【正文】 min／ h)采高 (m)截深 (m)采煤機(jī)牽引速度 (min／ m) 煤的密度 (t／ m3 )系數(shù) 刮板輸送機(jī)生產(chǎn)能力要高于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力。根據(jù)采高的確定，中心距選 。在選擇采煤機(jī)時著重考慮以下功率、牽引速度和技術(shù)先進(jìn)性與可靠性等因素，最終選定徐州中機(jī)礦山設(shè)備有限公司生產(chǎn)的MG180/420WDK 型采煤機(jī)。生產(chǎn)實踐證明：決定支護(hù)效果的是頂梁前端到煤壁的距離，即梁端距越小，即使冒頂洞穴也不多。 底座長度的確定： 我的移步距取 800mm，那么得到底座長是 2800mm?！?62176。 。 后連桿下鉸點(diǎn)至底座底面之距 0Y ,0Y 般根據(jù)支架最小高度確定，薄煤層支架取0Y =150— 250vmm，對中厚煤層支架取 0Y ＝ 250— 450mm，對大采高支架取 0Y ＝ 450— 600mm。已知 mH =， nH = ，最大計算高度和最小計算高度的確定。并以 a? 點(diǎn)為圓心， ab 為半徑，交 ea?? 上一點(diǎn) b? 點(diǎn)；以 a? 為圓心， ab 為半徑，交 ea??? 上一點(diǎn) b? 點(diǎn)，該 b 、 b? 、 b? 三點(diǎn)為液壓支架在三個位置時前連桿的上鉸點(diǎn)； 1連接 oa? 、 oa? 為液壓支架降到中間位置和最低位置時后連桿的位置； 1分別作 b? 和 bb?? 的垂直平分線交一點(diǎn) c ，即為前連桿下鉸點(diǎn)， bc 為前連桿長度； 1過 c 點(diǎn)向 H— H 線作垂 線，交一點(diǎn) d ，則 oa ， ab ， bc ， cd 和 do 為液壓支架的四連桿機(jī)構(gòu)。 1Q 、 1P — 支架在最高位置，分別為后連桿和掩護(hù)梁與水平面的夾角。頂板所需的支護(hù)強(qiáng)度取決于頂板的等級和煤層厚度。但對乳化液泵站和液壓元件的耐壓要求提高。 掩護(hù)梁是支架的掩護(hù)構(gòu)件，除防止采空區(qū)冒落的矸石涌于工作面外，并承受冒落矸石的壓力和頂梁分解的水平力。其中圖 b 為全鉸接式，它能適應(yīng)頂梁上方前、后頂板的變化，但當(dāng)頂板出現(xiàn)凹坑時，頂梁易成人字形，影響支撐效果和切頂性能。 為了使支架結(jié)構(gòu)簡單，而且具有更好的支護(hù)能力。 一種為立筋凸出型，如圖 a 所示，增加了焊接強(qiáng)度；另一種為立筋凹下，焊接后使頂梁平整，但焊接強(qiáng)度如前一種，如圖 b 。由于中擋底板分體，推移裝 置處的浮煤、浮矸可隨支架移架從后端排到采空區(qū)，不需要人工清理，適 25 應(yīng)高產(chǎn)高效生產(chǎn)要求。 圖 前 連桿 27 圖 整體式后 連桿 頂梁側(cè)護(hù)板的設(shè)計 支架側(cè)護(hù)板裝置一般由側(cè)護(hù)板、彈簧筒、側(cè)推千 斤頂、導(dǎo)向桿和連接銷軸等組成。另一種是兩側(cè)皆為活動側(cè)護(hù)板。如圖 所示： 圖 活動側(cè)護(hù)板 頂梁側(cè)護(hù)板高度一般取 250～ 500mm，薄煤層支架取下限，掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板和后連桿側(cè)護(hù)板高度一般根據(jù)支架最大高度時，側(cè)護(hù)板水平尺寸一般按移架步距加 100～ 200mm 搭接量的原則來確定。而由于高壓液體把液控單向閥 K打開，因而中缸可以縮回。隨著頂板壓力不斷加大，立柱就要不斷“讓壓”下縮。 （ 2） 金屬結(jié)構(gòu)件按直梁理論計算。 （ 8） 各結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度校核，除按理論支護(hù)阻力校核危險斷面外，還要按原煤炭部標(biāo)準(zhǔn) MT－ 8684《液壓支架型式試驗技術(shù)規(guī)范 》的各種加載方式，以支架的額定工作阻力逐一校核，超過額定工作阻力 10％的超載試驗，將由安全系數(shù)來保證強(qiáng)度。取 1F 為最大值時進(jìn)行梁的強(qiáng)度校核 。 4. 焊條抗拉強(qiáng)度取 561?b? MPa，其強(qiáng)度條件為： ??bn? ≥ [n] 。 從 ax 和 ay 的式子中可以看出，當(dāng) 8P 為正 ，即平衡千斤頂為推力時 , ax 和 ay 有最大值，掩護(hù)梁受力最大，同時前后連桿受力也最大，所以驗算掩護(hù)梁和前后連桿強(qiáng)度時，也應(yīng)按此種情況進(jìn)行。隨著支架高度的變化，支架各個部件所受的力也隨之變化。 （ 4） 通過分析和計算可知，掩護(hù)梁上矸石的作用力，只能使支架實際支護(hù)阻力降低。 由上述可知，支架承受的外載荷是頂板下沉行成的。 5 液壓支架頂梁受力分析及強(qiáng)度計算 液壓支架頂梁受力分析 液壓支架的結(jié)構(gòu)和支架液壓系統(tǒng)必須保證液壓支架具有完全適應(yīng)頂板變化的性能。好的結(jié)構(gòu)不但可以使支架外形美觀，還可以改善支架的受力狀況，使支架受力更合理，能承受更大的外載荷 。 