【正文】 性能，因此適應于頂板堅硬完整，周期壓力明顯或強烈，底板也較硬的煤層中。 （ 5）工作液體：這是傳遞泵站能量，使液壓支架能有效工作的工作介質。 (3) 控制元部件，包括液壓系統(tǒng)操縱閥、單向閥 、安全閥等各類閥，以及管路、液壓、電控元件等。 液壓支架的種類很多，但其基本功 能是相同的。 中國礦業(yè) 大學畢業(yè)設計（論文）說明書 5 由此可知，這個綜采工作面的回采工藝流程是采煤、移架和推溜。 后者推溜后在移架，稱滯后支護方式，現(xiàn)在以采用先移架，后推溜工作方式的總采面為例，說明他的循環(huán)工作過程（見圖 21）： 由圖 21 可知： AA 斷面表示采煤機截割前狀態(tài)，此時，運煤機緊靠煤壁，移架裝置處于伸出狀態(tài)，支架相對于運輸機退后一個步距。各種綜采工作面的布置方式基本相同，只是設備和使用條件的不同略有差異。 通過自己獨立的完成畢業(yè)設計任務，提高理論聯(lián)系實際、分析問題和解決 問題的能力，學會查閱參考書和工具書的方法，提高編寫技術文件的能力，進一步加強設計計算和制圖等基本技能的訓練，為自己成為一名出色的機械工程師打下堅實的基礎。由于液壓支架的類型很多，由此其設計工作量也是很大的，由此可知，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的 一個環(huán)節(jié)。為了滿足對煤炭增長的日益需要，必須大量生產綜合機械化采煤設備，迅速增加機械化采煤工作面。 近十年來主要的發(fā)展趨勢是向兩柱掩護式和四柱掩護式架型發(fā)展，架型結構進一步完善，設計方法更先進，參數(shù)向更高工作阻力、大中心距發(fā)展。 DWX 型液壓支柱的柱塞懸浮，密封脹緊，密封補償，無內泄漏，無圓弧焊縫等技術和安全特點，具有獨創(chuàng)性。俄羅斯、土耳其和印度等國家出口液壓支架和成套綜采設備。我國制訂的緩傾斜工作面頂板分類及其它研究成果為支架設計、選型和使用提供了有力的指導依據(jù)。 所以這次畢業(yè)設計也只能是一個嘗試，但對我將來的工作必將是一個很大的幫助，相信通過這次畢業(yè)設計能達到預期目的，各方面 都 有所提高。 這次畢業(yè)設計不僅關系著每個人的學業(yè)成績 ，更重要的是它體現(xiàn)了每個人對待設計的認 真 程度和實際能力。 在畢業(yè)設計中，我們必須培養(yǎng)認真、負責、細致、踏實的工作作風，養(yǎng)成保質保量、按時按量完成任務的習慣，要達到這一目的，我們在設計中必須應做到： （ 1）隨時準備各種資料，為畢業(yè)設計做好充分的準備。 Pillar with double expansion role, and to increase the hydraulic cylinder working travel to meet the need of high range stand is adjusted. At the same time, the performances of systematic loss, fever and efficiency are checked carefully. Keywords： Hydraulic support, screen and beam, hydraulic system,prehensive mechanized coal mining. 中國礦業(yè) 大學畢業(yè)設計（論文）說明書 III 前 言 畢業(yè)設計是我們綜合運用所學的理論知識和實踐相結合的重要環(huán)節(jié)。此次設計選用支頂掩護式液壓支架，支架采用 四連桿機構，以改善支架受力狀況；頂梁、掩護梁、底座均做成箱體結構，減輕架體自重；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高范圍的需要，同時還對系統(tǒng)壓力損失、發(fā)熱、效率等性能進行了驗算。中國礦業(yè) 大學畢業(yè)設計（論文）說明書 I 摘 要 礦井液壓支架的應用對增加采煤工作面產量、 提高勞動生產率、 降低成本、 減輕工人的體力勞動和保證安全生產是不可缺少的有效措施， 因此液壓支架的設計是技術上先進、 經(jīng)濟上合理， 安全上可靠、 是實現(xiàn)采煤綜合機械化和自動化的主要體現(xiàn)。