【正文】 拉力 126 kN P=推力 247 kN P=伸縮千 行程 700 mm河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書45缸徑/桿徑 100/70 mm型式 普通 2個斤頂工作阻力 987 kN P=推力/拉力 801/474 kN P=行程 635 mm缸徑/桿徑 180/115 mm型式 普通 2個6尾梁千斤頂推力/拉力 247/126 kN P=行程 600 mm缸徑/桿徑 100/70 mm型式 普通 2個7插板千斤頂推力/拉力 386/207 kN P=行程 700 mm8拉后溜千斤缸徑/桿 125/85 mm河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書46徑型式 普通 1個頂推力/拉力 247/126 kN P=行程 170 mm缸徑/桿徑 80/60 mm型式 普通 3個9側(cè)推千斤頂行程 200 mm工作阻力 1287 kN P=41MPa推力 989 kN缸徑/桿徑 200/120 mm型式 普通 2個10前梁千斤頂 立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度計算立柱是液壓支架的主要承載與高度調(diào)節(jié)件。它除了要具有較高的承載能力外，還應(yīng)有較大的伸縮行程，以滿足支架工作高度的要求。在厚煤層開采中，為了增大支架對煤層厚度變化的適應(yīng)性，常需使支架的伸縮比較大。此時，單伸縮立柱就難以滿足要求。雖然采用在支架上裝設(shè)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書47機械加長桿的方法，在一定程度上可以擴大其調(diào)高范圍。但機械加長桿在安裝后就成為固定活塞桿，需要調(diào)節(jié)時裝拆比較困難。目前，在國內(nèi)外一些大高度的新型支架上日益采用伸縮式立柱。由于本設(shè)計的采高的變化范圍較小，因此采用單伸縮立柱結(jié)構(gòu)。 設(shè)計參數(shù)：行程： 1641 m缸內(nèi)工作壓力： 39 MPa完全縮回時長度： 1702完全伸出時長度： 3343立柱缸體內(nèi)徑按下列公式計算： 40cosaFDnP????（）式中：D——立柱缸體內(nèi)徑， ；m F——支架承受的理論總載荷力， 。kN ??10cqk???n——立柱的根數(shù)；——安全閥調(diào)定壓力， ，選 型安全閥，aPMPaFAD40/5Z；39M?——立柱最大傾角，本設(shè)計立柱垂直布置，取 。? cos1??代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： ?????圓整，取 。2m河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書48又根據(jù)加工工藝、頂梁受力、底板比壓等因素影響最終優(yōu)化確定前立柱為 φ280，后立柱為 φ250 泵站壓力的確定本設(shè)計選用 型乳化液泵站，壓力 ，考慮各種損失，按2XRB35MPa計算。32MPa （）2140bD????式中： ——立柱初撐力， 。PkN ——泵站壓力， 。bMPa代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： 1938P? （）22410aD???式中： ——單根立柱工作阻力， ；PkN ——安全閥額定工作壓力， 。a MPa代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： 2394k? 立柱缸體壁厚的計算支架立柱的壁厚 一般為 ,即中等壁厚，按下式計算：??m??? （）??????????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書49式中： ——缸內(nèi)工作壓力， ；pMPa ——考慮管壁公差即侵蝕的附加厚度，一般取 ；c 2m ——強度系數(shù)，無縫鋼管取 ；?1?? ——缸體材料許用應(yīng)力， ，缸體選用 ，???a7SiMn????；980MPa D——立柱缸體內(nèi)徑， 。cm代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： ??