【正文】 性能，因此適應(yīng)于頂板堅(jiān)硬完整，周期壓力明顯或強(qiáng)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(zhì)。 (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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 由此可知，這個(gè)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(hù)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(jī)截割前狀態(tài)，此時(shí)，運(yùn)煤機(jī)緊靠煤壁，移架裝置處于伸出狀態(tài)，支架相對于運(yùn)輸機(jī)退后一個(gè)步距。各種綜采工作面的布置方式基本相同，只是設(shè)備和使用條件的不同略有差異。 通過自己獨(dú)立的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，提高理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決 問題的能力，學(xué)會查閱參考書和工具書的方法，提高編寫技術(shù)文件的能力，進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)算和制圖等基本技能的訓(xùn)練，為自己成為一名出色的機(jī)械工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于液壓支架的類型很多，由此其設(shè)計(jì)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(gè)環(huán)節(jié)。為了滿足對煤炭增長的日益需要，必須大量生產(chǎn)綜合機(jī)械化采煤設(shè)備，迅速增加機(jī)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(hù)式和四柱掩護(hù)式架型發(fā)展，架型結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善，設(shè)計(jì)方法更先進(jìn)，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(bǔ)償，無內(nèi)泄漏，無圓弧焊縫等技術(shù)和安全特點(diǎn)，具有獨(dú)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(shè)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(shè)計(jì)、選型和使用提供了有力的指導(dǎo)依據(jù)。 所以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也只能是一個(gè)嘗試，但對我將來的工作必將是一個(gè)很大的幫助，相信通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能達(dá)到預(yù)期目的，各方面 都 有所提高。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅關(guān)系著每個(gè)人的學(xué)業(yè)成績 ，更重要的是它體現(xiàn)了每個(gè)人對待設(shè)計(jì)的認(rèn) 真 程度和實(shí)際能力。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們必須培養(yǎng)認(rèn)真、負(fù)責(zé)、細(xì)致、踏實(shí)的工作作風(fēng)，養(yǎng)成保質(zhì)保量、按時(shí)按量完成任務(wù)的習(xí)慣，要達(dá)到這一目的，我們在設(shè)計(jì)中必須應(yīng)做到： （ 1）隨時(shí)準(zhǔn)備各種資料，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 III 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識和實(shí)踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。此次設(shè)計(jì)選用支頂掩護(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；頂梁、掩護(hù)梁、底座均做成箱體結(jié)構(gòu)，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(diào)高范圍的需要，同時(shí)還對系統(tǒng)壓力損失、發(fā)熱、效率等性能進(jìn)行了驗(yàn)算。中國礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 I 摘 要 礦井液壓支架的應(yīng)用對增加采煤工作面產(chǎn)量、 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、 降低成本、 減輕工人的體力勞動(dòng)和保證安全生產(chǎn)是不可缺少的有效措施， 因此液壓支架的設(shè)計(jì)是技術(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)化的主要體現(xiàn)。本文主要闡述了支頂掩護(hù)式液壓支架掩護(hù)梁、四連桿機(jī)構(gòu)及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。 