本文主要闡述了支頂掩護式液壓支架掩護梁、四連桿機構及液壓系統(tǒng)的設計過程。 Top beam, cover, base beam are made, reduce frame structure of the body weight。 再次，畢業(yè)設計培養(yǎng)了我們熟悉 有關技術政策，運用國家標準規(guī)范，手冊，圖冊等工具書，獨立進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術文件的工作能力。 （ 4）勞逸結合，提高工作效率，按時完成自己的設計任務。不過由于對一些實踐性知識了解甚少 ，加上 本次設計時間緊 、 任務重 、 圖紙多， 很難 百分之百的達到畢業(yè)設計的要求 。 30 多年來在液壓支架技術不斷發(fā)展中，形成了以煤炭總院專業(yè)研究所和骨干支架制造廠設計所為主的支架研究設計隊伍，采用計算機 CAD 進行各種類型支架的設計，用有限元計算軟件等進行計算，并普及計算機繪圖。不僅能滿足國內需求，還向美國。 新型礦用單體支護設備，采用懸浮式液 壓技術原理，生產礦用單體支護設備，技術水平達到了國家領先水平，填報了國際空白。該產品普遍適用于煤礦回采工作面的頂板支護和端頭支護，可廣泛應用于薄煤層、中厚煤層和較厚煤層工作面，是煤礦重要支 護設備。 本課題研究的目的和意義 采用綜合機械化采煤方法是大幅度增加煤產量、提高經(jīng)濟效益的必由之路。因此液壓支架的設計工作非常重要。同樣通過對液壓支架的設計，能夠更好的認識國內外液壓支架的發(fā)展趨勢和發(fā)中國礦業(yè) 大學畢業(yè)設計（論文）說明書 3 現(xiàn)目前煤礦液壓支架主要存在的問題，從而為以后更深入的認識、了解和設計液壓支架打下良好的基礎。 中國礦業(yè) 大學畢業(yè)設計（論文）說明書 4 第二章 液壓支架基本理論分析 綜采工作面的布置和循環(huán)工作過程 綜合機械化采煤設備在工作面的布置情況如圖 21 所示，其中主要設備有：進行落煤和裝煤工作的滾筒式采煤機 1（也可用刨煤機）；完成工作面用煤工序的可彎曲刮板運輸機 5 和順槽運輸設備（轉載機 4 與可伸縮皮帶運輸機 3），用于支護頂板的工作面支架 2 和端頭支架 11，設在下順槽的乳化液泵站（包括乳化液 8 和乳化液箱 9），以及由乳化液泵站引入工作面的主進管 6 和回液管 7等。前者隨采煤機后緊接移架，及時支護頂板，稱及時支護方式。 DD 斷面表示推移運輸機后狀態(tài)，隨著采煤機的不斷截割前進，滯后采煤機約 10～ 12m 左右，把運輸機推至煤壁前的新機道上。 圖 21 綜合機械化采煤設備在工作面的布置情況 液壓支架的組成 液壓支架是綜采工作面支護設備，它的主要作用是支護采場頂板，維護安全作業(yè)空間，推移工作面采運設備。 (2) 液壓油缸，包括立柱和各類千斤頂。這些裝置是為實現(xiàn)支架的某些動作或功能所必需的裝置。它靠支柱與頂梁的支撐作用，控制工作面的頂板，維護工作空間，而頂板巖石則在頂梁后部切斷跨落。這種類型的支架，有良好的防矸掩護性能，主要適 用于頂板中等穩(wěn)定和破碎，底板也較軟的煤層中。 支撐式、掩護式和支撐掩護式等三類支架中，對照采煤工藝對支架的要求來看，掩護式支架具有很多特點和較廣的適用范圍。掩護式，和部分支撐式支架，均采用這種移架方式。 ②提步前移式支架，是采取頂梁不大量下降，提腿跨步的方式。 中國礦業(yè) 大學畢業(yè)設計（論文）說明書 8 上述各類支架均為工作面支架，用來支護工作面的頂板。圖 24 是一個最簡單的液壓支架的工作系統(tǒng)示意圖。運輸機靠相鄰的推移千斤頂來固定，千斤頂由液控單項閥緊鎖。 在實際生產中，對于具體支架的動作，根據(jù)該支架的結構和需要來確定。 圖 25 支架的工作特性曲線 此時支架對頂板的支撐力為初撐力。一般采用提高泵站工作壓力的辦法來提高初撐力，以免立柱的缸徑過大。此時支架對頂板的支撐力稱為工作阻力，它是由支架安全閥的調定壓力決定的。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。 3 個工序的不同組合順序，可形成液壓支架的 3 種支護方式，從而決定工作面“三機”的不同配套關系。 （ 2）滯后支護 一般循環(huán)方式為：割煤一推溜一移架。 