【正文】 ............... 26 立柱 ................................................................................................................ 26 液壓缸基本參數(shù)的確定 ................................................................................ 27 液壓缸的穩(wěn)定性 ............................................................................................ 30 第五章 液壓支架受力分析與計(jì)算 ........................................................................................ 32 液壓支架工作狀態(tài) ................................................................................................... 32 頂板狀態(tài) ........................................................................................................ 32 液壓支架的工作狀態(tài) .................................................................................... 32 支架受力 ........................................................................................................ 32 計(jì)算載荷的確定 ....................................................................................................... 33 液壓支架的受力分析 ............................................................................................... 33 取頂梁為分離體 ............................................................................................ 34 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（ 畢業(yè) 論文 ） VI 頂梁載 荷分布 ........................................................................................................... 37 底座接觸比壓計(jì)算 ................................................................................................... 38 底座載荷分布 ................................................................................................ 38 底座對(duì)底板的平均比壓 ................................................................................ 39 底座接觸比壓 ................................................................................................ 39 支護(hù)效率 ................................................................................................................... 41 第六章 液壓支架的強(qiáng)度設(shè)計(jì) ................................................................................................ 43 液壓支架在強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)的強(qiáng)度條件 ....................................................................... 43 液壓支架各結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度校核 ................................................................................... 45 頂梁強(qiáng)度校核 ................................................................................................ 45 立柱強(qiáng)度校核 ................................................................................................ 49 底座強(qiáng)度校核 ................................................................................................ 52 第七章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 56 液壓系統(tǒng) ................................................................................................................... 56 立柱和千斤頂 ........................................................................................................... 57 液壓閥 ....................................................................................................................... 58 結(jié)束語 ...................................................................................................................................... 