【正文】 壓缸300~1500個(gè)、安全閥150~300個(gè)，還有同樣數(shù)量的液控單向閥）； 很長的液壓管路（200~300剛性管，500~3000高壓軟管）； 泵液壓缸傳動(dòng)系統(tǒng)的換算彈性模數(shù)較低； 根據(jù)支架的數(shù)量改變液流的參數(shù)； 所有支架的結(jié)構(gòu)上都有著相同的液壓缸、液壓裝置以及它們之間都有相同的連接方式（相同的液壓系統(tǒng)）；每節(jié)支架都重復(fù)著相同的工序，這些工序的總和構(gòu)成液壓支架的基本工序； 為了保證系統(tǒng)具有較高的容積效率，實(shí)現(xiàn)無故障作業(yè)和工作人員的安全，液壓系統(tǒng)的元件和部件要有好的密封性和可靠性。 a共用一個(gè)控制閥回路；b各用一個(gè)控制閥回路 多柱控制回路帶壓移架回路。 本設(shè)計(jì)選用：雙作用式推移千斤頂系統(tǒng)。它是大多數(shù)支架立柱必不可少的控制元件之一。按壓力液通過操縱閥后的用途不同，可分為全流量操縱閥和先導(dǎo)液壓操縱閥。其中重點(diǎn)進(jìn)行了支架四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算，由此得到支架各部分的設(shè)計(jì)參數(shù)。首先，這是自己第一次的較大型的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在老師的幫助和同學(xué)的合作下，學(xué)會(huì)了該怎樣作畢業(yè)設(shè)計(jì)，從哪兒下手，怎樣規(guī)劃，有了這次經(jīng)驗(yàn)，下次會(huì)更加得心應(yīng)手．其次，自上大學(xué)以來，自己都學(xué)的是書本知識，而這次是理論聯(lián)系實(shí)踐，是自己更好的運(yùn)用于掌握了這幾年說學(xué)的知識．再者，自己學(xué)會(huì)了該怎樣利用工具書和圖書館資源，知道如何找，上哪兒找，然后再加以吸收，補(bǔ)充自己的不足．最后，畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，從而培養(yǎng)了吃苦耐勞的精神和相對應(yīng)的工程知識。在做設(shè)計(jì)的過程中，也有許多不足，有些學(xué)過的知識還不能夠和實(shí)際相聯(lián)系，很多東西不能學(xué)于至用；在參觀實(shí)習(xí)過程中，自己還不能把握住實(shí)習(xí)要點(diǎn)，希望老師能指點(diǎn)。（3）對液壓支架承載較大的構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核，包括頂梁強(qiáng)度校核，底座強(qiáng)度校核及前后連桿強(qiáng)度校核。主要進(jìn)行了各類閥體的選擇使用，以及立柱千斤頂?shù)牟季旨斑x型。支架常用的液控單向閥按其密封副形勢可分為平面密封型、錐面密封型和球面密封型。當(dāng)操縱操縱閥時(shí)，壓力液經(jīng)分流閥后分成兩路：一路去推移千斤頂，另一路經(jīng)定壓開關(guān)閥去輔助移架千斤頂。而當(dāng)樁柱升柱時(shí)，錨固柱必須處于升柱撐緊狀態(tài)；反之，當(dāng)錨固柱降柱時(shí)，樁柱的液路壓力要達(dá)到一定植，否則液壓打不開限壓閥，不能進(jìn)入樁柱或錨固柱的活塞桿腔，樁柱或錨固柱就降不下來，從而可以起到相互閉鎖的作用。此外，可以把泵站、中心控制臺和支架的液壓管路等部分作為支架的公用液壓系統(tǒng)。工作面中每個(gè)支架的液壓控制回路多數(shù)完全相同，通過截止閥連接與主管路，相對獨(dú)立。對液壓支架承載較大的構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核，包括頂梁強(qiáng)度校核，底座強(qiáng)度校核及前后連桿強(qiáng)度校核。彎曲截面系數(shù)： 式（）式中： ymax為中性軸到最遠(yuǎn)截面距離。為了安全，在AA截面，采用最大彎曲應(yīng)力進(jìn)行校核。由于液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，外載荷特點(diǎn)以及使用條件的特殊性，在強(qiáng)度計(jì)算中的強(qiáng)度條件也有其特殊性。頂梁前端比壓q2為0，頂梁后端比壓q3為：10 MPa 式（）式中： —頂梁后端比壓, mpa Bm—頂梁寬度，Bm=1500mm代入公式（37）得MPb)當(dāng)＞X＞時(shí),載荷呈梯形分布，頂梁前端比壓為： 式（）式中： —頂梁前端比壓, mpa Lg—頂梁長度， 5675mmB—頂梁寬度，Bm=1500mm代入公式（38）得=頂梁后端比壓為 式（）代入公式（39）得:= Mpa支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)束，其結(jié)構(gòu)尺寸已定。