【正文】 所以，掩護梁側(cè)護板下部要加寬。這種類型側(cè)護板又有三種形式，如圖 212a 所示，頂梁上無頂板，側(cè)護板易被冒落的矸石卡住，影響側(cè)護板的伸縮；如圖 212b、 c 所示，在頂梁上加設(shè)頂板，克服了以上的缺點，但支架承受偏載時，側(cè)護板裝置受力很大。一般燕傾斜方向的上方為固定側(cè)護板，下方為活動側(cè)護板。 圖 211 掩護梁結(jié)構(gòu)型式 1— 頂梁； 2— 掩護梁； 3— 立柱； 4— 前連桿； 5— 后連桿； 6— 底座； 7— 限位千斤頂梁的結(jié)構(gòu)型式 折線型相對直線型支架端面大，結(jié)構(gòu) 強度高，但工藝性差。 液壓支架掩護梁結(jié)構(gòu)設(shè)計 掩護梁的作用和用途 掩護梁是支架的掩護構(gòu)件，它有承受冒落矸石的載荷和頂板通過頂梁傳遞的水平載荷引起的彎矩，掩護梁的用途，掩護梁承受頂梁部分載荷和掩護梁背部載荷并通過前后連桿傳遞給底座。 采煤機選用 MLS3170 型；輸送機采用 DGWD180 型；配套尺寸由圖冊得為 2173mm。為加強結(jié)構(gòu)的剛度，在上下蓋板之間焊有加強筋板，構(gòu)成封閉式棋盤型頂梁。這是因為采用先移架后推溜的工作方式，支架要超前輸送機一個步距，以便采煤機過后，支架能及時前移，支控新暴露的頂板，做到及時支護。 如圖 c所示為鉸接式頂梁，頂梁為整體結(jié)構(gòu)，頂梁后端直接與掩護梁鉸接，取消三角區(qū)，立柱直接支撐在頂梁上。 如圖 d所示為剛性頂梁帶鉸接式前梁，頂梁由前、后梁鉸接，在鉸接前梁處安裝有前梁千斤頂，用來支撐靠近煤壁處的頂 板，同時還可以使前梁上下擺角適應(yīng)頂板起伏變化和增加頂梁前端的支撐能力。 。 15)以 ea ˊ連線，并以 aˊ點為圓心， ab 長為半徑作弧，交 ae 〞上一點 bˊ點。 7)以 a 點為圓心，以 長度為半徑作弧，在掩護梁上交一點 b,為前連桿上鉸點的位置。 由式 56可得： 1212 c os Qc os Q c os Pc os p?GA = ??? ?? cos 80cos 32 cos 60cos 25 將 H P Q A= 代入式 57 可得： 3800=Gsin60176。用解析法來確定掩護梁和后連桿的長度，如圖 24所示。 ?tg 值方向與摩擦力引起的附加力無關(guān)，而與立柱傾角引起的附加力有關(guān)，在立柱前傾時：當瞬 心點在下時， ?tg 值為正，附加力為負；當瞬心點在上時， ?tg 值為負，附加力為正。 圖 21四連桿機構(gòu)幾何特征 其原因為當頂板來壓時，立柱讓壓下縮，使頂梁有向前移的趨勢，可防止巖石向后移動，又可以使作用在頂梁上的摩擦力指向采空區(qū)。 為了掌握四連桿機構(gòu)的設(shè)計方法，必須正確理解四連桿機構(gòu)的作用。 支架間距 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)中部槽相連，因此目前主要根據(jù)輸送機中部槽每節(jié)長度及槽幫上千斤頂連接塊的位置來確定。 2） 為了移架容易，設(shè)計時要使底座的比壓不超過底板的容許比壓。 （ 2）煤層傾角 1）煤層傾角小于 10176。根據(jù)配套尺寸及方式來計算頂梁長度。 （ 4）底板巖性及小時涌水量，根據(jù)底板巖性和小時涌水量驗算底板比壓。 河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 10 8. 液壓控制系統(tǒng)及立柱、千斤頂。保證支架整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵是在底座上鉸接四連桿機構(gòu)，在底座中間設(shè)置有推移裝置，側(cè)面設(shè)置拉后輸送機的千斤頂和推移桿。若四連桿機構(gòu)與頂梁鉸接，要有可靠的鉸接支座。 2. 前梁無論是伸縮式或是挑梁式，都應(yīng)能及時支護頂板。適用于各種頂板條件，是目前應(yīng)用最廣泛的支護方式。 支架的工作阻力是支架的一個重要參數(shù)，它表示支架支撐力的大小。合理的初撐力是防止直接頂過早的因下沉而離層、減緩頂板下沉速度、增加其穩(wěn)定性和保證安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。