側(cè)護(hù)板的結(jié)構(gòu)型式 圖 側(cè)護(hù)板的結(jié)構(gòu)型式 一種是側(cè)護(hù)板在頂梁的外側(cè)。 側(cè)護(hù)板的種類與選擇 頂梁和掩護(hù)梁的側(cè)護(hù)板有兩種，如圖 所示：一種是一側(cè)固定另一側(cè)活動的側(cè)護(hù)板。掩護(hù)梁上端與頂梁鉸接，下部與前、后連桿鉸接。 圖 頂梁閉式 立筋型式 24 圖 頂梁開式立筋型式 開式頂梁的特點(diǎn)，可減輕頂梁重量，增強(qiáng)頂梁的抗彎強(qiáng)度。 頂梁斷面形狀 各類頂梁都為箱式結(jié)構(gòu)，一般由鋼板焊接而成。 圖 d 為剛性頂梁帶鉸接式前梁，頂梁由前、后梁鉸接。因此除滿足一定的剛度和強(qiáng)度外，對底板起伏不平的適應(yīng)性要強(qiáng)；對底板接觸比壓要?。灰凶銐虻目臻g安裝立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其它輔助裝置；要便于人員操作行走，能起一定的擋矸作用；要考慮排矸能力；要有一定的重量，以保證支架的穩(wěn)定性等。 初撐力 在立柱設(shè)計 中 計算。 510q KM ? ??? MPa 式中 ， K — 作用于支架上的頂板巖石厚度系數(shù)，取 K=5。 刮板輸送機(jī)型號 SGB764/264， 規(guī)格（長 寬 高）（ mm）為 1500 764 222 配套尺寸 =800+154+130+764+190+25=2063mm 底座長度 =2800mm 頂梁長度 =(2063+2800+1234 cos70176。 最終 液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的幾何作圖得到的最終結(jié)果 ，如圖 圖 四連桿機(jī)構(gòu)的的最終結(jié)果 18 頂梁長度的確定 支架工作方式對頂梁長度的影響 支架工作方式對頂梁長度的影響很大，如圖 。、 2P =14176。 這個尺寸的選取最好進(jìn)行同類支架的選取，在設(shè)計中我發(fā)現(xiàn)若是這 15 兩個尺寸選取不當(dāng)會導(dǎo)致后續(xù)的麻煩。 以上分析得知，為使支架受力合理和工作可靠，在設(shè) 計四連桿機(jī)構(gòu)的曲線運(yùn)動軌跡時，應(yīng)盡量使支架的工作段要取雙紐線向前凸的那一段，所以當(dāng)已知掩護(hù)梁和后連桿的長度后，從這個觀點(diǎn)出發(fā)，在設(shè)計時，只要把掩護(hù)梁和后連桿簡化成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，進(jìn)行作圖就可以了，其掩護(hù)梁和后連桿構(gòu)成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如圖 所示。～ 85176。這樣可使托梁鉸接點(diǎn)運(yùn)動時與煤壁接近于保持等距，當(dāng)梁端距處于允許值范圍之內(nèi)時，借此可以保證梁端頂板維護(hù)良好； （二） 擋矸 鑒于組成四連桿機(jī)構(gòu)的掩護(hù)梁既是連接件，又是承載件，為了承受采空區(qū)內(nèi)破碎巖石所賦予的載荷，掩護(hù)梁一般做成整體箱形結(jié)構(gòu)，具有一定強(qiáng)度。我國綜采實踐認(rèn)為：梁端距的大小對支架前頂板的冒落情況有很大影響，尤其是破碎頂板，梁端距過大，會使頂板難以控制。 取 1=200mmS ， 2 150S mm? ， 由 得 3200?mH ， 1400?nH 得， 3000?mh ， 1700?nh （二） 支架的伸縮比 液壓支架的使用壽命較長，并可能被安裝在不同的采煤工作面，所以，支架應(yīng)具有 較大的伸縮比。初步確定工作阻力 為 3600KN，支護(hù)強(qiáng)度為 。 液壓支架的選型 液壓支架選型原則： 支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)與工作面礦壓相適應(yīng)?？捎糜诜€(wěn)定、完整的頂板。從而對頂板進(jìn)行及時支護(hù)，防止頂板冒落，保持一定的作業(yè)空間，確保綜采工作面人員和設(shè)備的安全，實現(xiàn)頂板管理及采煤作業(yè)過程機(jī)械化，提高采煤工作效率。采煤機(jī)每切割一刀，液壓支架依次完成降柱、移架、升柱和推溜四個主要動作過程。 圖 液壓支架工作特性曲線 由以上分析可以看出，支架工作時的支撐力變化可分為三個階段，如圖 ，即：開始升柱至單向閥關(guān)閉時的初撐增阻階段 t0，初撐后至安全閥開啟前的增阻階段 t1，以及安全閥出現(xiàn)脈動卸載時的恒阻階段 t2，這就是液壓支架的阻力－時間特性。 美國綜采工作面最高日產(chǎn)超 7 萬t，最高工效 1 336 t/工 。 新型液壓支架普遍具有微型電機(jī)或電磁鐵驅(qū)動的 電液控制閥，推移千斤頂裝有位移傳感器，采煤機(jī)裝有紅外線傳感裝置，立柱缸徑超 400 mm。 8． 配套尺寸 根據(jù)配套尺寸及支護(hù)方式來計算頂梁長度。由于液壓支架的類型很多，因此其設(shè)計的工作量也是很大的，由此可見，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個環(huán)節(jié)。 