【正文】 括煉焦煤 ,都是采用地下開(kāi)采的方法 . 綜合機(jī)械化采煤是煤炭工業(yè)的一次技術(shù)革命 ,從根本上改變了煤炭工業(yè)的面貌 ,綜合機(jī)械化采煤是 20 世紀(jì)人類(lèi)科學(xué)發(fā)展的重要成果 .綜合機(jī)械化采煤技術(shù)在我國(guó)的研究試驗(yàn) ,使用 ,發(fā)展 ,徹底改變了我國(guó) 煤炭工業(yè)的面貌 ,降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 ,提高了產(chǎn)量 ,勞動(dòng)生產(chǎn)率和企業(yè)效益 ,滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)煤炭的需求 ,合理的集中生產(chǎn)簡(jiǎn)化了生產(chǎn)系統(tǒng) ,提高了生產(chǎn)安全性 ,我國(guó)綜采技術(shù)發(fā)展得 30 多年 ,使我國(guó)的煤炭生產(chǎn)技術(shù)水平跨進(jìn)了世界先進(jìn)行列 ,綜放技術(shù)躍居世界領(lǐng)先地位 . 工作面支護(hù)問(wèn)題始終是困擾煤炭安全生產(chǎn) ,產(chǎn)量和效率的重要問(wèn)題 .以液壓支架為主要設(shè)備的綜合機(jī)械化采煤 (以下簡(jiǎn)稱綜采 )的誕生和發(fā)展是煤炭生存發(fā)展史上的一次重大革命 .不僅從根本上改善了勞動(dòng)和安全條件 ,也為工作面產(chǎn)量和效率的提高奠定了基礎(chǔ) .但是綜采設(shè)備初期投資高 ,特別 是液壓支架占綜采設(shè)備總投資約 60%,因此液壓支架的合理選用特顯重要。 （ 3）仿真建模和 CAD 制圖要認(rèn)真、仔細(xì)和不斷反復(fù)檢查，以保證圖紙的質(zhì)量。 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) II Abstract The application of hydraulic support in coal mining face of increasing production and raise labor productivity, reduce costs, reduce manual workers and to ensure safety in production is indispensable for effective measures to, Therefore the design of hydraulic support is technically advanced and economically rational, safe and reliable is the main manifestation of the prehensive mechanization and automation of mining. Integrated mechanization of coal mining is a significant increase in coal production, the only way to increase economic efficiency. In order to meet the growing demand for coal to be massproduced mechanized mining equipment, the rapid increase in the integrated coal face mechanization. This paper mainly expounds the top screen type hydraulic support beam, cover four bar linkage and balance jack design . This design selection of hydraulic support a top cover, stents, using four link mechanism, and to improve the stents stress state。 采用綜合機(jī)械化采煤方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量、提高經(jīng)濟(jì)效益的必由之路。是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一次全面檢驗(yàn)和應(yīng)用； 首先，畢業(yè)設(shè)計(jì)能培養(yǎng)我們分析實(shí)際問(wèn)題的能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而鞏固深化所學(xué)的理論知識(shí)，為即將走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。