復合支護的特點是：支護滯后時間短，但增加了反復支撐次數(shù)。 本支架采用分段組合式頂梁結構，強度高，對頂板維護較好；另外，在頂梁前部還布置有起吊耳，可方便吊掛較小的機件。該型底座的缺點是在推移機構外易積存浮煤碎矸，要求及時清理。對于 后連桿，由于不僅受到冒落矸石的載荷，還要承受頂板的水平推力，所以要求它有較大的強度。 立柱 立柱是支架實現(xiàn)支撐和承載的主要部件，它直接影響到支架的工作性能，同時還處于高壓受力狀態(tài)，因此，立柱除了具有 合理的工作阻力和可靠的工作特性外，還必須由足夠的抗壓和抗彎強度，密封良好、結構簡單并能適應支架的工作要求。 中國礦業(yè) 大學畢業(yè)設計（論文）說明書 13 液壓系統(tǒng)及其控制元件 支架液壓系統(tǒng)由乳化液泵站、主進液膠管、主回液膠管、各種液壓元件、立柱及各種千斤頂?shù)冉M成。 本設計液壓支架各項技術特征 ZY3500/25/47 型液壓支架各技術特征如下表所示 本設計液壓支架各技術特征 型號 ZY3500/25/47 型式 兩柱掩護式 工作阻力 3500KN 初撐力 2604KN 支護強度 對底板比壓 支架高度 25004700mm 支架寬度 14301570mm 中心距 1500mm 適應煤層傾角 ≤ 15176。 確定支架結構參數(shù)的內容 確定正常工作條件下，支架與相應設備的位置關系 。 液壓支架的高度與伸縮比 高度的確定及其伸縮比 一般應首先確定支架適用煤層的平均采高，然后確定支架高度。即： maxminHm=H 代入有關數(shù)據(jù)，得 m= 25004700 = 支架的最大高度與最小高度之差為支架的調高范圍。 表 3－ 1 支撐掩護式液壓支架高度系列表（單位 m） Hmax Hmin Hmax Hmin 中心距和寬度的確定 支架中 心距一般等于工作面一節(jié)溜槽長度。 支架寬度是指頂梁的最小和最大寬度。當支架中心距為 ，最小寬度一般 1650～ 1680mm，最大寬度一般 1850～ 1880mm。支架間距 b 主要根據(jù)支架形式，但目前主要根據(jù)刮板運輸機油槽節(jié)長度及槽幫上千斤頂連接的位置來確定。通常掩護式支架的底座長度取 倍的移架步距（一個移架步距為 ），即 左右，支撐掩護式支架的底座長度取 4 倍的移架步距，即 左右。先移架后推 溜方式（ 又稱 及時支護 方式 ）要求頂梁有較大長度；先推溜后移架方式（ 又稱 滯后支護 方式 ）要求頂梁長度較小。 2800634450 經(jīng)計算的支架頂梁長度為 3000mm。 防煤性能要好。 調節(jié)范圍要大 ,照明、通訊方便。 1要易于拆卸 ,結構簡單。掩護梁和頂梁（包括活動側護板）一起，構成了支架完善的支撐和掩護體，完善了支架的掩護和擋矸性能。在掩護梁梁兩側裝有側護板，通過梁身側面伸出的側推千斤頂軸和側護板上的四個軸套配合，利用掩護梁背部的插槽和梁體側面的銷孔把側護板 固定在梁體的合適位置，起到保護掩護梁梁體，保證作業(yè)空間的作用。其它掩護式和支撐掩護式支架多采用直線型，使得制造工藝簡單。它的長度較短，約 ，結構緊湊，并有側護板，側護板的橫向寬度，要稍大于移架步距，這樣移架時能與不動的鄰架間保持封閉。 圖 31 掩護梁三維建模線框圖 1— 鉸接耳 2— 側推千斤頂軸 3— 銷孔 4— 加強筋板 5— 頂板 6— 定軸銷孔 7— 主骨架 8— 連接軸孔 9— 平衡千斤頂連接耳 掩護梁護板的設計 目前生產的支撐掩護式支架都有完 善的側護裝置，不僅掩護梁兩側有側護板，而且主梁或整體頂梁從前排立柱到頂梁后的兩側也有側護板。 側護板的結構型式 按側護板與掩護梁或頂梁上板面的關系，側板有上復式、埋伏式、抽出式和折頁式等幾種型式。它改善了側護板的受力情況和活動側護板的調節(jié)性能。 折頁式活動側護板的調節(jié)性能較好，不受支架承載的影響。彈簧力通過導向桿使活動側板平行伸出。所以，現(xiàn)在僅靠彈簧控制的活動側護板使用不多?；旌鲜降男阅芤蚱鋫韧魄Ы镯斒欠窬哂幸簤烘i緊回路而不同。不過，它可利用側推千斤頂進行調架。為此，要求側護板的耳座結構采用嵌入式，并使導向桿和彈簧筒能插入側板內。 支 架在最高位置時和最低位置時，頂梁與掩護梁的夾角 P 和后連桿與底平面的夾角 Q ，如圖 21 所示，應滿足如下要求：支架