第3章 液壓支架的受力分析放頂煤液壓支架作為放頂煤開采技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備 ,它設(shè)計(jì)的好壞 ,是放頂煤開采技術(shù)能否進(jìn)一步推廣和發(fā)展的關(guān)鍵。短框架推移裝置與長框架推移裝置工作原理形同無論是長框架還是短框架推移裝置，都可以把推移千斤頂設(shè)計(jì)成傾斜裝置，前高后低。代入公式（214）得== = 式（）式中： —立柱工作阻力，KNPa —安全閥調(diào)整壓力，安全閥選用YF1B型調(diào)正壓力=40 MPa。同時(shí)由于頂梁較短，立柱傾角加大可以使頂梁柱窩位置前移，使頂梁前端支護(hù)能力增大。在兩內(nèi)主筋間下部布置有推拉裝置。1）掩護(hù)梁的長度G 掩護(hù)梁就是兩鉸點(diǎn)的距離，由前面的四連桿機(jī)構(gòu)可得知，掩護(hù)梁長度為2522mm。掩護(hù)梁和頂梁（包括活動(dòng)側(cè)護(hù)板）一起，構(gòu)成了支架完善的支撐和掩護(hù)體，完善了支架的掩護(hù)和擋矸性能。配套尺寸=800+150+764+352=2066mm 式（） 配套尺寸頂梁長度L=[配套尺寸＋底座長度＋AcosQ1]－[GcosP1＋300＋e] 式（）式中：配套尺寸為 2066mm。這是因?yàn)椴捎孟纫萍芎笸屏锏墓ぷ鞣绞剑Ъ芤拜斔蜋C(jī)一個(gè)步距，以便采煤機(jī)過后，支架能及時(shí)前移，支控新暴露的頂板，做到及時(shí)支護(hù)。楔形頂梁 楔形結(jié)構(gòu)梁1楔形梁；2楔塊；3楔形梁千斤頂；4后梁。 鉸接頂梁1. 前梁；2. 前梁千斤頂；3. 頂梁 整體頂梁整體頂梁整體頂梁，：結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好；頂梁對頂板載荷的平衡能力較強(qiáng)；前端支撐力較大；可以設(shè)置全長側(cè)護(hù)板，有利于提高頂板覆蓋率，改善支護(hù)效果，減少架間漏矸。則b， b1,b2三點(diǎn)為液壓支架在三個(gè)位置時(shí) ，前連桿上鉸點(diǎn)。7. 以a點(diǎn)為圓心，=，在掩護(hù)梁上交一點(diǎn)b,為前連桿上鉸點(diǎn)的位置。按四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征要求，選定，由于支架型式不同，對于掩護(hù)式支架,一般A/G的比值按以下范圍來取：A/G=~,取A/G=。本設(shè)計(jì)根據(jù)液壓支架尺寸關(guān)系采用幾何作圖法進(jìn)行計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)，要使角滿足的范圍，其原因是角直接影響支架承受附加力的數(shù)值大小。；支架在最低位置時(shí)，為有利于矸石下滑，防止矸石停留在掩護(hù)梁上，根據(jù)物理學(xué)摩擦理論可知，要求，如果鋼和矸石的摩擦系數(shù)=，則=176。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。本次設(shè)計(jì)取支架頂梁的最小寬度為1378mm,最大寬度為1450mm,亦即頂梁側(cè)護(hù)板側(cè)推千斤頂?shù)男谐倘?70mm。支架的伸縮比系指其最大高度與最小高度之比值。在這次放頂煤液壓支架的設(shè)計(jì)過程中，主要以底座、主頂梁、尾梁和立柱等結(jié)構(gòu)件的機(jī)械部分設(shè)計(jì)為重點(diǎn)。上述工作過程表明：液壓支架在額定工作阻力值以下工作時(shí)，具有增阻性，以保證支架頂板的有效支撐作用；當(dāng)支架支撐力超過額定工作阻力值時(shí)，支架隨頂板下沉而下縮，使支架保持恒定的工作阻力，即具有可縮性和恒阻性。由于安全閥動(dòng)作壓力的限制，支柱呈現(xiàn)出恒阻特性，此時(shí)支柱和支架承受的最大載荷稱為工作阻力。經(jīng)試驗(yàn)證明，減小支柱的彈性可縮量，對改善頂板管理起著重要的作用。支柱初撐力 式（） 支架初撐力 式（）式中：－泵站的工作壓力（公斤/l厘米2）D－支柱缸體徑經(jīng)（厘米）n－每架支架的支柱數(shù)－支撐效率（垜式支架＝1）支架初撐力的大小，取決于泵站的工作壓力，支架支柱數(shù)和支柱缸體的內(nèi)徑以及架型等。