Top beam, cover, base beam are made, reduce frame structure of the body weight。 再次，畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我們熟悉 有關(guān)技術(shù)政策，運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，手冊，圖冊等工具書，獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件的工作能力。 （ 4）勞逸結(jié)合，提高工作效率，按時(shí)完成自己的設(shè)計(jì)任務(wù)。不過由于對一些實(shí)踐性知識了解甚少 ，加上 本次設(shè)計(jì)時(shí)間緊 、 任務(wù)重 、 圖紙多， 很難 百分之百的達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求 。 30 多年來在液壓支架技術(shù)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(shè)計(jì)所為主的支架研究設(shè)計(jì)隊(duì)伍，采用計(jì)算機(jī) CAD 進(jìn)行各種類型支架的設(shè)計(jì)，用有限元計(jì)算軟件等進(jìn)行計(jì)算，并普及計(jì)算機(jī)繪圖。不僅能滿足國內(nèi)需求，還向美國。 新型礦用單體支護(hù)設(shè)備，采用懸浮式液 壓技術(shù)原理，生產(chǎn)礦用單體支護(hù)設(shè)備，技術(shù)水平達(dá)到了國家領(lǐng)先水平，填報(bào)了國際空白。該產(chǎn)品普遍適用于煤礦回采工作面的頂板支護(hù)和端頭支護(hù)，可廣泛應(yīng)用于薄煤層、中厚煤層和較厚煤層工作面，是煤礦重要支 護(hù)設(shè)備。 本課題研究的目的和意義 采用綜合機(jī)械化采煤方法是大幅度增加煤產(chǎn)量、提高經(jīng)濟(jì)效益的必由之路。因此液壓支架的設(shè)計(jì)工作非常重要。同樣通過對液壓支架的設(shè)計(jì)，能夠更好的認(rèn)識國內(nèi)外液壓支架的發(fā)展趨勢和發(fā)中國礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(rèn)識、了解和設(shè)計(jì)液壓支架打下良好的基礎(chǔ)。 中國礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jī)械化采煤設(shè)備在工作面的布置情況如圖 21 所示，其中主要設(shè)備有：進(jìn)行落煤和裝煤工作的滾筒式采煤機(jī) 1（也可用刨煤機(jī)）；完成工作面用煤工序的可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī) 5 和順槽運(yùn)輸設(shè)備（轉(zhuǎn)載機(jī) 4 與可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī) 3），用于支護(hù)頂板的工作面支架 2 和端頭支架 11，設(shè)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(jìn)管 6 和回液管 7等。前者隨采煤機(jī)后緊接移架，及時(shí)支護(hù)頂板，稱及時(shí)支護(hù)方式。 DD 斷面表示推移運(yùn)輸機(jī)后狀態(tài)，隨著采煤機(jī)的不斷截割前進(jìn)，滯后采煤機(jī)約 10～ 12m 左右，把運(yùn)輸機(jī)推至煤壁前的新機(jī)道上。 圖 21 綜合機(jī)械化采煤設(shè)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(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。這些裝置是為實(shí)現(xiàn)支架的某些動(dòng)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(hù)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(hù)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(hù)式和支撐掩護(hù)式等三類支架中，對照采煤工藝對支架的要求來看，掩護(hù)式支架具有很多特點(diǎn)和較廣的適用范圍。掩護(hù)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 8 上述各類支架均為工作面支架，用來支護(hù)工作面的頂板。圖 24 是一個(gè)最簡單的液壓支架的工作系統(tǒng)示意圖。運(yùn)輸機(jī)靠相鄰的推移千斤頂來固定，千斤頂由液控單項(xiàng)閥緊鎖。 在實(shí)際生產(chǎn)中，對于具體支架的動(dòng)作，根據(jù)該支架的結(jié)構(gòu)和需要來確定。 圖 25 支架的工作特性曲線 此時(shí)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(shí)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(diào)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(gè)工序的不同組合順序，可形成液壓支架的 3 種支護(hù)方式，從而決定工作面“三機(jī)”的不同配套關(guān)系。 （ 2）滯后支護(hù) 一般循環(huán)方式為：割煤一推溜一移架。 復(fù)合支護(hù)的特點(diǎn)是：支護(hù)滯后時(shí)間短，但增加了反復(fù)支撐次數(shù)。 