60 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 61 致 謝 ...................................................................................................................................... 62 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 緒論 液壓支架的用途 液壓 支架是綜采設(shè)備的重要組成部分。 ① 支撐式液壓支架是一個(gè)在底座上放置幾根立柱支撐頂梁，通過頂梁支撐頂板的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是世界上發(fā)展最早的液壓支架。這種支架采用了支撐式支架雙排立柱支撐頂梁的結(jié)構(gòu)形式，保證了支撐式支架支撐力大，切頂性能好，工作空間寬敞的優(yōu)點(diǎn)，采用了掩護(hù)式支架堅(jiān)固的掩護(hù)梁以及側(cè)護(hù)板將工作面與采空區(qū)完全隔離開的結(jié)構(gòu)形式，保留了掩護(hù)式支架防護(hù)性能好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的長處。 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(gè) 主要?jiǎng)幼鬟^程。 3．煤層傾斜度：煤層傾斜角度過大時(shí)，支架應(yīng)設(shè)置防滑防倒裝置。 ⑴ 承載結(jié)構(gòu)件 ① 頂梁 直接與頂板相接觸并承受頂板載荷的支架部分叫頂梁。支架通過底座與推移裝置相連，以實(shí)現(xiàn)自身前移和推移輸送機(jī)前移。 ② 擋矸裝置 擋矸裝置由懸掛在頂梁后端的擋矸簾或擋矸板構(gòu)成，其作 用是防止矸石從采空區(qū)涌入工作面。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 7 液壓支架的工作原理 圖 11 液壓支架工作原理 1—— 輸送機(jī)； 2—— 推移千斤頂； 3—— 立柱； 4—— 安全閥； 5—— 液控單向閥； 6—— 操縱閥 液壓支架在工作過程中，必須具備升、降、推、移四個(gè)基本動(dòng)作，這些動(dòng)作是利用泵站供給的高壓乳化液通過工作性質(zhì)不同的幾個(gè)液 壓缸來完成。支架立柱工作時(shí)，其支撐力隨時(shí)間的變化過程可以分為三個(gè)階段。 整體結(jié)構(gòu)的確定 支架高度和支架伸縮比 已知設(shè)計(jì)條件已給出支架的最大支撐高度和最小支撐高度分別為 ， 。取底座寬度： m。；支架在最低位置時(shí)，為有利于矸石下滑，阻止矸石停留在掩護(hù)梁上，一般取 Q ≥ 25176。 從以上分析得知，為使支架受力合理和工作可靠，在設(shè)計(jì)四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)盡量是 e值減小，取雙紐線向前凸的一段為支架的工作段。（ 7）前、后搖桿都向采空區(qū)傾斜，前搖桿與水平面夾角的最大值 1? 〈 ?80 ，后搖桿與水平面夾角的最大值 ?801?? ，一般取?20?? ～ ?80 ，這樣支架整體受力比較合理，其結(jié)構(gòu)尺寸也較緊湊。 作圖過程如下： （ 1）選頂梁與掩護(hù)梁的鉸接點(diǎn)擬作頂梁前端點(diǎn)，它的高度變化范圍就好似支架的調(diào)高范圍，它在調(diào)高范圍內(nèi)的水平偏移量就是梁端距變化量。 （ 4） 在 AC 線上找 一點(diǎn) B，使 AC 4BC? ， 再利用以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，取 3L =1328mm，2L =1419mm。一般 E 點(diǎn)距地面高度可取到300～ 1200 ㎜， D點(diǎn)距地面高度可取到 30～ 50㎜。初此之外，所有配套設(shè)備包括采煤機(jī)和輸送機(jī)，均要在頂梁掩護(hù)之下工作，以此來計(jì)算頂梁長度。根據(jù)保安規(guī)程規(guī)定，工作面的風(fēng)速應(yīng)小于 5m/s。這種頂梁后部和掩護(hù)梁形成區(qū)，易被冒落矸石堵住，影響支護(hù)效果，為此，在頂梁后部加設(shè)擋矸板。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 21 圖 41 掩護(hù)式支架頂梁結(jié)構(gòu)型式 掩護(hù)梁和四連桿結(jié)構(gòu) 掩護(hù)梁 掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)為鋼板焊接的箱式結(jié)構(gòu)，在掩護(hù)梁上端與頂梁鉸接，下部焊有與前、后連桿的耳座。 ② 用于早期的支掩式掩護(hù)梁支架以及其他某些支架，目前應(yīng)用較少。因此，底座除了滿足一定的剛度和強(qiáng)度要求外，還要對(duì)底板起伏不平的適應(yīng)性要強(qiáng)，對(duì)底板接觸比壓要小，要有足夠的空間 能安裝立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其他輔助裝置，要便于人員操作與行走；能起一定的擋矸和排矸作用；要有一定的重量，以保證支架的穩(wěn)定性等。 ⑶ 底靴式如圖 47 f 所示。但機(jī)械行程只能在地面根據(jù)煤層的最大厚度調(diào)定。 對(duì)其他千斤頂?shù)母淄矁?nèi)徑，可按下式計(jì)算： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 28 32) 10]( 4[ ????? ab aab pp ppp RD d? （ mm） （ ） 式中 : R， d,D的意義同前； Pb—— 泵站壓力 50（ MPa）； 由計(jì)算可以得出立柱的直徑 D為 287mm,液壓千斤頂?shù)闹睆?=221mm。 為了保證最小的導(dǎo)向長度而過分增大導(dǎo)向套長度和活塞寬度都 是不適宜的，最好的辦法是在導(dǎo)向套和活塞之間裝一隔離套 K，如圖 4— 2，其長度 C由所需要的最小導(dǎo)向長度決定。因此除了要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算外，還需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。 （ 3） .頂梁、底座與頂?shù)装逭J(rèn)為均勻接觸，載荷沿支架長度方向按線性規(guī)律，沿支架寬度方向?yàn)榫鶆蚍植?。所以?dāng)支架支撐后在處于平衡狀態(tài)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 34 時(shí)，取整體或某一部件為分離體也處于平衡狀態(tài)，其合力和合力矩為零。各力對(duì) a 點(diǎn)取矩，可寫出 F1作用點(diǎn)的位置 x 的表達(dá)式： 8 2 2 8 2 2 1 1 2 1 1 2 1 21s in c o s ( ) c o s ( ) s in ( )? ? ? ? ? ? ?? k t tP a l P a h h P a l l P a h h F w hx F （ 5－ 1） 式中 P8－平衡千斤頂?shù)耐啤⒗Γㄍ屏r(shí)，受力方向向上；拉力時(shí)相