【正文】 99 The basic require ment of the hydraul ic support design and basic parameters .................................................................................... 9 The design of hydraulic support ...................................... 9 The design of hydraulic support basic requirements ....... 9 The parameters of the hyd raulic support .................................10 Bracket height .................................................................10 Stent expansion ratio ......................... 錯誤 !未定義書簽。 column。 本次設計，通過任務書的要求，設計適用于煤層厚度為 5~12 米滿足底板和頂板要求的的低位放頂煤液壓支架。液壓支架是機械化采煤的重要設備之一，為此對它的設計研發(fā)有重大的意義。 II Abstract Throughout the development of hydraulic support world history, from 1854 developed the first successful English hydraulic support to the present, hydraulic support design and development has been basically mature. Mec hanized coal mining hydraulic support is one of the i mportant equip ment, for its design and development of great significance. The design, through the mission statement of requirements, design suitable for seam thickness of 5 to 12 meters to meet the requirements of floor and roof caving hydraulic support low. Through the existing lowlevel caving hydraulic support analysis, advantages co mpared to design a suitable structure, the last of columns, roof beams, beam shield, the base for the strength check calculation. Keywords: Low caving hydraulic support。 base。 2 依靠礦壓自動破煤，大大減少設備的動力。 放頂煤液壓支架的發(fā)展歷史 放頂煤支架是綜采放頂煤技術的核心設備。 法國是最早生產(chǎn)和應用放頂 煤液壓支架的國家， 20 世紀 60 年代法國率先研制出節(jié)式放頂煤液壓支架，開采特厚煤層并獲得成功，70 年代法國、英國、匈牙利、原聯(lián)邦德國和前蘇聯(lián)等國家又先后研 2 制出插板式、開天窗式和開后門式放頂煤液壓支架，使得特厚煤層開采工藝有了新的突破，量和效率不斷提高。無支架背煤煤炭損失，放煤在支架后方，放煤效 果好，煤塵小，后輸送機外運煤順利，一般不需要清理后放浮煤。 2 有較寬敞，便于控制的放煤口以及松動，破碎煤塊的輔助裝置。 放頂煤液 壓支架的分類 放頂煤液壓支架???掩護式支撐掩護式 3 ????????????????????????????????????后四連桿反向四連桿正向四連桿中四連桿不開天窗四連桿式單鉸接式開天窗雙輸送機不插低式插低式單輸送機放頂煤液壓支架 放頂煤液壓支架使用條件和適用范圍 放頂煤液壓支架使用條 采用放頂煤綜采的 4 個重要條件是：地質條件適應性，液壓支架選型的正確性，采放工藝的合理性和工作面管理的嚴格性。 4 底板中等穩(wěn)定以下，可隨采隨冒。 支架結構方案 設計 低位放頂煤液壓支架常見的支撐方式有兩柱掩護式和四柱支撐掩護式。 中反四連桿放頂煤液壓支架 1 采用雙前連桿和單后連桿結構的寬形反向四連桿機構，布置在前后立柱之間，提高了支架的抗偏載能力和整體的穩(wěn)定性。 3 支架為四柱支撐掩護式支架，后排立柱支撐在頂梁與四連桿機構鉸接點的后端，可適應外載之中作用變化，切頂能力強。 [ 14] 圖 21 中四連桿低位放頂煤液壓支架（反向） 中正四連桿低位放頂煤液壓支架 從實踐及全國許多綜放工作面生產(chǎn)實踐證明，四柱正向四連桿支撐掩護式放頂煤支架在與圍巖的相互作用中，普遍存在前后排立柱受力不均衡現(xiàn)象，一般表現(xiàn)為前排立柱受力大，后排立柱受力小，甚至出現(xiàn) 后排立柱受拉的現(xiàn)象，在這種工況下，支架的支護能力不能有效發(fā)揮，有效支護強度大幅度減小，底座前端對底板比壓增大，支架的力學特性惡化，嚴重時會影響工作面的正常生產(chǎn)和安全。放煤擺動板內部有軌道，用以安裝小插板，上端鉸接在掩護梁放煤口上沿，在中、下部由兩個一端固定在底座上的放煤千斤頂推拉，使放煤擺動板上、下擺動，與掩護梁形成一定的角度，用于破碎頂煤和打開整個窗口。掩護梁下部有可伸縮插板，放煤時收回插板，利用千斤頂?shù)纳炜s調整放煤口進行放煤，放煤后伸出插板擋住矸石流入后輸送機內。由尾梁及其千斤頂組成放煤機構，操縱鉸接在掩護梁上的尾梁千斤頂，可使尾梁向上轉動，以松動頂煤或擋矸 。 