固然每個(gè)人的能力不同，設(shè)計(jì)有好有劣，但我們還是力求向好的方面努力，使設(shè)計(jì)既符合實(shí)際，更加完善完美。制造方面形成以原部屬專業(yè)制造廠為主、機(jī)械工業(yè)部及船舶制造總公司等專業(yè)廠為輔的制造體系，以及以國(guó)家煤炭支護(hù)設(shè)備質(zhì)量檢測(cè)中心為骨干的檢測(cè)隊(duì)伍。新型礦用單體支護(hù)設(shè)備的誕生，消除了五十年來(lái)國(guó)內(nèi)外單體支護(hù)設(shè)備一直存在的內(nèi)泄漏和圓弧焊縫脆斷等安全隱患問(wèn)題。由于采煤工作面的底頂板條件、煤層厚度、煤層的物理機(jī)械性質(zhì)等不同，對(duì)液壓支架的要求也不同。 現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才提出了更高的要求，作為一名當(dāng)代的大學(xué)畢業(yè)生，不見(jiàn)你打好堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，還應(yīng)具備工程技術(shù)人才應(yīng)有的綜合素質(zhì)。 BB 斷面表示采煤機(jī)截割后狀態(tài)，這時(shí)支架頂梁端與煤壁之間的頂板裸露，需要及時(shí)支護(hù)。液壓支架按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和與圍巖的作用關(guān)系 —“般分為三大類(lèi)，即支撐式、掩護(hù)式 (圖 22)和支撐掩護(hù)式 (圖 23) 根據(jù)支架各部件的功能和作用，其組成可分承載結(jié)構(gòu)件、動(dòng)力油缸、控制操縱元件、輔助裝置和工作液體五部分。液壓支架的工作液體是乳化液。它的特點(diǎn)是，支柱兩排，每排 1～ 2 根，多呈傾斜布置，靠采空區(qū)一側(cè)，裝有掩護(hù)梁和四連桿機(jī)構(gòu)。 ①交互前移式支架，是利用主副架護(hù)為著力點(diǎn)交互推拉前移的方式，架間安裝推移千斤頂和導(dǎo)向裝置。因此，端頭支架在結(jié)構(gòu)上具有特殊性。操縱閥轉(zhuǎn)到升柱位置，打開(kāi)供液閥，高壓液體由主進(jìn)液管進(jìn)入，經(jīng)操縱閥到液控單向閥，進(jìn)入到推移千斤頂?shù)幕钊麠U腔，支柱活塞桿腔的油液，同時(shí)也進(jìn)入液控油路，經(jīng)油管和操縱閥流回主回液管，活塞和頂梁升起，支中國(guó)礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 9 撐頂板。 由上式可知，支架初撐力的大小取決于泵站的工作壓力，立柱缸徑和立柱的數(shù)量。 對(duì)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(jì)算還要考慮到立柱傾角的影響因素。即時(shí)支護(hù)的特點(diǎn)是，頂板暴露時(shí)間短，梁端距較小。 液壓支架主要結(jié)構(gòu)件及其作用 頂梁 頂梁采用整體結(jié)構(gòu)，頂梁直接與頂板接觸，支撐頂板負(fù)荷，是支架的主要承載部件之一，由鋼板焊接而成的箱形結(jié)構(gòu)，以滿足 強(qiáng)度和剛度要求。 四連桿機(jī)構(gòu) 前、后連桿分別與掩護(hù)梁和底座鉸接，共同形成四連桿機(jī)構(gòu)，前連桿采用鑄鋼件，鑄件中不得有氣孔、砂眼、夾雜物。 推移機(jī)構(gòu) 支架的推移機(jī)構(gòu)包括推桿、連接頭、推移千斤頂和銷(xiāo)軸等，主要作用是推移輸送機(jī)和拉移支架。 結(jié)構(gòu)緊湊，行人操作方便 。 對(duì)于中厚煤層支架，按下式確定支架高度，即： Hmax＝ Mmax＋ (200～ 300) mm Hmin＝ Mmin－ (300～ 400) mm 對(duì)于薄煤層支架，則按下式確定支架高度，即 Hmax＝ Mmax＋ (100～ 200) mm Hmin＝ Mmin－ (150～ 250) mm 本設(shè)計(jì)最大采高 maxM ＝ 4500mm,取支架最大高度 maxH ＝ 4500＋ 200＝ 4700mm 本設(shè) 計(jì)最小采高 minM ＝ 2800mm,取支架最小高度 minH ＝ 2800－ 300＝ 2500mm 支架最大高度與最小高度之差為支架的調(diào)高范圍。大采高支架為促高穩(wěn)定性中心距可采用 ，輕型支架為適應(yīng)中小煤礦工作面快速搬家的要求，中心距可采用 。 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 17 本次設(shè)計(jì)取支架頂梁的最小寬度為 1400 ㎜，最大寬度為 1570 ㎜，亦即頂梁側(cè)護(hù)板側(cè)推千斤頂?shù)男谐倘?170 ㎜。 