【正文】 構(gòu)件、銷軸、活塞桿的屈服極限及強度條件。 (18) 按以上初步求出的四連桿機構(gòu)的幾何尺寸，再用幾何作圖法畫出 液壓支架掩護(hù)梁與頂梁鉸點 e 39。39。39。 點；以 a 39。39。ae 為半徑作弧，交最前面圓弧上一點 a 39。39。39。 ，XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 此點為掩護(hù)梁與頂梁的鉸點。 Q1= 58176。 (3) 掩護(hù)梁與頂梁鉸點ｏ′和瞬時中心Ｏ之間的連線與水平線夾角為θ ,設(shè)計時要使ｔｇθ≤ 0 .35。四連桿機構(gòu)使支架頂部端點的運動軌跡呈近似雙扭線 ,從而使支架頂梁前端的端面離煤壁距離大大減小 ,提高了管 理頂板性能 ,使支架能承受較大的水平力。200。22 4 PaDaF ??=3210 0 0 40 3 1 ?? 液壓支架立柱上柱窩位置的確定原則，從理論上分析，要使頂梁支撐力分布與頂板載荷分布一致。前排立柱直立，取 0176。 （支架在最低工作位置時），由于角度較大，可以使調(diào)高范圍增加。 A,㎡ 式 () 式中 L—— 支架的頂梁長度， m； 取 C—— 梁端距， m； 取 B—— 支架頂梁寬度， m； Ｋ 1 —— 架間距， m； A—— 支架中心距， m； 取 F=(L+C)(B+K)=(L+C)在設(shè)計支架的底座長度時，應(yīng)考慮如下諸方面：支架對底板的 接觸比壓要??；支架內(nèi)部有足夠的空間安放立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其他輔助裝置；便于人員操作和行走；保證支架的穩(wěn)定性等。 支撐掩護(hù)式支架的穩(wěn)定性高，并且支撐效率高 ，抗水平力的能力強。 （ 2）一側(cè)為固定側(cè)護(hù)板，另一側(cè)一活動側(cè)護(hù)板時，在固定側(cè)護(hù)板一側(cè)圓孔內(nèi)裝有固定筒，千斤頂便于安裝在筒內(nèi)，其他不變，也可免去另開窗口，保證頂梁和掩護(hù)梁的強度，但不利于檢修和安裝。 步橫梁連接 移步橫梁連接方式對支架與輸送機的配套性可以不作要求，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實踐證明效果不佳。導(dǎo)向套與活塞桿表面既要緊密接觸又要動作靈活，同時要承受活塞桿形成的橫向載荷。 本設(shè)計的立柱的裝配圖中就使用的第三種固定活塞的軸向運動方式。 XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 鼓形密封圈 蕾形密封圈是 一個 U 形夾布橡膠圈和唇內(nèi)加橡膠壓制而成的單向?qū)嵭? 密封圈。一般是用 27SiMn 無縫鋼管制成，缸體內(nèi)表面 是活塞的密封表面，所以要求很高的加工精度。 立柱的設(shè)計 力主式支架的承壓構(gòu)件， 它長期處于高壓受力狀態(tài)，它除應(yīng)具有合理的 工作阻力和可靠的工作特性外，還必須有足夠的抗壓、抗彎強度，良好的密 封性能，結(jié)構(gòu)要簡單，并能適應(yīng)支架的工作要求。從掩護(hù)梁的寬度來分，可分為整體式和對分式兩種。頂梁和掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的頂面寬度，與活動側(cè)護(hù)板的行程有關(guān)。這種類型側(cè)護(hù)板有三種型式，如下圖： XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 圖 側(cè)護(hù)板的結(jié)構(gòu)型式 頂梁上無頂板，側(cè)護(hù)板易被冒落矸石壓住，影響側(cè)護(hù)板得的伸縮 , 圖 、 c，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(hù)板受力很大。由于固定側(cè)護(hù)板與梁體焊接成一起，可節(jié)省材料又加固梁體。為加強結(jié)構(gòu)剛度，在上下蓋板之間焊有加強筋板，構(gòu)成封閉式棋盤型。 （ 7）尾梁。掩護(hù)梁受扭力和橫向載荷力大，是十分重 要的部件。 （ 3）頂梁。即 q=Ｐ ／Ｆ １０ ˉ179。 （三）恒阻階段 隨著頂板壓力繼續(xù)增加，使立柱下腔壓力超過支架的安全閥壓力調(diào)正值時，安全閥打開而溢流，立柱下縮，使頂板壓力減小，立柱下腔壓力降低，當(dāng)?shù)陀诎踩y壓力調(diào)整之后，安全閥停止溢流，這樣在安全閥調(diào)整壓力的限制下，壓力曲線隨時間呈波浪形變化，此階段為恒阻階段 2。支撐式 支架的初撐力 為 : Pc=π／４Ｄ 178。 副架較窄，一般在工作面一側(cè)布置；主架較寬，一般靠順槽下幫一側(cè)布置； 2） 轉(zhuǎn)載機置于主架底座上，故轉(zhuǎn)載機在巷道內(nèi)的位置是偏置的； 3） 支架基本型式為支撐掩護(hù)式，主副架為四柱； 4） 主副梁底座采用鉸接連接； 5） 采用四連桿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)； 6） 主副架頂梁之間、底座之間設(shè)有防倒調(diào)架千斤頂。 