如圖 15 示 1. 升柱 當需要支架上升支護頂板時。 此種支架的優(yōu)點是：支撐力大，切頂性能強，防護性能好，通風斷面大，穩(wěn)定性好，應(yīng)用范圍廣。這種支架的立柱都為傾斜布置，以增加支架的調(diào)高范圍，支架的兩側(cè)有活動側(cè)護板，可以把架間密封。 支撐式支架的支護性能是：支撐力大，且作用點在支架中后部，故切頂性能好；對頂板重復支撐的次數(shù)多，容易把本來完整的頂板壓碎；抗水平載荷的能力差，穩(wěn)定性差；護矸能力差，矸石易竄入工作空間；支架的的工作空間和通風斷面大。中間液壓支架是安裝在除工作面端頭以外的采煤工作面所有位置的支架。 (2) 液壓油缸，包括立柱和各類千斤頂。液壓支架技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理，安全上可靠，當前世界各國都在不斷地提高采煤工作面的綜合機械化水平。兩柱掩護式支架的比重將大大增加，缸的直徑將增至 360mm，端頭支架、輕放多用途支架將被廣泛使用。總之，隨著時代的發(fā)展的進步，液壓支架設(shè)計、制造和使用，將越來越完善、安全、可靠。為了有效地支護和控制頂板，必須設(shè)計出不同類型和不同結(jié)構(gòu)尺寸的液壓支架。 45 銷軸和耳座的強度校核 35 頂梁的支護強度 30 第 3 章 液壓支架受力分析與計算 21 頂梁的基本概念和作用 14 附加力對液壓支架受力的影響 14 四連桿機構(gòu)的作用 11 液壓支架的高度確定 9 液壓支架的原始數(shù)據(jù) 支架采用正四連桿機構(gòu)，以改善支架受力狀況。河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 采煤綜合機械化，是加速我國煤炭工業(yè)發(fā)展，大幅度提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的一項戰(zhàn)略措施。頂梁、掩護梁、底座均做成箱體結(jié)構(gòu)；立柱采用雙伸縮作用液壓缸，以增加工作行程來滿足支架調(diào)高范圍的需要。 II 第 1 章 液壓支架概論 9 液壓支架的參數(shù)要求 16 后連桿與掩護梁長度比值對支架受力的影響 21 頂梁的結(jié)構(gòu)形式 25 頂梁寬度和底座寬度的確定 27 掩護梁的作用和用途 28 側(cè)護板的種類 32 取頂梁和掩護梁為分離體進行受力分析 43 底座的受力情況分析 43 前后連桿的強度校核 因此，液壓支架的設(shè)計工作是很重要的。 國內(nèi)外液壓支架的差距及今后的發(fā)展趨勢 我國液壓支架經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，盡管取得了顯著成績，在雙高礦井建設(shè)中出現(xiàn)河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 2 過日產(chǎn)萬噸甚至班產(chǎn)萬噸的記錄，但總體水平與世界先進采煤國家仍存在一定差距。 液壓支架的應(yīng)用和意義 隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，國民經(jīng)濟對煤炭需要量的日益增加，煤礦開采，特別是采煤工作面的生產(chǎn)技術(shù)面貌發(fā)生了巨大的變化。 我國于 1964 年開始研制液壓支架，到目前已經(jīng)取得可較好的效果。其主要功能是實現(xiàn)支架的各種動作，產(chǎn)生液壓動力。 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、掩護式和支撐掩護式。 由上可知，支撐式支架適用于直接頂穩(wěn)定、老頂有明顯或強烈周期來壓，且水平力小的條件。通常頂梁較短，一般為 左右。 它的缺點是：結(jié)構(gòu)復雜，成本較高。高壓 乳化液進入立柱的活塞腔，另一腔回液，推動活塞上升，使與活塞桿相連接的頂梁接觸頂板。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。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。 2 滯后支護 一般循環(huán)方式為：割煤一推溜一移架。