【正文】 es, the system design, the main spare part design, the main spare part examination.The support eliminates must realize effectively carries on the strut to the roof, but also must realize ,to fall, to push, move four steps .the support uses four link motion gears, improves the support the stress condition, reduces the support to rise and full the distance which in the process fort end the topbeam around moves. The column uses the list expansion and contraction hydraulic cylinder, front end has legthens the pole, satisfies the support to be lowest and time the highest position high request. The topbeam, shields Liang, the foundation all makes the packed in a box body structure, bees with the steel plate welding.The design of the hydraulic pressure support from all seam thickness of the initial conditions, which is very good description of the different needs of different coal hydraulic pressure support, and therefore the upgrading hydraulic pressure support for improving efficiency and increasing the underground mining safety it is extremely important.At research to presses the support, need to carry on produce to experiment and analyze the research, make sure reasonable of liquid presses the support to be subjected to the dint parameter, the sport parameter and the structure parameters, and make selection the liquid to press the synthetic science technique problem of aspect of etc. of the best project of support. This design mainly this hand from the work principle of the support, then carry on the total structure design and school pits.Keywords: Hydraulic pressure support；Top beam；Cradle；the columntype support；structure design第1章 緒論 液壓支架發(fā)展概況歷史地來看，大約在四五十年前回采工作面還是采用木支柱。支架的形式為掩護式支架。支架除了要有效的對頂板進行有效支撐，還要實現(xiàn)升、降、推移四個步驟。隨著刨煤機、鉆削式和滾筒式采煤機等快速采煤機的使用,木支柱既不能對頂板提供足夠大的阻力，其支設(shè)和回收亦難滿足連續(xù)采煤的要求。60年代末和70年代初，隨著液壓支架在歐洲使用經(jīng)驗的日益增加，支架結(jié)構(gòu)也發(fā)生了巨大變化。煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用，大大地加快了工作面的移架、推溜速度，改善了采煤工作面頂板的支護狀況，使工作面產(chǎn)量成倍增加，直接功效大幅度提高，安全狀況明顯改善，噸煤成本大幅度下降，為煤礦生產(chǎn)的高效、安全和煤礦工人勞動環(huán)境及形象的改變提供了條件。