護(hù)板的結(jié)構(gòu)型式一種是側(cè)護(hù)板在頂梁外側(cè)。但當(dāng)改換工作面開采方向時，活動側(cè)護(hù)板便位于傾斜方向的上方，給調(diào)架、防倒等帶來不便，所以很少采用。 側(cè)護(hù)板 側(cè)護(hù)板的種類頂梁和掩護(hù)梁的側(cè)護(hù)板有兩種：一種是一側(cè)固定另一側(cè)活動的側(cè)護(hù)板。其中，如圖a所示為折線型，圖b為直線型。 掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)為鋼板焊接成的箱式結(jié)構(gòu)，在掩護(hù)梁上上端與頂梁鉸接，下部焊有與前、后連桿鉸接的耳座（有的支架在掩護(hù)梁上焊有立柱柱窩）。在頂梁下面含有鑄鋼柱窩，柱窩兩側(cè)有孔，孔用鋼絲繩或銷軸不立柱和頂梁連接起來。 頂梁的斷面形狀各類頂梁都為箱式結(jié)構(gòu)，一般由鋼板焊接而成。平衡千斤頂調(diào)節(jié)頂梁的接觸面積。為此，在頂梁后部加設(shè)擋矸板。如圖f所示為不帶伸縮前梁的剛性頂梁，伸縮千斤頂式頂梁伸縮，由于前梁可以及時伸出支護(hù)暴露的頂板，從而允許固定頂梁減小長度，也可以用前梁千斤頂和伸縮千斤頂配合使用，使前梁既可以伸縮，也可以上下擺動。其中，b為全鉸式，它能適應(yīng)支架頂梁上方前后頂板的變化，但當(dāng)頂板出現(xiàn)凹坑時，頂梁易成人字形，影響支撐效果和切頂性能。第四章 液壓支架的各部件結(jié)構(gòu) 液壓支架的頂梁 頂梁的結(jié)構(gòu)形式1．支撐式液壓支架的頂梁結(jié)構(gòu)支撐式液壓支架頂梁結(jié)構(gòu)形式如圖41所示。周期來壓時，由于頂梁后部頂板不能充分切斷，基本頂壓力將由整個支架和采空區(qū)垮落巖石承擔(dān)或者有可能在切頂時，基本頂直接壓在掩護(hù)梁上，這就使掩護(hù)梁上載荷劇增，迫使頂梁支撐力減小，使支架難以承受頂板的壓力和控制頂板的冒落。頂板作用在頂梁上的合力為Q3，載荷分布如圖32所示掩護(hù)梁受力：由于頂板破碎，在頂梁后部自由冒落巖石的一部分作用在掩護(hù)梁上，對掩護(hù)梁的作用力可分解垂直分立和水平分力，如圖掩護(hù)式液壓支架雖然立柱少，支撐力小，但由于頂梁短，單位面積支撐力大，載荷分布和支架支撐力的作用部位基本一致。1．支撐式液壓支架的特點(diǎn)是頂梁較長，控頂距較大，立柱呈直立布置，而且一般都位于頂梁的后半部。按表35根據(jù)基本頂級級別和直接頂類別來確定支架架型，在根據(jù)基本頂級級別和采高確定支護(hù)強(qiáng)度。表31 基本頂級別基本頂級別ⅠⅡⅢⅣ基本頂來壓不明顯明 顯強(qiáng) 烈極強(qiáng)烈指 標(biāo)N=3～5＜N≤3～5LP=25～500,3＜N≤3～5LP＞50N≤LP=25～50N≤LP＞50 注：。 液壓支架的選型過程（1） 確定直接頂和基本頂類別 ①基本頂級級別的確定。（4）底板強(qiáng)度 1）驗(yàn)算比壓，應(yīng)使支架底座對底板的比壓不超過底板的容許比壓。（支撐式液壓支架取下限，掩護(hù)式液壓支架和支撐掩護(hù)式液壓支架取上限）以上時，應(yīng)選用帶有防滑裝置的液壓支架。4)假頂分層開采，應(yīng)選用掩護(hù)式液壓支架。 影響架型選擇的因素液壓支架的架型選擇，主要取決于頂板條件和地質(zhì)條件，結(jié)合各類支架的不同性能和特點(diǎn)，選擇一種較為合理的架型。⑵完成液壓支架的易發(fā)故障和解決方法和途徑進(jìn)行分析和技術(shù)討論，并列出易損零件明細(xì)和更換維修要求。3 復(fù)合支護(hù)—般循環(huán)方式為：割煤一支架伸出伸縮梁一推溜一收伸縮梁一移架。適用于各種頂板條件，是目前應(yīng)用最廣泛的支護(hù)方式。即 (23)式中： —支架的支護(hù)面積， 液壓支架的支護(hù)方式綜采工作面的主要生產(chǎn)工序有采煤、移架和推溜。