薄煤層液壓支架的設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計論文-文庫吧在線文庫
【正文】 話題。設(shè)計的過程中參考了現(xiàn)有液壓支架結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)點，如頂梁的箱形結(jié)構(gòu)、底座的底分式結(jié)構(gòu)等 。 1 液壓支架的作用 1 液壓支架的現(xiàn)場布置 4 液壓支架的支護(hù)方式 17 側(cè)護(hù)板的作用 19 推移裝置的設(shè)計 23 立柱的類型 24 輔助裝置的設(shè)計 27 千斤頂參數(shù)的設(shè)計 28 側(cè)推千斤頂 34 概述 57 8 液壓支架的運動仿真和有限元分析 80 外文原文 隨著厚煤層及中厚煤層煤炭資源的逐漸減少，許多煤礦開始重視對薄煤層的開采工作。只有薄煤層綜采開采既具有工人勞動強(qiáng)度小、作業(yè)環(huán)境較好的優(yōu)點，也具有安全高效的優(yōu)勢，滿足了主采煤層高強(qiáng)度開采的需要，更代表了薄煤層采煤方法的技術(shù)發(fā)展方向 ,因此，對于薄煤層的高產(chǎn)高效提出了更高 的要求。移架時，先使支架卸載下降，再把操縱閥 7 置于移架位置，從乳化液泵站來的高壓液體進(jìn)入推移千斤頂 4的前腔即活塞桿腔，后腔即活塞腔回液。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。對于掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架，其初撐力和工作阻力的計算還要考慮到立柱傾角的影響因素。采煤機(jī)割煤后，支架尚未前移時（ BB 截面），端面距最大（等于采煤機(jī)截深）；當(dāng)支架降柱卸載前移，然后升柱支護(hù)新裸露頂板時，端面距又達(dá)到最?。?CC 截面）。 （ 3） 支撐式支架 1）節(jié)式支架分兩框架式、三框架及四框架組合式兩類； 2）垛式支 架。 9 按控制原理分 （ 1）液壓直接控制支架； （ 2）液壓先導(dǎo)控制支架； （ 3）電液控制支架。適用于穩(wěn)定、完整的頂板。 4 排矸性能要好。 12 液壓元件要可靠。對于通風(fēng)沒有特殊要求的綜采工作面，大多設(shè)計成二柱掩護(hù)式液壓支架，在柱前設(shè)置人行通道。 液壓支架的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 液壓支架的設(shè)計、制造和使用，從 1854 年英國研制成功發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)基本成熟，形成了能適應(yīng)各種不同煤礦地質(zhì)條件的各類液壓支架?？傊?，隨著時代的發(fā)展和進(jìn)步，液壓支架設(shè)計、制造和使用，將越來越完善、安全、可靠。如洛斯公司20 英里礦在 250 5280m長壁綜采面用工作阻力為 2 8565kN電液控制兩柱掩護(hù)式支架，1997 年 6 月產(chǎn)商品煤 90..43 萬噸，成為世界上首次月產(chǎn)商品煤近百萬噸的工作面； 1995年 9 月，糜鹿礦用工作阻力為 8900kN 電流 控制的兩柱掩護(hù)式支架，月產(chǎn)煤達(dá)到 60. 11 萬噸。 3 適用特種條件下的液壓支架 （ 1）特厚煤層一次采全高液壓支架 目前北京煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的 BC52025/47 型液壓支架，支架高度為 ~，還可根據(jù)需要設(shè)計支架高度為 6m的液壓支架，立柱可采用三伸縮柱的液壓支架。 （ 2）標(biāo)準(zhǔn)化 為了減輕支架質(zhì)量、降低成本，提高對煤層厚度變化和頂板 條件的適應(yīng)性，使液壓支架的范圍變小，對同一型號設(shè)計成系列化，適應(yīng)不同煤層厚度的要求。但在控制元件和控制系統(tǒng)方面，與先進(jìn)國家的產(chǎn)品相比還 有較大差距 。 4 八 根立柱密集支撐頂梁 ， 在相同的泵站壓力下 ， 可以 用 較小的缸徑實現(xiàn)較大的支撐力 。 9 懸浮式液壓立柱各密封點采用密封補償和密封脹緊技術(shù) ， 而且內(nèi)部 無圓弧焊縫 ，無內(nèi)泄漏 。一般范圍是 ，煤層較薄時 選大值。 底座長度的確定 底座是將頂板壓力傳遞到底板和穩(wěn)固支架的部件。 本次設(shè)計采用了雙人行通道，頂梁長度較長，為減小控頂距，降低控頂面積，因此采用 滯后 支護(hù)方式。由于推移機(jī)構(gòu)間隙等原因，推移千斤頂?shù)男谐桃话阋?100～ 200mm。目前最長見的溜槽長度 為 ，支架中心距 也為 ， 個別為 。所以，一般采高較大，底板起伏變化大， 梁端距要求也大。 （ 2）為減小液壓支架的控頂距，尤其是對于破碎頂板，應(yīng)采用較載機(jī)身的采煤機(jī)。 