前梁由前梁千斤頂控制，可上、下擺動。 4. 掩護梁。 6. 推移裝置。液壓系統(tǒng)由各液壓件、管路系統(tǒng)組成，它應(yīng)保證立住、千斤頂完成支架要求的各種性能，并達到設(shè)計技術(shù)參數(shù)。 （ 5）工作面煤壁條件。 液壓支架的選型原則 1． 概述 從液壓支架架型的結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點來看，由于架型的不同，它的支撐力分布和作用也不同；從頂板的條件來看，由于直接頂類別和基本頂級級別不同，支架所承受的載荷也不同。時，液壓支架可以不設(shè)防倒防滑裝置。 （ 3） 設(shè)備成本 同時允許選用幾種架型時，應(yīng)優(yōu)先選用價格便宜的支架。我國刮板輸送機中部槽每節(jié)長度為 ，千斤頂連接塊位置在中部槽中間位置，所以除 節(jié)式和邁步式液壓支架，支架間距一般為 。下面通過四連桿機構(gòu)動作過程的幾何特征進一步闡述其作用。同時底板防止底座向后移，使整個支架產(chǎn)生順時針轉(zhuǎn)動的趨勢，從而增加了頂梁前端的支護力，防止頂梁前端上方頂板冒落，并且使 底座前端比壓減小，防止啃底，有利移架。所以在優(yōu)化時，為減少附加力，盡可能使支架的工作段，在 ab 段。 H1H2GAP 1P 2Q 1 Q 2e39。 +176。 8)過 O 點作與 H— H線夾角為 Q2的斜線。則b， bˊ ,b〞三點為液壓支架在三個位置時 ，前連桿上鉸點。 、掩護梁、前后連桿經(jīng)底座傳到底板。 為了使冒落的頂板矸石滑向采空區(qū)，保護擋矸簾，還可以增設(shè)尾梁，如圖 e所示。平衡千斤頂調(diào)節(jié)頂梁的接觸面積。因此，先移架后推溜時頂梁長度要比先推溜后移架時的頂梁長度要長一個步距，一般為 600mm。頂梁前端呈滑撬式或圓弧形，移減少移架阻力。底座長度 =2800mm， e=30mm，掩護梁與頂梁鉸點至頂梁后端點之距 =100mm。掩護梁承受對支架的水平作用力及 偏載扭矩。所以很少采用，從掩護梁的寬度方向來分，可分為整體式和對分式兩種。活動側(cè)護板通過彈簧筒和側(cè)推千斤頂與頂梁連接，以保證活動側(cè)護板與鄰架的固定側(cè)護板靠緊。 圖 212 側(cè)護板 的結(jié)構(gòu)型式 河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 29 另一種時鉸接式側(cè)護板，如圖 212d 所示。 頂梁和掩護梁側(cè)護板的頂面寬度，與活動側(cè)護板的 行程有關(guān)。當一架固定，另一架前移時，兩架之間能封閉，同時又考慮到降架前移時，原不動的掩護梁側(cè)護板下部不致脫開。 一種是側(cè)護板在頂梁外側(cè)。在設(shè)計時，根據(jù)左右工作面來確定左側(cè)或右側(cè)為活動側(cè)護板。如圖 211 所示。本設(shè)計取 。 頂梁長度的計算 掩護式與支撐掩護式頂梁長度的計算公式為 頂梁長度＝ [配套尺寸＋底座長度＋ 1cosAQ]－ [ 1cos 300G P e??]＋掩護梁與頂梁鉸點至頂梁后端點之距（ mm） 式中： 底座長度 — 底座前端至后連桿下鉸點之距； e— 支架又高到低頂梁前端點最大變化距離； Q P1— 支架在最高位置時，分 別為后連桿與掩護梁與水平面的夾角。 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。 圖 27 掩護式液壓支架定量的類型 1頂梁； 2前梁； 3后梁； 4掩護梁； 5立柱； 6限位千斤頂； 7前梁千斤頂 8平衡千斤頂 河北工程大學畢業(yè)設(shè)計 24 對頂梁長度的影響 1)支架工作方式對支架頂梁長度的影響 支架工作方式對支架頂梁長度的影響很大，從液壓支架的工作原理 可以看出，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）要求頂梁長度較短。 如圖 b所示為潛入式頂梁，頂梁后端為扇形結(jié)構(gòu)，掩護梁可潛入扇形結(jié)構(gòu)內(nèi)，消除三角區(qū)。半餃式頂梁如圖 c 所示，它克服了全鉸式的缺點，當中部頂板出現(xiàn)凸起時，使前、后梁向上翹；當頂板出現(xiàn)凹坑時，由于鉸接點下部有平整碰頭阻止，支架頂梁仍保持平整位置。 用途： 。 14