運(yùn)輸機(jī)靠相鄰的推移千斤頂來固定，千斤頂由液控單項(xiàng)閥緊鎖。其四連桿機(jī)構(gòu)的作用：通過四連桿機(jī)構(gòu)，使支架頂梁端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡呈近似雙紐線，從而使支架前端頭離煤距離大大減小，提高了管理頂板性能；能承受較大的水平力。要求：頂梁應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，即使在接觸應(yīng)力分布不均勻的情況下也不致被壓壞；頂梁應(yīng)有足夠的剛度，以承受扭力；頂梁對頂板的覆蓋率高；頂梁能適應(yīng)頂板的起伏變化。也就是說，采用滾筒式或刨削式等采煤機(jī)械落煤與裝煤；工作面重型可彎曲運(yùn)輸機(jī)，以及與之適應(yīng)的順槽轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮皮帶運(yùn)輸機(jī)等運(yùn)煤；自移式液壓支架支護(hù)和管理頂板。這種支架由于采用后四連桿短尾梁結(jié)構(gòu)，因此支架的穩(wěn)定性好，強(qiáng)度大，工作可靠。此后，法國研制出尾梁呈“香蕉”形的用于放頂煤開采的支撐掩護(hù)式放頂煤液壓支架。綜放工作面的產(chǎn)量不僅取決于煤層、采運(yùn)設(shè)備、綜放支架，而且還取決于知己控制頂板、頂煤的能力和效果。掩護(hù)梁上還鉆有眼孔，在煤硬不落時(shí)鉆空爆破。兗州礦物局東灘煤礦使用國產(chǎn)放頂煤液壓支架，創(chuàng)造了年產(chǎn)550萬噸的高產(chǎn)紀(jì)錄，標(biāo)志著我國放頂煤液壓支架技術(shù)已處于世界先進(jìn)水平。液壓支架技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理，安全上可靠，當(dāng)前世界各國都在不斷地提高采煤工作面的綜合機(jī)械化水平。三．立柱用途：支撐頂梁，承受載荷的作用；調(diào)節(jié)支架的高度，使支架的高度滿足工作面的要求；立柱設(shè)置有大流量安全閥，以避免頂板沖擊壓力造成支架過載較大。對于液壓支架的操縱控制系統(tǒng)傳動(dòng)裝置，應(yīng)具有以下基本要求：采用結(jié)構(gòu)比較簡單，設(shè)備外形尺寸小，能遠(yuǎn)距離的傳送大的能量；能承受較大載荷；沒有復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；在爆炸危險(xiǎn)和含塵的空氣里保證安全工作；動(dòng)作迅速；操作調(diào)節(jié)簡單；過載及損壞保護(hù)簡單。:當(dāng)液壓支架前移并重新支撐后，操縱閥轉(zhuǎn)到推移位置，打開供液閥時(shí)，高壓液體由主進(jìn)液管經(jīng)操縱閥、液控單向閥進(jìn)入到推壓千斤頂?shù)幕钊麠U腔，活塞桿腔的油液經(jīng)油管和操縱閥流回主回液管，推移千斤頂?shù)幕钊麠U伸出，以液壓支架為支點(diǎn)，把運(yùn)輸機(jī)推移到新的工作位置。這時(shí)由于支柱缸徑增大，油液被壓縮而體積縮小，即使乳化液沒有任何漏損，安全閥并未動(dòng)作卸載，支柱總長度也降縮短。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于頂板壓力有時(shí)相當(dāng)巨大，想設(shè)計(jì)出能抗住巨大頂板壓力，而一點(diǎn)也不讓壓的支架是及困難的，實(shí)際上也沒有這種必要。未防止安全閥頻繁動(dòng)作而失效，應(yīng)使支架的工作阻力大于正常的頂板壓力，也就是說，在工作生產(chǎn)過程中，支架還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)工作阻力之前，就已前移到新的支撐位置。通過上述，對液壓支架的工結(jié)構(gòu)和工作原理的分析，可初步確定液壓支架。調(diào)高范圍越大，支架的適用范圍越廣，但過大的調(diào)高范圍會(huì)給支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成困難，可靠性降低。用bc表示。通常，；支撐掩護(hù)式支架對底座長度取4倍的移架步距。，頂梁端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的最大寬度應(yīng)小于或等于70mm，最好為30mm以下。而角主要考慮后連桿底部距底板要有一定距離，防止支架后部冒落巖石卡住后連桿，使支架不能下降。