到目前為止，適于我國高產(chǎn)高效的國產(chǎn)液壓支架有 20 余種架型，其中用于緩傾斜中厚煤層和緩傾斜厚煤層的各占一半 。 我國液壓支架的發(fā)展歷程經(jīng)歷了下列幾個階段 。它使支架的支撐、切頂、移架和輸送機(jī)推移等工序全部實現(xiàn)了機(jī)械化。 采煤綜合機(jī)械化，是加速我國煤炭工業(yè)發(fā)展，大幅度提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的一項戰(zhàn)略措施。 1液壓支架的概述 ............................................................ 2 國內(nèi)外液壓支架的發(fā)展歷程 ............................................ 2 液壓支架設(shè)計目的、要求和設(shè)計支架的必要參數(shù) .......................... 3 設(shè)計目的 ...................................................... 3 設(shè)計液壓支架必須的基本參數(shù) .................................... 4 液壓支架技術(shù)的 發(fā)展趨勢 .............................................. 4 液壓支架的工作原理 .................................................. 5 升柱和降柱 ..................................................... 6 支架和輸送機(jī)前移 ............................................... 6 液壓支架工作狀態(tài)及布置 .............................................. 6 液壓支架的支護(hù)方式 ................................................... 7 2工作面設(shè)備選型 ............................................................ 7 工作面設(shè)備選型配套原則 .............................................. 8 5 液壓支架的選型 ...................................................... 8 架型的確定 ..................................................... 9 采高的確定 ..................................................... 9 支架中心距的確定 ............................................... 9 工作阻力的確定 ................................................. 9 刮板運(yùn)輸機(jī)選型 ..................................................... 10 采煤機(jī)選型 ......................................................... 10 3 液壓支架整體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 ................................................. 11 液壓支架基本參數(shù)的確定 ............................................. 11 支架的高度和支架的伸縮比 ...................................... 11 支架間距和寬度的確定 .......................................... 11 梁端距的確定 .................................................. 12 支架底座長度的確定 ............................................ 12 液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的確定 ........................................... 12 四連桿機(jī)構(gòu)的作用 .............................................. 13 四連桿機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計 ............................................ 13 頂梁長度的確定 ................................