對于掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架，其初撐力和工作阻力的計(jì)算還要考慮到立柱傾角的影響因素。此階段為增阻階段。由上式可知，支架初撐力的大小取決于泵站的工作壓力，立柱缸徑和立柱的數(shù)量。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完成。包括放頂煤支架等。支撐掩護(hù)式支架的立柱均為兩排，立柱可前傾或后傾。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。掩護(hù)式支架的支護(hù)性能是：支撐力較小，切頂性能差，但由于頂梁短，支撐力集中在靠近煤壁的頂板上，所以支護(hù)強(qiáng)度較大、且均勻，掩護(hù)性好，能承受較大的水平推力，對頂板反復(fù)支撐的次數(shù)少，能帶壓移架。立柱的支撐力間接作用與頂梁或直接作用與頂梁上。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。中間液壓支架按其結(jié)構(gòu)形式來劃分，可分為三種基本類型，即：支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式。這些裝置是為實(shí)現(xiàn)支架的某些動作或功能所必需的裝置。其主要功能是實(shí)現(xiàn)支架的各種動作，產(chǎn)生液壓動力。液壓支架的種類很多，但其基本功能是相同的。老頂根據(jù)周期來壓明顯與否分為四級：Ⅰ級頂板，周期來壓不明顯；Ⅱ級頂板，周期來壓明顯；Ⅲ級頂板，周期來壓強(qiáng)烈；Ⅳ級頂板，周期來壓極其強(qiáng)烈。⑵中等穩(wěn)定頂板，這累頂板強(qiáng)度較高，但有大量的節(jié)理縫隙，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。2 頂板分類我國將緩傾煤層回采工作面的直接頂分為四類。直接頂?shù)姆€(wěn)定性對支護(hù)方式以及架行選擇有決定性的影響。有些煤層不出現(xiàn)偽頂。因而大大地改善了回采工作面的工作條件、降低了人們的勞動強(qiáng)度，有效的增加了勞動的安全性，使工作面的產(chǎn)量和效率得到了很大的提高，并為工作面的自動化創(chuàng)造了條件。由于單體液壓支柱是用高壓液體進(jìn)行升柱和支撐，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，增加了工作面的安全性，工作面的產(chǎn)量和效率有了一定的提高?；夭晒ぷ髅娴氖褂玫闹ёo(hù)設(shè)備有金屬摩擦支柱、單體液壓支架和自移式液壓支架。另外，將普遍采用額定壓力為40MPa、額定流量為400L/min的高壓大流量乳化泵站，以適應(yīng)快速移架的需要；系統(tǒng)采用環(huán)形或雙向供液，以保證支架有足夠的壓力達(dá)到初撐力，以保證支架接頂位置準(zhǔn)確。我國科學(xué)工作者經(jīng)過30多年的發(fā)展和努力，液壓支架的設(shè)計(jì)、制造水平在不斷提高，特別是在緩傾斜中厚煤層的液壓支架方面積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，架型已基本趨于成熟、完善，在品種和質(zhì)量方面與國際先進(jìn)水平相比，差距越來越小。目前，分組程序已開始使用，全工作面的自動控制還處在研究階段。同時，為擴(kuò)大支架適應(yīng)的高度范圍，廣泛采用雙伸縮式支柱。1976年國際采礦設(shè)備展覽會展出的89種液壓支架中，有80％是掩護(hù)式支架，這些支架的主要特點(diǎn)是：采用四連桿機(jī)構(gòu)，使梁端和煤壁之間的距離基本保持恒定；支柱支在頂梁上，提高了支架的工作阻力；頂梁和掩護(hù)梁鉸接，取消了兩者間易被矸石堵賽的三角區(qū)；掩護(hù)梁和頂梁的主梁部分均裝設(shè)側(cè)護(hù)板，提高了支架的防護(hù)能力；采用整體自移式，便于支架操作和實(shí)現(xiàn)自動控制。