【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為支頂掩護(hù)式支架，二立柱支在頂梁上，平衡千斤頂設(shè)在頂梁和掩護(hù)梁之間。如圖所示。掩護(hù)式支架是利用支柱、頂梁和掩護(hù)梁來支護(hù)頂板和防止巖石冒落進(jìn)工作面，掩護(hù)式支架都有一個(gè)寬大的掩護(hù)梁將作業(yè)空間與采空區(qū)冒落的矸石隔絕，掩護(hù)梁下端一般用前、后連桿與底座相連，以保持較穩(wěn)定的梁間距和承受水平推力，少數(shù)調(diào)高范圍小的支架也有掩護(hù)梁直接鉸接在底座上的，掩護(hù)梁上端用直接鉸接的方式與頂梁連接，立柱的支撐力通過掩護(hù)梁間接作用于頂梁或直接作用于頂梁，掩護(hù)式支架的立柱只有一排，且傾斜支撐，以增大支架的調(diào)高范圍，架間則通過活動(dòng)側(cè)護(hù)板互相靠攏，間密封，通常頂梁較短，一般在3m左右。這種支架的性能特點(diǎn)是：支撐力小，切頂性能強(qiáng)，但支撐力集中作用于機(jī)道上方的頂板上，故支護(hù)強(qiáng)度較大，且均勻，對(duì)頂板的重復(fù)支撐次數(shù)少，密封掩護(hù)性好，能承受較大的水平力，且允許帶壓移架。由于立柱傾斜布置，且頂梁又較短，所以工作空間和通風(fēng)斷面較小。 掩護(hù)式支架的特點(diǎn)掩護(hù)式支架可分為插入掩護(hù)式、非插入掩護(hù)式和直接支撐掩護(hù)式支架。下面分述三種類型：插入掩護(hù)式支架：插入掩護(hù)式支架底座面積較大，對(duì)底板的比壓小，適用于頂板破碎，底板松軟的煤質(zhì)條件，但是太高了運(yùn)輸機(jī)溜槽，加大了裝煤高度，影響裝配效果。非插入掩護(hù)式支架： 非插入掩護(hù)式支架由于底座沒有插入運(yùn)輸機(jī)在下面，因而改善裝煤效果，但底座較短，與底板的接觸比壓增大，穩(wěn)定性較差。直接支撐掩護(hù)式支架：這種支架把立柱設(shè)置在頂梁之下，大大提高了支撐效率，同時(shí)底座加長(zhǎng)，減小了與底板的接觸比壓，適用于松軟及中等硬度的底板條件。直接支撐掩護(hù)式支架在結(jié)構(gòu)上有以下特點(diǎn)：（1） 與插入式相比，頂梁較長(zhǎng)。（2） 立柱直接支撐在頂梁和立柱之間，又在頂梁和掩護(hù)梁之間設(shè)置了平衡千斤頂，使支架成了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，更加強(qiáng)了對(duì)機(jī)道上方的支護(hù)能力。（3） 掩護(hù)梁和頂梁后端鉸接，消滅了三角區(qū)，有利于頂梁和頂板的結(jié)合。通過上述論斷直接支撐掩護(hù)式更適合本次設(shè)計(jì)的應(yīng)用，直接提高了工作面，工作時(shí)間的利用率和生產(chǎn)能力支護(hù)性能完善，所以本次設(shè)計(jì)的架型選為：ZY3200/14/34型掩護(hù)式液壓支架。 主要技術(shù)特征及配套設(shè)備一、技術(shù)特征（1） 支架型號(hào) ZY3200/14/34支架高度 （m） ~支架寬度 (mm) 1420~1600支架中心距 (m) 支架初撐力 (KN) 2658支架工作阻力 (KN) 3200支護(hù)強(qiáng)度 (MPa) 對(duì)底比壓 (MPa) 泵站供液壓力 (MPa) 32活動(dòng)側(cè)護(hù)板 雙側(cè)直角式控制方式 鄰架控制（2） 立柱型式 雙伸縮缸徑(mm)一級(jí)（二級(jí)） 230（180）工作阻力(KN) 1600初撐力 (KN) 大缸 1330 小缸 814（3） 推移裝置千斤頂型式 浮動(dòng)活塞式缸徑(mm) 110桿徑(mm) 80行程(mm) 700推力(KN) 300拉力(KN) 120二、配套設(shè)備根據(jù)原始條件和所選架型 根據(jù)《綜采液壓支架圖冊(cè)》所選配套設(shè)備是：采煤機(jī)：MG350W型雙滾筒采煤機(jī) 輸送機(jī)：SGB764/400 采煤技術(shù)特征： 采高m ~ 截深mm 630 滾筒直徑mm 1600牽引方式 液壓錨鏈牽引牽引力 27牽引速度m/min 0～滾筒中心距mm 11196發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù) 2發(fā)動(dòng)機(jī)電壓 1140冷卻方式 水冷運(yùn)輸機(jī)技術(shù)特征 機(jī)型 中雙鏈適應(yīng)傾角 ＜15176。