頂梁長(zhǎng)度的確定 根據(jù)支架工作方式和設(shè)備配套尺寸來(lái)確定頂梁長(zhǎng)度 。 要有足夠的推溜力和移架力。 支架穩(wěn)定性好 ,底座最大比壓小于規(guī)定值。 掩護(hù)梁為面板式箱形結(jié)構(gòu)件，為焊接箱式結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)掩護(hù)梁選用整體式，直線型。制造時(shí)，通過(guò)兩側(cè)側(cè)護(hù)板對(duì)稱，總裝時(shí)可按需要將一側(cè)用螺栓或銷(xiāo)子固定在頂梁和掩護(hù)梁上。 抽出式側(cè)護(hù)板的水平板面嵌入頂梁滑槽內(nèi)，正常 情況下，活動(dòng)側(cè)護(hù)板調(diào)節(jié)性能較好，但是，當(dāng)支架承受偏載或窄滑槽內(nèi)堵塞粉塵時(shí)，調(diào)節(jié)也很困難。這是因?yàn)閺椈闪θ绻?，將引起移架困難。側(cè)推千斤頂不操作處于浮動(dòng)狀態(tài)，千斤頂 無(wú)支撐力，還是完全靠彈簧力控制活動(dòng)側(cè)護(hù)板。 現(xiàn)根據(jù)常用側(cè)護(hù)板形式各自特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用直角式雙側(cè)活動(dòng)側(cè)護(hù)板。 如果側(cè)推千斤頂有液壓鎖緊回路，它的防矸防倒效果較好，液壓控制系統(tǒng)也不太復(fù)雜，它有兩中國(guó)礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 22 種工作方式：一為支架承載時(shí)側(cè)推千斤頂處于浮動(dòng)狀態(tài)，支架降移時(shí)其下方的側(cè)推千斤頂處于閉鎖狀態(tài)；另一種為支架承載時(shí)側(cè)推千斤頂處于閉鎖狀態(tài)，支架降移時(shí)其上方的側(cè)推千斤頂解除閉鎖成為浮動(dòng)狀態(tài)。但是它的液壓控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以，具有全液壓控制的活動(dòng)側(cè)護(hù)板的支架目前使用還不多。 3．活動(dòng)側(cè)護(hù)板的控制方式 活動(dòng)側(cè)護(hù)板的控制方式有彈簧式、液壓式和混合式等三種。缺點(diǎn)是活動(dòng)側(cè)護(hù)板特別是頂梁活動(dòng)側(cè)護(hù)板在支架承載時(shí)不能調(diào)節(jié)，且容易被大塊巖石壓住或卡住。由于掩護(hù)梁受力復(fù)雜，特別是彎扭和橫向載荷，設(shè)計(jì)時(shí)各斷面安全系數(shù)應(yīng)大于 。 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 20 掩護(hù)梁的側(cè)面有折線型和直線型兩種。 支架的主要結(jié)構(gòu) 該型液壓支架的主要結(jié)構(gòu)包含頂梁、掩護(hù)梁、四連桿機(jī)構(gòu)、底座、立柱等，在此主要是掩護(hù)梁、四連桿機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 要求有足夠的通風(fēng)端面。這里，采用 滯后 支護(hù)方式。 底座長(zhǎng)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。支架頂梁一般裝有活動(dòng)側(cè)護(hù)板一般行程 170～ 200mm。支架最大高度和最小高度取值應(yīng)符合表 3－ 1，單位ｍ。 液壓支架主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 液壓支架的結(jié)構(gòu)型式很多，且隨著采高和應(yīng)用條件的不同，支架的結(jié)構(gòu)布置和尺寸也各異。 由乳化液泵站輸出的高壓乳化液經(jīng)主進(jìn)液管 — 支架進(jìn)液截止閥 — 過(guò)濾器 — 操縱閥 — 立柱或各千斤頂 — 架液截止閥 — 主回液膠管 — 乳化液泵站。 2) 、承受頂板的水平分力和側(cè)向力，使立柱不受側(cè)向力。 底座 底座是將頂 板承受的壓力通過(guò)立柱傳遞到底板并穩(wěn)定支架的主要結(jié)構(gòu)件。可用于穩(wěn)定、完整的頂板。即 310??? FPq MPa 式中 F — 支架的支護(hù)面積， 2m 。此階段為增阻階段 1t 。 ①初撐增阻階段：在升柱過(guò)程中，從頂梁接觸頂板起，至支柱活塞腔的油 液壓力達(dá)到泵站的工作壓力時(shí)，松開(kāi)手把，停止供液，液控單向閥立即關(guān)閉，閥球封閉了支柱活塞腔的油液，這就是支架的初撐階段。 