5．美國的支架耐久性實驗是45000次，我國7000次。對于支架結(jié)構(gòu)的零部件設(shè)計，普遍采用了計算機輔助設(shè)計與制圖,使圖紙的設(shè)計精度和設(shè)計質(zhì)量都有了很大的提高。優(yōu)化設(shè)計理論是現(xiàn)代設(shè)計理論的核心內(nèi)容之一。3．改進制造工藝，保證制造質(zhì)量；對支架的閥類，從材料、熱處理、加工條件和密封件入手，制定更嚴(yán)格的質(zhì)量和抗腐蝕標(biāo)準(zhǔn)。 掩護式液壓支架的簡單介紹掩護式液壓支架是以單排立柱為主要部件并帶有掩護梁的液壓支架。掩護式支架的結(jié)構(gòu)特點式：有一個較寬的掩護梁以擋住采空區(qū)的矸石進入作業(yè)空間，其掩護梁上端與頂梁交接，下端通過前后連桿與底座聯(lián)接。由于采煤工作面的底頂板條件、煤層厚度、煤層的物理機械性質(zhì)等的不同，對液壓支架的要求也不同?，F(xiàn)代社會對人才提出了更高的要求，作為一名當(dāng)代大學(xué)畢業(yè)生，不僅打好堅實的專業(yè)知識，還應(yīng)具備工程技術(shù)人才應(yīng)有的綜合素質(zhì)。液壓支架主要由承載結(jié)構(gòu)件、動力油缸、控制元件、輔助裝置和工作液體組成。因此底座較堅固，它靠支柱和頂梁的支撐作用控制工作面頂板，維護工作空間。而且，采用堅實的掩護梁以及側(cè)護板，將工作空間與采空區(qū)完全隔開；并采用前后連桿連接掩護梁和底座，組成四連桿機構(gòu)，使梁端距幾乎不變，防止了架前漏矸。當(dāng)需要支架前移時，先降柱卸載，然后高壓液進入推移千斤頂?shù)幕钊麠U腔，另一腔回液，以輸送機為支點，缸體前移，把整個支架拉向煤壁；當(dāng)需要推移輸送機時，支架支撐頂板后，高壓液進入推移千斤頂下腔，另一腔回液，以支架為支點，使活塞桿伸出，把輸送機推向煤壁。當(dāng)升高到安全閥5的調(diào)定壓力時，安全閥打開溢流，立柱下縮，液體壓力隨之降低。綜采工作面的主要生產(chǎn)工序有采煤、移架和推溜。3．復(fù)合支護—般循環(huán)方式為：割煤一支架伸出伸縮梁一推溜一收伸縮梁一移架。(6) 為了操作和生產(chǎn)的需要，要有足夠?qū)挼娜诵械馈?．最大和最小采高根據(jù)最大和最小采高，確定支架的最大和最小高度，以及支架的支護強度。工作面配套設(shè)備：采煤機MXA300/，刮板輸送機SGZ－730/320。選型時，要驗算底座對底板的接觸比壓，其值要小于底板的允許比壓(對于砂巖底板，～，)。老頂級別ⅠⅡⅢⅣ直接頂類別12312312344支架類型掩護式掩護式支撐式掩護式掩護或支撐掩護式支撐式支撐掩護式支撐掩護式掩護或支撐掩護式掩護或支撐掩護式支撐式支撐掩護式支架支護強度MPa采高m1應(yīng)結(jié)合深孔爆破，軟化頂板等措施處理采空區(qū)2（）（）3（）（）4（）（）表31支架架型的選擇 注：①括號內(nèi)的數(shù)字是掩護式支架的支護強度。 支架的調(diào)高范圍和伸縮比 支架高度的確定原則，應(yīng)根據(jù)所采煤層的厚度，采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)條件的變化等因素來確定，其最大與最小高度為： （31） （32）?。皇街? —支架最大高度 —支架最小高度 —支架最高位置時的計算高度 —支架最低為之時的計算高度 —掩護梁上鉸點至頂梁頂面之距；取160mm —后連桿下鉸點至底座底面之距；取400mm —煤層最大采高 —煤層最小采高 —偽頂冒落的最大厚度，～ —頂板最大下沉量，一般取100～200mm —移架時支架的最小可縮量，一般取50mm —矸、浮煤厚度，一般取50mm支架的伸縮比指最大與最小支架高度之比值為： （33）代入數(shù)據(jù)得m=。支架頂梁一般裝有活動側(cè)護板，側(cè)護板行程一般為170～200mm。由于它處在隔離采空區(qū)的位置，故可以起到良好的擋矸作用?！?。一般同一類型的支架采用歐冠類比法來確定。(2) 過O點作于底座地面平行的水平線HH線。在此斜線上截取線段〞. 〞的長度等于A，點為支架降到最低位置時，掩護梁與后連桿的鉸點。 (14) 連接a’O、a’’O，為液壓支架降到中間某一位置和最低位置時后連桿的位置。掩護式支架頂梁長度計算(如圖35)：頂梁長度=[配套尺寸+底座長度+Acos（）] [Gcos（）+300+e]+掩護梁與頂梁鉸點至頂梁后端點之距（mm）配套尺寸—參考原煤炭部煤炭科學(xué)研究院編制的綜采設(shè)備配套圖冊確定； 底座長度—底座前端至后連桿下鉸點之距，支架底座長度可取2100mm； —支架由高到低頂梁前端點最大變化距離，根據(jù)范圍可取20mm； 、—支架在最高位置時，分別為后連桿和掩護梁與水平面的夾角；A、G—分別為后連桿和掩護梁長度。