運(yùn)輸能力 t/m 900鏈速m/s 出廠長(zhǎng)度（m） 200鏈條中心距 mm 100刮板中心距mm 920 液壓支架基本參數(shù)的確定一、支護(hù)強(qiáng)度和工作阻力頂板所需的支護(hù)強(qiáng)度取決于頂板的等級(jí)和煤層厚度，由22313工作面老頂級(jí)別和采高為3米時(shí)可確定該支架支護(hù)強(qiáng)度，Q=*35=綜合考慮掩護(hù)式液壓支架的支撐效率可以確定支架的工作阻力為3200KN。二、初撐力初撐力大小對(duì)支架的支護(hù)性能和成本都有很大影響，較大的初撐力能較大的初撐力能使支架較快的達(dá)到工作阻力，減慢頂板的早期下沉速度，增加頂板的穩(wěn)定性，但對(duì)乳化液泵站和液壓元件的耐壓要求也將提高，一般取初撐力為（—）倍的工作阻力，本支架初撐力確定為2600KN。三、移架力和推溜力 移架力與支架的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、煤層厚度、頂板性質(zhì)有關(guān)，一般中厚煤層液壓支架移架力為150—300KN,我們利用活塞式推移千斤頂移架力可達(dá)359KN。四、支架高度考慮到頂板有偽頂冒落，或可能局部冒落，支架的最大高度應(yīng)是煤層最大開采高度再加200—300mm，最小高度應(yīng)為煤層最小開采高度減去頂板周期來壓時(shí)的最大下沉量，移架時(shí)支架的下降量和頂梁架上、底座下的浮矸厚度等之和，本支架最大高度確定為3400mm，最小高度確定為1400mm。五、支架間距支架間距要根據(jù)支架型式來確定，但由于每架支架的推移千斤頂都與工作面輸送機(jī)的一節(jié)溜槽相連，因此目前主要根據(jù)輸送機(jī)溜槽每節(jié)長(zhǎng)度及槽幫上千斤頂連接塊的位置來確定，千斤頂連接塊位置在溜槽中長(zhǎng)的中間，所以。 配套設(shè)備與要求一、乳化液泵站:壓力 P= 流量 Q≥751/min二、采煤機(jī):采用國產(chǎn)MG350W型雙滾筒采煤機(jī)，窄底托架（加高）。三、工作面運(yùn)輸機(jī)：采用國產(chǎn)SGB764/400雙鏈刮板輸送機(jī)，支架與運(yùn)輸機(jī)直接相連，因此要求溜槽連接部位能承受30t的拉力，生產(chǎn)能力為400t/h四、順槽運(yùn)輸機(jī)：要求與工作面運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)輸能力相適應(yīng)，不能小于350t/h,采用SD80型伸縮膠帶輸送機(jī)。第二章 壓支架結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì) 頂梁尺寸的確定一、 長(zhǎng)度的確定 頂梁的長(zhǎng)度與支架工作方式、配套尺寸等有直接關(guān)系。我礦井下采煤采用及時(shí)支護(hù)方式，先移架后推溜，支架要超前輸送機(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，因此，頂梁的長(zhǎng)度要比先推溜后移架時(shí)長(zhǎng)一個(gè)步距，為600mm，同時(shí)考慮到采煤機(jī)截割時(shí)不一定把煤壁截割成一個(gè)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為300mm的空頂距，為了防止采煤機(jī)截割煤壁不齊，給推移輸送機(jī)鏟煤板前留有一定的距離，一般為135150mm，以上所有配套設(shè)備包括采煤機(jī)、輸送機(jī)均要在頂梁掩護(hù)之下，綜合考慮，前梁長(zhǎng)度確定為2100mm，立柱上支點(diǎn)距頂梁與掩護(hù)梁鉸點(diǎn)距離為900mm，頂梁總長(zhǎng)為3m。