9 第 3 章 液壓支架的整體結構尺寸設計 液壓支架設計的基本要求和基本參數(shù) 液壓支架的設計目的 采用綜合機械化采煤方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量、提高經(jīng)濟效益的必由之路。為了有效的支護和控制頂板，必須設計出不同類型和不同結構尺寸的液壓支架。 設計時對液壓支架的基本要求 1 為了滿足采煤工藝及地質條件的要求，液壓支架要有足夠的初撐力和工作阻力，以便有效地控制頂板，保證合 理的的下沉量。 4 排矸性能要好。 8 支架的穩(wěn)定性要好，底座最大比壓要小于規(guī)定值。 12 液壓元件要可靠。調高范圍越大，支架適用范圍越廣，但過大的調高范圍給支架結構設計造成困難，可靠性降低。但考慮盡量減輕重量采用單伸縮油缸或帶機械加長桿來增加調高范圍。由（ 32）得 ： =1600 16003000=1K 支柱應采用雙伸縮立柱，但考慮其制造成本及放頂煤液壓支架工作條件，選擇單伸縮機械加長立柱。 而一般支架間距，按下式計算： 3+nC=Bb mc 式中 cb—— 支架間距 (支架中心距 )， mm； mB —— 每架支架頂梁寬度 ， mm； 3C —— 相鄰支架 (或框架 )頂梁之間的間隙 ， mm； n —— 每架所包含的組架的組數(shù)或框架數(shù)； 支 架間距 cb 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的一節(jié)溜槽相連，因此目前主要根據(jù)輸送機溜槽每節(jié)長度及槽幫上千斤頂聯(lián)結塊的位置來確定，我國刮板輸送機溜槽每節(jié)長度為 、 ,千斤頂聯(lián)結塊位置在溜槽長度的中間，所以除節(jié)式和邁步式支架外，支架間距一般為 或 。 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。另外，在輸送機鏟煤板前也留有一定的距離。 本次設計選用的配套采煤機為 MG150/380— WD 14 圖 配套尺寸圖 配套尺寸 =（ 630+173+1130） mm=1933mm 頂梁長度 =（ 1933+2400+160030052+150） =3492mm 取 3600mm。 這里取頂梁寬度為： 1380mm（不包括活動側護板）。本次設計考慮設計任務書給定的條件查支護手冊，選定支護方式為支撐掩護式，故立柱數(shù)目為 4 16 支撐方式 本設計為支撐掩護式支架，根據(jù)結構要求呈傾斜或垂直布置，一般立柱與頂梁垂線夾角小于，由于夾角較小，有效支撐能力較大。支撐式支架和支撐掩護式支架 的立柱間距為 1～ 。 17 第 4 章 液壓支架的部件結構設計 頂梁 頂梁是工作面頂板直接接觸的部件，除要滿足一定的剛度和強度要求外，還要保證支護頂板的需要，如：足夠的頂板覆蓋率；同時要適應頂板的不平整性，避免因局部應力而引起損壞。前梁千斤頂必須有足夠的支撐力和連接強度，前梁上不宜設置側護板。 立柱按動作方式，可分為單作用和雙作用；按支架種類，可分為活塞式和活柱式；按伸縮方式，可分為單伸縮和雙伸縮。充分考慮了大采高支架復雜的三維空間受力，以及垮落頂板對梁體可能造成的 沖擊破壞，安全系數(shù)大，強度高。低位放頂煤液壓支架的掩護梁還要連接支架的尾梁與插板，安裝尾梁千斤頂。 四連桿機構的幾何特征 1 支架從最高高度降到最低高度時，頂梁端點運動軌跡的最大寬度最好為 30mm 以下。 后連桿下鉸點與底座底面之距根據(jù)支架最小高度確定， 薄煤層支架取 150～ 250mm，中厚煤層支架取 250～ 450mm，大采高支架取450～ 600mm。22 80。根據(jù)支架結構取 450mm。 (5) 過 A 點作一條直線與水平線 H－ H 線相交其交角為 1P 。 (9) 過 E1 點作 F－ F 線的垂線。 (12) 以 O 點為圓心，以 1L 為半徑作圓弧。以 A2 點為圓心，以 倍的 L 為半徑作圓，與 E3A2相交于 B2 點。 (18) 過點 C 向 H－ H 線作垂線，交于 D 點。 側護板 頂梁側護板裝置一般由側護板、彈簧套筒、側護板千斤頂、導向套和連接銷軸等組成。 本次設計要求拉架力大于推溜力，且為支撐掩護式液壓支架，因此選擇框架連接方式。前梁有伸縮梁和挑梁兩種，本次采用跳梁設計。當千斤頂伸出時，護幫板支撐在煤壁上。 表 41 各千斤頂參數(shù)表 推移千斤頂 型式 反拉框架式 缸徑 /柱徑 mm 125/70 推力 /拉力 kN 386/265 行程 mm 700 側推千斤頂 型式 雙側直角式活動側護板 缸徑 /柱徑 mm 63/45 推力 /拉力 kN 98/48 行程 mm 170 護幫千斤 頂 型式 雙作用單伸縮 缸徑 /柱徑 mm 80/45 推力 /拉力 kN 158/108 行程 mm 400 尾梁擺動千 斤頂 型式 雙作用單伸縮 缸徑 /柱徑 mm 100/60 推力 /拉力 kN 245/158 行程 mm 400 插板千斤頂 型式 雙作用單伸縮 缸徑 /柱徑 mm 80/45 推力 /拉力 kN 158/108 26 續(xù)表 行程 mm 300 拉后溜千斤頂 型式 雙作用單伸縮 缸徑 /柱徑 mm 125/70 推力 /拉力 kN 386/265 行程 mm 800 前梁千斤頂 型式 雙作用單伸縮 缸徑 /柱徑 mm 125/70 推力 /拉力 kN 386/265 行程 mm 140 放煤機構設計 現(xiàn)有低位放頂煤液壓支架的放煤機構主要是以插板的形式放煤，其中有兩種比較普遍，一種是以整個掩護梁為為插板形式，另一種是一種是在掩護梁上鉸接一個插板的形式。同時在插板下部外表面焊接有耳座，用于連接插板擺動千斤頂，以實現(xiàn)插板的擺動，有利于放煤。 ? ?? ?? ? ? ?80150030036002???????? KBCLF 式中 L—— 支架頂梁長度， mm； C —— 梁端距， mm； B —— 支架頂梁寬度， mm； K —— 相鄰支架頂梁間隙， mm。一般取初撐力為 ? ?~ 倍的工作阻力。 根據(jù)設計要求： 取 移架力為 300kN，推溜力為 15