同時(shí)底板阻止底座向后移，使整個(gè)支架產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢，從而增加了頂梁前端的支護(hù)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。A——后連桿長度（mm）。2. 過O點(diǎn)作與底座面平行的水平線H—H線。10. ，在掩護(hù)梁上交一點(diǎn)b2，為支架在最低位置時(shí)前連桿上鉸點(diǎn)的位置。17. 按以上初步求出的四連桿機(jī)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(diǎn)e1的運(yùn)動(dòng)軌跡，只要逐步變化四連桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸，便可以畫出不同的曲線，再按四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征進(jìn)行校核，最終選出較優(yōu)的四連桿機(jī)構(gòu)尺寸。在前梁千斤頂?shù)耐评拢傲嚎梢陨舷聰[動(dòng)，對不平頂板的適應(yīng)性較強(qiáng)。由于楔形梁1與后梁4為鉸接結(jié)構(gòu)，當(dāng)操作楔形梁千斤頂伸出或縮回時(shí)帶動(dòng)楔形塊前后移動(dòng)，從而使楔形梁1繞鉸軸上下擺動(dòng)，其擺動(dòng)范圍取決于楔形塊的行程和楔角的大小。為了防止當(dāng)采煤機(jī)向支架內(nèi)傾斜時(shí)，采煤機(jī)滾筒不截割頂梁，同時(shí)考慮到采煤機(jī)截割時(shí)，不一定把煤壁截割成一垂直平面，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，要求頂梁前端距煤壁最小距離（梁端距）為T=300mm，這個(gè)距離叫空頂距。Q1=75。活動(dòng)側(cè)護(hù)板裝在掩護(hù)梁的兩側(cè)。2對分式為使底座在一定范圍內(nèi)適應(yīng)底板起伏不平的變化，通常把底座制成前、后或左、右對分的形式，（b），兩者用過橋連接。立柱是支架的承壓構(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(qiáng)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。立柱間距的選擇原則為有利于操作、行人和部件合理布置。其推移裝置可使支架及輸送機(jī)產(chǎn)生相互導(dǎo)向的防滑功能。在這里采用長框架推移裝置?！谧o(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)與頂梁上表面之距 ， =400mm—前排立柱上鉸點(diǎn)與頂梁后端之距 ， =2590mm—后排立柱上鉸點(diǎn)與頂梁后端之距， =590mm—前排立柱上鉸點(diǎn)與頂梁上表面之距， =257mm—后排立柱上鉸點(diǎn)與頂梁上表面之距 ， =257mm—前排立柱上鉸點(diǎn)與前后梁鉸點(diǎn)之距 ， =3085mm 在把頂梁所受頂板的載荷求出后，就可以進(jìn)一步計(jì)算出載荷在頂梁上面的分布情況。寫出連桿受力F5,F6的表達(dá)式。2. 結(jié)構(gòu)件、銷軸、活塞桿的屈服極限及強(qiáng)度條件。－B截面的剪切強(qiáng)度在截面B－B的剪力最大，且腹板采用鋼板焊接，故需要校核，現(xiàn)對中性軸處剪切力進(jìn)行校核，即 式（）－最大剪力－截面沿中性軸的總寬度b0=δ2=－截面中心軸之上各塊面積對中性軸靜矩++= 式（）==安全系數(shù)： 式（）所以B—B截面強(qiáng)度合格。108N/≤230MPa。液壓支架的液壓系統(tǒng)屬于泵缸開式系統(tǒng)。雖然支架的液壓缸（立柱和千斤頂）種類、數(shù)量很多，但其液壓系統(tǒng)都是采用多執(zhí)行元件的并聯(lián)系統(tǒng)。 立柱系統(tǒng)的擬定單柱控制回路 a、b、c、d、e所示，其中圖a為單作用單柱，圖b、c為雙作用單柱，圖d、e為雙伸縮單柱。本設(shè)計(jì)采用:多柱控制回路 b 如圖： b 各用一個(gè)控制閥回路 千斤頂系統(tǒng)千斤頂系統(tǒng)包括前梁、平衡、側(cè)推、推移、護(hù)幫、防倒、防滑和調(diào)架千斤頂。 支架液壓閥液壓支架的液壓控制系統(tǒng)中所使用的控制元件有兩大類：壓力控制閥和方向控制閥。對立柱安全閥的要求：關(guān)閉時(shí)必須完全封閉；能夠穩(wěn)定溢流的溢流量范圍大，在頂板緩慢下沉?xí)r的微小流量(30~40以下) 工況下，啟閉壓強(qiáng)差不大于整定壓強(qiáng)的5～10%，以保證支架的恒阻性。