二、 頂梁的寬度 頂梁的寬度應(yīng)根據(jù)頂梁的性質(zhì)來確定，寬度大，雖可加快移架速度，提高支架的穩(wěn)定性，但對(duì)頂板適應(yīng)性差，,。 四連桿機(jī)構(gòu)的確定掩護(hù)梁通過兩個(gè)連桿與底座聯(lián)接，形成四連桿機(jī)構(gòu)。因掩護(hù)式支架設(shè)計(jì)四連桿機(jī)構(gòu)是為了當(dāng)支架由高到低變化時(shí)使支架頂梁前端點(diǎn)與煤壁間距離變化減小，同時(shí)使支架能承受較大的水平力，這就決定四連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)作過程具有如下特征： 支架高度在最大和最小范圍內(nèi)變化時(shí)，如圖所示，頂梁端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的最大寬度e應(yīng)小于或等于70mm，最好為30mm以下。支架在最高位置和最低位置時(shí)，頂梁與掩護(hù)梁的夾角P和后連桿與底平面的夾角Q，應(yīng)滿足如下要求：支架在最高位置時(shí)，P〈=52—62度，O〈=75—85度；支架在最低位置時(shí)，P〉=25度，O〉=25—30度。四連桿結(jié)構(gòu)的幾何特征 掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)和瞬時(shí)中心O的連線與水平線的夾角θ，要使tgθ=。為使支架受力合力和工作可靠，在設(shè)計(jì)四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)盡量使e值減小，取雙紐線向前凸的一段為支架工作段。我們按如圖所示方法，把硬紙板按1：10比例剪成掩護(hù)梁和前后連桿三個(gè)板塊，在根據(jù)前連桿下鉸點(diǎn)O點(diǎn)的位置，前、后連桿長(zhǎng)度，曲線最大寬度，曲線的形狀以及θ角的要求，不斷調(diào)整三個(gè)板塊位置，確定一組四連桿尺寸，前連桿1360mm，后連桿1220mm，掩護(hù)梁2000mm。四連桿機(jī)構(gòu)作圖方法1一掩護(hù)梁；2一前連桿； 3一后連桿 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。在設(shè)計(jì)支架的底座長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面；支架對(duì)底板的接觸比壓要小；支架內(nèi)部應(yīng)有足夠的空間用于安裝立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其它輔助裝置；便于人員操作和行走；保證支架的穩(wěn)定性等。通常掩護(hù)式支架的底座長(zhǎng)度取4倍的移架步距。第三章 液壓支架部件的設(shè)計(jì) 頂梁的設(shè)計(jì)作用頂梁直接與頂板接觸，承受頂板巖石載荷，并起切頂作用，是支架的主要承載部件之一。要求頂梁對(duì)頂板有良好的適應(yīng)性和足夠的強(qiáng)度。組成該頂梁為鉸接式，頂梁為整體結(jié)構(gòu)，頂梁后端直接與掩護(hù)梁鉸接，取消了三角區(qū)立柱直接支撐在頂梁上，用平衡千斤頂調(diào)節(jié)頂梁與頂板的接觸面積，直接撐頂掩護(hù)式支架的頂梁稍長(zhǎng)，采用變斷面的整體箱形結(jié)構(gòu)（如圖），從柱窩中心向前直至頂梁前端逐漸變薄變窄。頂梁斷面內(nèi)有兩個(gè)左右對(duì)稱的的柱窩以接納立柱球頭，梁后端兩側(cè)耳板用來與掩護(hù)梁鉸接，梁后部中心線處有平衡千斤頂?shù)闹С凶?，頂梁兩?cè)各有數(shù)個(gè)圓孔，供安裝彈簧筒和側(cè)推千斤頂，左側(cè)焊有固定側(cè)護(hù)板，右側(cè)裝有埋伏式活動(dòng)側(cè)護(hù)板，一般在支架支撐時(shí)也能調(diào)節(jié)，頂梁相應(yīng)部位留有吊裝孔便于裝卸?？紤]到支架用于金屬網(wǎng)下采煤，頂梁前部用Φ60mm的圓鋼