圓整，取 。25 立柱強度驗算 立柱缸體強度驗算當 時，按中等壁厚缸體公式進行計算：?? ????.pc??????（）式中： ——剛體實際最大承壓， 。??MPa代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： ??安全系數(shù)為： ??bn?河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書50（）式中： ——缸體材料為 無縫鋼管， ；b?27SiMn10bMPa?? ——許用安全系數(shù)，一般取 。??代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得: ?????所以，缸體壁厚滿足強度要求。缸體與缸底焊縫強度按下式計算： ， ??2022PDd??????Ma（）式中： ——環(huán)形焊縫內(nèi)徑， ；0dcm ——環(huán)形焊縫外徑（缸筒外徑）, ；c ——焊接效率，取 ；1??? ——立柱工作阻力， 。PkN代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： ????????焊縫抗拉強度： 9bPa安全系數(shù)為： ??bn???（）代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得：河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書51?????所以，焊縫強度滿足要求。在承受同心最大軸向載荷時，立柱的初始撓度 為：1? （）??12112coslGlaP???????式中符號如圖 所示，G——立柱總重， 。 ——缸體軸線與kN?水平面夾角， 。???圖 立柱受力分析圖河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書5212 122 2112。l Al laJl????1—活 塞 桿 頭 部 至 缸 體 點 的 距 離 ,；缸 體 尾 部 至 缸 體 點 的 距 離 74；工 作 位 置 時 立 柱 長 度 ，活 塞 桿 全 部 外 伸 時 ， 導(dǎo) 向 套 頂 端 至 活 塞 下 端 的 距 離 ,15c；—活 塞 桿 與 導(dǎo) 向 套 的 配 合 間 隙 ， ＝ ；活 塞 桿 與 缸 體 的 配 合 間 隙 ,=；， 和 范 圍 內(nèi) 的 斷 面 慣 性 矩 ；立 柱 的 初 始 撓 度 ；—立 柱 在 工 作 載xP荷 下 的 最 大 撓 度 ；活 塞 桿 頭 部 至 最 大 撓 度 處 的 距 離 ；工 作 中 立 柱 最 大 縱 向 載 荷 。立柱的最大撓度 ：?當 115ld?時 ， ＝（）當 1215,5llJd???或 時 12lKt?????????＝（）當 1215,llJd???時 142lt???＝（）式中： 11PKEJ?22PKEJ? E——鋼材彈性模量， ；? 。???活塞桿的合成應(yīng)力為： PAW????河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書53（）式中：A——活塞桿截面積，當活塞桿為空心時，其截面積 ,1AK??為減弱系數(shù)；K W——活塞桿的斷面模數(shù)，當活塞桿為空心時，其斷面模數(shù), 為減弱系數(shù)。11??安全系數(shù)計算如下： ??sn??（）式中： ——許用安全系數(shù)，一般最小為 。??代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得： ??立柱的最大撓度 ： ,.5485ld?????活塞桿的合成應(yīng)力為： .?????所以，安全系數(shù)： ????活塞桿強度滿足要求。必須指出的是，上述活塞桿強度的計算僅當活塞桿頭部至最大撓度處的距離 時才適用。??1xcml?,?????所以以上計算是正確的河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書54 液壓系統(tǒng)、噴霧降塵系統(tǒng)及其電液控制元件選型設(shè)計 液壓系統(tǒng)本支架的液壓系統(tǒng)，由乳化液泵站（400 升乳化液泵和乳化液箱） 、主進液管 DN主回液管 DN50、架內(nèi)支管路（DN2DNDN1DN10 膠管） 、手動反沖洗過濾器、電液換向閥及控制器、各種輔閥、壓力及行程傳感器、連接器等電控部分及液壓元件、立柱、各種用途千斤頂組成。