頂梁尺寸 根據(jù)支架工作方式和設(shè)備配套尺寸來確定頂梁長度 。按下式計算： （ 24） 式 中 : b—— 支架間距（支架中心距）； B—— 每架支架頂梁總長度； c—— 相鄰支架（或框架）頂梁之間的間隙 ； n—— 每架所包含的組架的組數(shù)或框架數(shù)，整體自移式 支 架 n =1； 整體邁步式支架 n =2；節(jié)式邁步支架 ， n =支架節(jié)數(shù)。中國礦業(yè)大學(xué) 11 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 2 液壓支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 液壓 支架 的設(shè)計參數(shù) 設(shè)計參數(shù) 數(shù)值 支架的立柱數(shù) 8 支架的工作阻力（ KN） 5000 支架的中心距（ mm） 1500 支架的最大高度（ mm） 1300 立柱伸縮形式 單伸縮 煤層傾角 8176。 7 支架前梁可以 上擺 3176。 ZY兩柱掩護(hù)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。 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)過日產(chǎn)萬噸甚至班產(chǎn)超萬噸的記錄。 （ 5）新型端頭液壓支架 為了加快綜采速度和無人采煤工作面的需要，設(shè)計一種能適應(yīng)井上操作，既安全又可靠的新型端頭支架。 英國也在大力發(fā)展兩柱掩護(hù)式支架，工作阻力有了很大提高，達(dá)到 6000~8000kN。隨著長壁工作面長度的不斷增加，為適應(yīng)快速移架的需要，國外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站，其額定壓力為 40~50MPa，額定流量400~500L/min，可實現(xiàn)工作面成組或成排快速移架，達(dá)到 6~8s/架。厚煤層液壓支架又分厚煤層一次采全高液壓支架、厚煤層分層開采液壓支架和放頂煤液壓支架。由于柱前大多為人行通道，所以薄煤層支架推桿前部大多設(shè)計成板式，厚度為 50～ 70mm。為滿足大伸縮比的要求，特別是掩護(hù)式液壓支架，立柱傾角較大，在低位狀態(tài)工作時，支護(hù)效率較低。 8 支架的穩(wěn)定性要好，底座最大比壓要小于規(guī)定值。 對液壓支架的基本要求 1 為了滿足采煤工藝 及地質(zhì)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，保證合理的下沉量。 即時支護(hù)的特點是：頂板暴露時間短，梁端距較小。 5 按在工作面中的位置分 （ 1）工作面支架； （ 2）過渡支架（排頭支架）； （ 3）端頭支架。 隨著采煤機(jī)割煤的繼續(xù)，工作面液壓支架不斷重復(fù)上述四個主要動作過程。為了實現(xiàn)頂板及時支護(hù)，常采用先移架后推溜的方式。當(dāng)降到安全閥的調(diào)定壓力時，安全閥關(guān)閉。 2 支架的承載過程 支架的承載過程是指支架與頂板之間相互力學(xué)作用的過程。因此，液壓支架是技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、安全上可靠， 是實現(xiàn)采煤綜合機(jī)械化和自動化不可缺少的主要設(shè)備。 薄煤層開采應(yīng)有合適的配套設(shè)備 ， 目前 ， 從國內(nèi)外發(fā)展來看 ， 比較理想 的 是刨煤機(jī) 或爬底板式采煤機(jī) 采煤 ， 用液壓支架進(jìn)行支護(hù) ，實現(xiàn)采煤機(jī)械化。 84 12 致謝 69 9 結(jié)論 69 ANSYS WORKBENCH 12 有限元分析 66 基于 ANSYS WORKBENCH 12 的有限元分析 59 PRO/E 中建模方法 56 液壓支架的控制方式 53 立柱銷軸支座的強(qiáng)度校核 41 頂梁強(qiáng)度校核 30 立柱缸體壁厚的計算 27 支護(hù)強(qiáng)度 17 側(cè)護(hù)板尺寸的確定 13 支撐方式 13 立柱布置 11 支架工作方式對頂梁長度的影響 5 液壓支架的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 5 對液壓支架的基本要求 3 液壓支架的分類 1 液壓支架的工作過程 s 3 d model to realize the movement simulation, use finite element analysis to analyse the structure strength of key parts. The design process of the hydraulic support reference
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