甚至70176?？傊?，隨著時代的發(fā)展的進(jìn)步，液壓支架設(shè)計(jì)、制造和使用，將越來越完善、安全、可靠。液壓支架的設(shè)計(jì)、制造和使用，從1854年英國研制成功了液壓支架發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)基本成熟，已經(jīng)基本成熟，它已經(jīng)形成了能另適用各種不同煤礦地質(zhì)條件的各類液壓支架。為了有效地支護(hù)和控制頂板，必須設(shè)計(jì)出不同類型和不同結(jié)構(gòu)尺寸的液壓支架。華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）掩護(hù)式液壓支架畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章 緒論 液壓支架的設(shè)計(jì)目的采用綜合機(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。由于不同采煤工作面的頂?shù)装鍡l件、煤層厚度、煤層傾角、煤層的物理機(jī)械性質(zhì)等的不同，對液壓支架的要求也不同。由此可見，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個環(huán)節(jié)。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)。到45176。為了改進(jìn)支架的支護(hù)性能，提高它對不同礦山地質(zhì)條件的適應(yīng)性，擴(kuò)大使用范圍，延長使用壽命，目前液壓支架有下列幾方面的發(fā)展動向：1).大力發(fā)展掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架，對其它形式的支架，應(yīng)用逐漸減少。近幾年來，國外正。5).為加快支架移設(shè)速度，進(jìn)一步改善操縱條件，支架控制正在向自動控制方向發(fā)展。在支架架型功能上我國與國外相差無幾，但有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，所以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，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里，盡量采用整體可靠推桿 和抬底座機(jī)構(gòu)，并減少千斤頂?shù)臄?shù)量。為了保護(hù)工作面內(nèi)機(jī)器和人員的安全生產(chǎn)，要對頂板進(jìn)行支撐和管理，以防止工作面空間的頂板冒落。單體液壓支柱與鉸接頂梁配套使用。它使支架的支撐、切頂、移架和輸送機(jī)等工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。它通常是炭質(zhì)巖和泥質(zhì)巖，～，經(jīng)常隨采隨冒。一般隨回柱或移架而冒落。老頂長能在采空去維持很大懸露面積而不隨直接頂一起垮落，其垮落步距的長短對支護(hù)設(shè)備的載荷大小有決定性影響。泥質(zhì)頁巖﹑再生頂板等屬于這一類。4 堅(jiān)硬頂板：極難冒落的砂巖﹑堅(jiān)硬砂質(zhì)頁巖等屬于這類頂板。 液壓支架的組成液壓支架是綜采工作面支護(hù)設(shè)備，它的主要作用是支護(hù)采場頂板，維護(hù)安全作業(yè)空間，推移工作面采運(yùn)設(shè)備。(2) 液壓油缸，包括立柱和各類千斤頂。圖21 掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu) 圖22 支撐掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu)(4) 輔助裝置，如推移裝置、護(hù)幫(或挑