本支架采用分段組合式頂梁結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，對頂板維護(hù)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(jī)件。該型底座的缺點(diǎn)是在推移機(jī)構(gòu)外易積存浮煤碎矸，要求及時(shí)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(qiáng)度。 立柱 立柱是支架實(shí)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(shí)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(qiáng)度，密封良好、結(jié)構(gòu)簡單并能適應(yīng)支架的工作要求。 中國礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jìn)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(shè)計(jì)液壓支架各項(xiàng)技術(shù)特征 ZY3500/25/47 型液壓支架各技術(shù)特征如下表所示 本設(shè)計(jì)液壓支架各技術(shù)特征 型號 ZY3500/25/47 型式 兩柱掩護(hù)式 工作阻力 3500KN 初撐力 2604KN 支護(hù)強(qiáng)度 對底板比壓 支架高度 25004700mm 支架寬度 14301570mm 中心距 1500mm 適應(yīng)煤層傾角 ≤ 15176。 確定支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的內(nèi)容 確定正常工作條件下，支架與相應(yīng)設(shè)備的位置關(guān)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(yīng)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(guān)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(diào)高范圍。 表 3－ 1 支撐掩護(hù)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(dāng)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(yùn)輸機(jī)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(hù)式支架的底座長度取 倍的移架步距（一個(gè)移架步距為 ），即 左右，支撐掩護(hù)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(shí)支護(hù) 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(hù) 方式 ）要求頂梁長度較小。 2800634450 經(jīng)計(jì)算的支架頂梁長度為 3000mm。 防煤性能要好。 調(diào)節(jié)范圍要大 ,照明、通訊方便。 1要易于拆卸 ,結(jié)構(gòu)簡單。掩護(hù)梁和頂梁（包括活動(dòng)側(cè)護(hù)板）一起，構(gòu)成了支架完善的支撐和掩護(hù)體，完善了支架的掩護(hù)和擋矸性能。在掩護(hù)梁梁兩側(cè)裝有側(cè)護(hù)板，通過梁身側(cè)面伸出的側(cè)推千斤頂軸和側(cè)護(hù)板上的四個(gè)軸套配合，利用掩護(hù)梁背部的插槽和梁體側(cè)面的銷孔把側(cè)護(hù)板 固定在梁體的合適位置，起到保護(hù)掩護(hù)梁梁體，保證作業(yè)空間的作用。其它掩護(hù)式和支撐掩護(hù)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(jié)構(gòu)緊湊，并有側(cè)護(hù)板，側(cè)護(hù)板的橫向?qū)挾?，要稍大于移架步距，這樣移架時(shí)能與不動(dòng)的鄰架間保持封閉。 圖 31 掩護(hù)梁三維建模線框圖 1— 鉸接耳 2— 側(cè)推千斤頂軸 3— 銷孔 4— 加強(qiáng)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(hù)梁護(hù)板的設(shè)計(jì) 目前生產(chǎn)的支撐掩護(hù)式支架都有完 善的側(cè)護(hù)裝置，不僅掩護(hù)梁兩側(cè)有側(cè)護(hù)板，而且主梁或整體頂梁從前排立柱到頂梁后的兩側(cè)也有側(cè)護(hù)板。 側(cè)護(hù)板的結(jié)構(gòu)型式 按側(cè)護(hù)板與掩護(hù)梁或頂梁上板面的關(guān)系，側(cè)板有上復(fù)式、埋伏式、抽出式和折頁式等幾種型式。它改善了側(cè)護(hù)板的受力情況和活動(dòng)側(cè)護(hù)板的調(diào)節(jié)性能。 折頁式活動(dòng)側(cè)護(hù)板的調(diào)節(jié)性能較好，不受支架承載的影響。彈簧力通過導(dǎo)向桿使活動(dòng)側(cè)板平行伸出。所以，現(xiàn)在僅靠彈簧控制的活動(dòng)側(cè)護(hù)板使用不多?；旌鲜降男阅芤蚱鋫?cè)推千斤頂是否具有液壓鎖緊回路而不同。不過，它可利用側(cè)推千斤頂進(jìn)行調(diào)架。為此，要求側(cè)護(hù)板的耳座結(jié)構(gòu)采用嵌入式，并使導(dǎo)向桿和彈簧筒能插入側(cè)板內(nèi)。 支 架在最高位置時(shí)和最低位置時(shí)，頂梁與掩護(hù)梁的夾角 P 和后連桿與底平面的夾角 Q ，如圖 21 所示，應(yīng)滿足如下要求：支架