它既要有足夠的強度和剛度，又應(yīng)滿足底板比壓不超限。 1. 鉸接式頂梁鉸接頂梁的前段稱為前梁，后段為主梁，一般簡稱頂梁。頂梁對頂板載荷的平衡能力較強。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。鑒于以上比對，本次設(shè)計選取開式頂梁。因此，底座除了滿足一定的剛度和強度要求外，還要求對底板起伏不平的適應(yīng)性要強，對底板接觸比壓要小，要有足夠的空間能安裝立柱、液壓裝置、推移裝置和其它輔助裝置，要便于人員操作行走；能起一定的擋矸排矸作用；要有一定的重量，以保證支架的穩(wěn)定性等。本次設(shè)計采用圖43示的底座結(jié)構(gòu)。工作面傾角大，采高大或者底板松軟時，宜取上限。 將各數(shù)值代入公式44得立柱缸徑為：cm按北京煤礦機械廠標(biāo)準(zhǔn)（Q/BM327—82）表41選取比計算值大的標(biāo)準(zhǔn)值作為內(nèi)徑，再選取配合尺寸。如果導(dǎo)向長度過小，將使立柱的初折曲增大，影響立柱的強度和穩(wěn)定性。在直徑（mm）處的底后可用下列公式計算： 式中 p—缸內(nèi)所能形成的最大壓力，P=； —缸底材料的許用應(yīng)力，鑄鋼=100MPa。雖然采用在支架上裝設(shè)機械加長桿的方法，在一定程度上可以擴大其調(diào)高范圍。2. 立柱柱窩位置的確定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。由前面的計算可知道q＝=2=3200kN = = =15度代入得x=800mm由立柱傾角可得下柱窩位置。為簡化計算，取如下兩種情況：假設(shè)平衡千斤頂?shù)幕钊麠U全部伸出時頂梁和掩護梁成180度；平衡千斤頂?shù)幕钊靠s回時，支架恰好在最高位置。這種結(jié)構(gòu)的缺點在于防矸、防倒效果與彈簧式差不多。一般為對稱布置，這樣可以使側(cè)護板受力平衡。該支架整體受力如圖51所示，圖中和為已知，需求、及作用點位置。對圖點取矩，整理后有： （57） 將各數(shù)值代入公式()得值為：m整臺支架的工作阻力是由立柱工作阻力產(chǎn)生的。 （59）則平均接觸比壓為： （510）式中 —平均接觸比壓；—支架工作阻力；B—底座與底板的接觸寬度；L—底座與底板的接觸長度。（2）從側(cè)面看、掩護梁上輪廓線形狀為直線形。這里選擇直線型掩護梁，結(jié)構(gòu)強度高，其工藝性較好。在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)，由于地質(zhì)條件復(fù)雜多變，在建立支架力學(xué)模型，特別是分析掩護梁的受力時遇到了一些困難，查閱了大量資料，但是都沒有很好的對此進行詳細(xì)的說明。目前，出現(xiàn)了一些新的理論來研究支架的結(jié)構(gòu)強度，如，有限元法，薄壁箱型截面組合強度的計算機輔助算法以及液壓支架強度的概率設(shè)計法等。 掩護梁強度校核掩護梁的受力分析如圖63所示處理后的力學(xué)模型由受力圖可以看出掩護梁的危險截面在前連桿與掩護梁鉸接處，故需校核此危險截面的彎曲強度。（3）用于支撐掩護式支架時，立柱不支撐在掩護梁上，因而這種掩護梁的受力和結(jié)構(gòu)比較簡單。第6章 專題部分掩護梁的設(shè)計 掩護梁的設(shè)計1. 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2. 掩護梁承受對支架的水平作用力及偏載扭矩3. 掩護梁和頂梁一起，構(gòu)成了支架完善的支撐和掩護體，完善了支架的掩護和擋矸性能。 由于支架的工作阻力由立柱工作阻力之和的垂直分力及掩護梁和前、后連桿來承擔(dān)，而立柱的工作阻力之和不變，當(dāng)值過大，說明掩護梁和前、后連桿受載增加，對掩護梁和前、后連桿不利；當(dāng)值過小，說明立柱的工作阻力不能充分發(fā)揮。圖53頂梁和掩護梁分離體所以，在驗算頂梁強度時，按平衡千斤頂受拉且=。三孔式—中間孔安裝側(cè)推千斤頂，兩側(cè)對稱安裝彈簧筒。優(yōu)點為防矸、防倒效果好。如圖48所示 圖48平衡千斤頂最短位置上式中X由下式進行計算 當(dāng)頂梁和掩護梁成180度時，平衡千斤頂達到最大長度,如圖49所示。在薄煤層中=100～150 kN；中厚煤層中=150～250 kN；厚煤層中=300～400 kN。為簡化計算，假定頂梁與頂板均勻接觸，載荷沿