端頭支架的特點 XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 端頭支架的主要特點見表 ： 總 體 設(shè) 計 1） 通用性 為使端頭支架能與多種工作面支架配套，端頭支架有較大的調(diào)高比， 能和不同架型、不同高度的工作面支架配套使用，故支架的調(diào)高范圍為 ~。支撐面積為 8 至 10㎡ ，其他順槽頂板的一半以上仍要用單體支柱和剛性頂梁來支護(hù)。 邁步式端頭支架的優(yōu)勢日益顯現(xiàn)出來。 （ 3）勞動強度大 由于支設(shè)、回撤單體液壓支柱及鉸接頂梁平繁，并且全部采用人力，造成了工作面回采人員多，勞動強度大。 In addition to End stent can shift from outside, it is necessary to reprint the nose of the aircraft and transport planes to provide mobile power。XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 中文 摘要 端頭支架分別用于上下順槽，主要功能是維護(hù)好巷道和回采工作面交叉口處的頂板；協(xié)調(diào)該處排頭支架，工作面運輸機，順槽轉(zhuǎn)載機等設(shè)備之間的位置和配套關(guān)系；除端頭支架能自移以外，要為轉(zhuǎn)載機和運輸機機頭的移動提供動力；端支架本身具有防倒，調(diào)架或適應(yīng)工作面傾角變化的能力；能適應(yīng)左右工作面，換向方便；前梁伸入巷道，起一定的超前支護(hù)作用。 coordination of the department ranked first frame, Face transport planes, reproduced with slot machines and other equipment between the location and matching。 （ 2）支護(hù)速度慢 由于單體液壓支柱、鉸接頂梁支設(shè)及回撤速度難以大幅度提高，制約了工作面的推進(jìn)速度，難以實現(xiàn)綜采面的高產(chǎn)高效。主副頂梁之間，底座之間設(shè)有防倒調(diào)架千斤頂，這樣保證了支架在向前邁步移動時，不會發(fā)生倒架現(xiàn)象，提高了邁步式端頭支架工作的安全性。如日本三井三池 2 號端頭支架，其作用是支護(hù)工作面機頭上方頂板和推移、錨固輸送 機機頭。 國內(nèi)外一些端頭支架的技術(shù)特征 國內(nèi)外一些端頭支架的技術(shù)特征如表 ： 項 目 蘇聯(lián) 波蘭 德國 中國 OKC 型 KCY 型 HPP1 型 蓋特林 2 號 DW1型 BDZ 型 支架最大高度（ mm） 3000 2900 3040 3450 3500 3500 支 架組的寬度(mm) 1200 1072 500 1540 3000 3000 XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 支架組全長 (mm) 6270 7400 4850 9000 7700 7800 支柱初撐力 (T) 15 支柱的工作阻 (T) 40 50 100 100 支架組的初撐力(T) 60 502 424 支架組的工作阻力 (T) 160 300 220 800 900 支架承載強度(Mpa) 底板額定比壓(Mpa) 1 推移千斤頂拉力(T) 10 2 47 推移千斤頂推力(T) 18 2 125 推移步距 (mm) 790 720 615800 400 700 泵站工作壓 (Mpa) 20 15 支架組重量 (T) 28 6 33 表 國內(nèi)外一些端頭支架的技術(shù)特征表 端頭支架的功能及特點 端頭支架的功能 端頭支架分別用于上下順槽，主要功能是維護(hù)好巷道和回采工作面交叉口處的頂板；協(xié)調(diào)該處排頭支架、工作面運輸機、順槽轉(zhuǎn)載機等設(shè) 備之間的位置和配套關(guān)系；除端頭支架能自移以外，要為轉(zhuǎn)載機和運輸機機頭的移動提供動力；端頭支架本身具有防倒、調(diào)架或適應(yīng)工作面傾角變化的能力；能適應(yīng)左右工作面，換向方便；前梁伸入巷道，起一定的超前支護(hù)作用。 主 要 結(jié) 構(gòu) 1） 均包括主副架各一架。支架的支撐力與時間曲線，稱為支架的工作特性曲線， 支架立柱工作時，其支撐力隨時XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 間的變化過程可分為三個階段： （一）初撐階段 支架在升柱時，高壓液進(jìn)入立柱下腔，立柱升起使頂梁接觸頂板，立柱下腔壓力增加，當(dāng)增加到泵站工作壓力時，泵站自動卸載，支架的夜控單向閥關(guān)閉，立柱下腔壓力達(dá)到初撐力，此階段為初撐階段 to，此時支架對頂 板的支撐力為初撐力。 （二）承載增阻階段 支架 初撐后，隨頂板下沉，立柱下腔壓力 增加，直到增加到支架的安全閥調(diào)正壓力，立柱下腔壓力達(dá)到工作阻力， 此階段為增阻階段 t1。因此，常用單位支護(hù)面積頂板上所受支架工作阻力值的大小，即支護(hù)強度來表示支架的支護(hù)性能。伸縮梁靠伸縮千斤頂和前梁作相對滑移．用以及時支護(hù)新暴露的頂板。根據(jù)不同的支架類型，掩護(hù)梁有伸縮插板式和在下端鉸接一伸縮尾梁式，它裝有側(cè)護(hù)板．作用與頂梁側(cè)護(hù)板相同。推移桿結(jié)構(gòu)有長推桿或是由兩部分短推移桿組成。 各類頂梁都為箱式結(jié)構(gòu)，一般由鋼板焊接而成。 側(cè)護(hù)板的設(shè)計和選擇 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。 側(cè)護(hù)板的結(jié)構(gòu)型式 側(cè)護(hù)板的 機構(gòu)型式分為兩種類型： 一種是側(cè)護(hù)板在頂梁的外側(cè)。所以，掩護(hù)梁側(cè) 護(hù)板下部要加寬。折線型相對直線型支架斷面大，結(jié)構(gòu)強度高，但工藝性差，所以很少用。 四連桿機構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)型式。本設(shè)計的立柱圖如下 圖 立柱 I 缸體 缸體是立柱的承壓部件。它可用于各種活塞上的雙向密封。 XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 ③用半圓環(huán)加彈性擋圈固定，在活塞頭的 環(huán)槽內(nèi)卡進(jìn)兩個半圓環(huán)，再用彈簧卡圈固定在半圓環(huán)的槽內(nèi)。導(dǎo)向套為活柱和活塞桿導(dǎo)向?？蚣芙Y(jié)構(gòu)有鋼管焊接和鋼板焊接兩種。 側(cè)推千斤頂 側(cè)推千斤頂?shù)幕钊麠U固定在活動側(cè)護(hù)板上，缸體固定側(cè)護(hù)板上側(cè)推千斤頂?shù)陌惭b方式有如下幾種： XXXX 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 （ 1）安裝在頂梁和掩護(hù)梁 的下面，避免在頂梁和掩護(hù)梁上開窗口，加強了頂梁和掩護(hù)梁的強度，但影響支架的有效空間。根據(jù)原始條件端頭支架為支撐掩護(hù)式支架。 底座長度 底座是將頂板壓力傳遞到底板和穩(wěn)固支架的部件。可按下式計算 F=(L+C)(B+K)=(L+C)一般立柱軸線與頂梁的夾角小于 30176。 立柱的布置與支護(hù)方式： 本課題為支撐掩護(hù)式端頭液壓支架，立柱共有 4 根，前排 2 根，后排 2根，支護(hù)時，前柱向前傾斜，后柱向后傾斜。 F=32106 cos02+32 106 cos42=4005KN 立柱初撐力按下式計算 : F1= 42Da? Pc=32106 = 安全閥的調(diào)定壓力與立柱的實際工作壓力 安全閥的調(diào)定值 Pa 由支架的理論支護(hù)阻力來確定： Pa=240DaFz? 式 () ?????? 0c os24c os2 FmFz 式 () 安全閥的調(diào)定壓力設(shè)定為 32 Mpa，立柱的工作阻力 39。 取頂梁為分離體，其受力如下圖所示： 圖 頂梁受力圖 對 A 點取距： 即 0?? AM ? ? ? ? ? ? 034s i n0c os4s i n26850c os 112222121211 ?????????????? gLFhhPLPhhPLPfh 式 () 式中 ： F ? f= wF1 KNPP 0 0 0 0 4221 ???? h mmLmmhmm g 4300。 掩護(hù)式和支撐式支架均采用雙搖桿機構(gòu) ,雙搖桿機構(gòu)形成的條件是最短桿和最長桿之和小于其余兩桿長度之和 ,而最短桿為上連桿 (掩護(hù)梁 ),最短桿的對邊為固定桿 (底座 )。為宜 ,而β角主要考慮 掩護(hù)梁底部距底板要有一定距離 ,防止支架后部冒落矸石卡住后連桿 ,使支架不能降下來。 P2=28 176。 (5) 過 a 點作與 H H 線有交角 1a 斜線，以啊點為圓心，以 G為半徑作弧交此斜線一點 e 39。 (9) 在垂線上作液壓支架在最低位置時，頂梁與掩護(hù)梁的鉸點 e 39。 (12) 以 e 39。 點為圓心，掩護(hù)梁長 39。39。ea 上一點 b39。 ea 上一點 b39。 、 oa39。 (17) 過 c 點向 H H 線作垂線，交點 d ,則線段 oa 、 ab 、 bc 、 cd 和 do 為液壓支架四連桿機構(gòu)。 (1) 強度校核均以材料的屈服極限 s? ,計算安全系數(shù)。 取 ~4。 iii 活塞桿均采用 45 號鋼，取屈服極限 s? = a。前面數(shù)章的內(nèi)容已經(jīng)給出了支架主要部件受力分析和負(fù)荷的計算方法。bb 和 39。、b39。39。 ae ,并以 a 39。 (14) 連接 39。此點為液壓支架降到中間某一位置時，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點。39。