圖 24 液壓支架工作原理 1頂梁 2 立柱 3 底座 4 推移千斤頂 5 安全閥 6 液控單向閥 7 、 8 操縱閥 9 輸送機(jī) 10 乳化液泵 11主供液管 12 主回液管 ①降柱：當(dāng)旋轉(zhuǎn)式操縱閥轉(zhuǎn)到降柱位置，打開(kāi)供液閥時(shí)，高壓液體由主進(jìn)液管經(jīng)操縱閥和油管，進(jìn)入支柱活塞桿腔，同時(shí)也進(jìn)入液控單向閥的控制管路，打開(kāi)液控單向閥，支柱活塞腔的油液經(jīng)油管、液控單向閥和操縱閥，流回主回液管，支柱卸載下降。還有一種是滑行頂梁式支架，移架時(shí)本架頂梁在內(nèi)部滑移。所以，掩護(hù)式支架在使用中已取的良好的經(jīng)濟(jì)效果，使用范圍正在擴(kuò)大。 （ 2）掩護(hù)式支架：它的頂梁較短，支柱一排，一般僅 1～ 2 根，多呈傾斜布置與掩護(hù)梁連接或直接與頂梁相連接。其主要功能是操作控制支架各液壓油缸動(dòng)作及保證所需的工作性能 。沿工作面全長(zhǎng)，每完成一個(gè)流程，即采煤機(jī) 割一刀，液壓支架和工作面運(yùn)輸機(jī)前進(jìn)一次，稱為一個(gè)循環(huán)。上述各種設(shè)備在回采工作面中，按一定的生產(chǎn)工藝流程協(xié)調(diào)的進(jìn)行工作，發(fā)揮著各自的效能。 通過(guò)對(duì)液壓支架的理論學(xué)習(xí)，完成液壓支架的設(shè)計(jì)工作，加深對(duì)液壓支架工作原理、工作性能、工作環(huán)境及其結(jié)構(gòu)的了解。液壓支架的另一個(gè)重大突破是控制系統(tǒng)，應(yīng)用電液控制技術(shù)，采用電磁控制的先導(dǎo)閥，先進(jìn)可靠的壓力和位移傳感器，靈活自由編程的微處理機(jī)技術(shù)，紅外線遙感技術(shù)等現(xiàn)代科技成果，使液壓支架的動(dòng)作自動(dòng)連續(xù)進(jìn)行，移架速度大大提高，支架循環(huán)時(shí)間達(dá)到 6~8s。 為適應(yīng)我國(guó)煤礦綜采機(jī)械化的發(fā)展，國(guó)內(nèi)綜采設(shè)備科研設(shè)計(jì)和制造企業(yè)已將研制開(kāi)發(fā)出具有較先進(jìn)技術(shù)水平的大功率電牽引采煤機(jī)、重型刮板輸送機(jī)、電液控制強(qiáng)力液壓支架和多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)大運(yùn)力中國(guó)礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 2 帶式輸送機(jī)。 由于經(jīng)驗(yàn)不足 、 水平有限加之時(shí)間倉(cāng)促，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定存在不少錯(cuò)誤，歡迎 各位 老師和同學(xué)批 評(píng)指正。 （ 2）認(rèn)真計(jì)算和檢驗(yàn)，保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。 關(guān)鍵詞 ：液壓支架，掩護(hù)梁，液壓系統(tǒng)，采煤綜合機(jī)械化。為了滿足對(duì)煤炭日益增長(zhǎng)的需求，必須大量生產(chǎn)機(jī)械化采煤設(shè)備，迅速增加綜合機(jī)械化采煤工作面。 其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)我們深入實(shí)際，調(diào)查研究，解決在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中可能出現(xiàn)各種問(wèn)題，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)中必須學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，要抓住主要問(wèn)題，按安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則設(shè)計(jì)。我想這 與指導(dǎo) 老師和領(lǐng)導(dǎo)的要求也是一致的。制定有關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 11 項(xiàng)， 建立了各項(xiàng)支架檢測(cè)手段，造就了一支研究、制造和使用液壓支架的龐大隊(duì)伍；形成了研制液壓支架的雄厚基礎(chǔ)。解決了深部煤礦開(kāi)采沖擊地壓條件下回采工作面支護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)束了有德國(guó)人發(fā)明的第二代單體設(shè)備的歷史，并將會(huì)長(zhǎng)期使用下去。為了有效的支護(hù)和