泵站的工作壓力為 ，操縱方式為電液控制，先移架后推溜，立柱采用四百升安全閥，其余采用百升級安全閥，使液壓元件和支架構(gòu)件的過載保護性能更有效。操縱方式采用近工作面巷道程序控制操作，并可手動鄰架控制及成組控制。采用快速接頭和 U 形卡及 O 形密封圈連接，拆裝方便，性能可靠。在主進、回液三通到電液主控閥之間，進液裝有手動反沖洗過濾器、球形截止閥；回液裝有回液斷路閥，可根據(jù)需要接通或關(guān)閉某架液路，可以不停泵維修某架膠管及液壓元件，手動反沖洗過濾器能過濾主進液管來的高壓液，防止臟物雜質(zhì)進入架內(nèi)管路系統(tǒng)。 液壓原理液壓系統(tǒng)通常由四部分組成：動力機構(gòu)—油（液）泵，將機械能轉(zhuǎn)變成液體壓力能；操作機構(gòu)—控制閥、調(diào)節(jié)裝置，通過其控制、調(diào)節(jié)液體壓力、流量和方向；執(zhí)行機構(gòu)—液動機（包括旋轉(zhuǎn)式油馬達和往復(fù)式油缸） ，將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能并輸出到工作面去；輔助裝置—油（液）箱、油管、接頭、過濾器及控制儀表等。支架就是工作機，其液壓動力是設(shè)在順槽的乳化液泵產(chǎn)生的高壓液河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書55體，通過主進液管路輸送到工作面各支架的操縱閥，經(jīng)其分配至各立柱和千斤頂而動作，需要閉鎖的加控制閥組（單向閥、雙向鎖和安全閥） ；回液也經(jīng)過操縱閥回液口，由主回液管路返回乳化液泵站的乳化液箱。液壓支架的工作特點：通過立柱產(chǎn)生的初撐力，給頂板以足夠的支撐力，支撐住頂板，防止頂板過早離層和下沉；隨著頂板壓力的增大，當達到安全閥調(diào)定值時，即為額定工作阻力，安全閥開啟泄液，當液壓小于安全閥調(diào)定值時，安全閥關(guān)閉，立柱繼續(xù)承受額定工作阻力。ZF8600/18/35D 放頂煤液壓支架的液壓系統(tǒng)原理圖詳見圖紙乳化液液壓系統(tǒng)借以傳遞和轉(zhuǎn)換能量的壓力液體，稱為傳動介質(zhì)。乳化液種類較多，性能差異也較大。正確選用傳動介質(zhì)，能充分發(fā)揮液壓設(shè)備的使用效能，減少設(shè)備的損壞、延長使用壽命，防止造成事故。建議采用煤炭科學(xué)研究總院礦用油品研究所研制的極索牌電液支架專用乳化油MS105。MS105 其質(zhì)量配比濃度為 5%（MS105 用 5%、中硬以下水95%） ，在現(xiàn)場，應(yīng)定期對乳化油、水質(zhì)和配制的乳化液進行檢查。使用乳化液應(yīng)注意以下幾點：（1）液壓系統(tǒng)需配備專用反沖洗反沖液高壓過濾站及供水過濾站，過濾濃度≤25μm（2）定期檢查濃度，濃度過高增加成本，濃度太低，可能造成液壓元件腐蝕，影響液壓元件的密封；（3）防止污染，定期（兩個月左右）清理乳化液箱；（4）防凍：乳化液的凝固點為3176。左右，與水一樣也具有凍結(jié)膨脹性，乳化液受凍后，不但體積膨脹，穩(wěn)定性也受影響，因此，乳化液地面配制和運輸時要注意防凍。防凍液由于目前仍廣泛使用含水 95～97%的低濃度油包水型乳化液作為支河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書56架的液壓傳動介質(zhì)，其冰點約2℃，凍結(jié)后體積膨脹為 %。因此，在嚴寒季節(jié)，液壓支架地面存放和運輸時要采取防凍措施，防止設(shè)備受凍損壞。嚴冬時節(jié)，支架出廠之前，須采取防凍措施，其辦法是：排出支架液壓系統(tǒng)內(nèi)的乳化液，尤其是立柱、千斤頂內(nèi)的乳化液排出后，更換上MFD 乳化防凍液即可。 降塵系統(tǒng)放頂煤工作面的煤塵要比普通工作面大得多，除了采煤機割煤過程中產(chǎn)生的煤塵以外，在移架和放頂煤過程中都會產(chǎn)生大量的煤塵。目前綜放工作面的含塵量均超過煤安規(guī)程的指標，已成為制約放頂煤采煤法發(fā)展的重要障礙，防塵工作特別重要。放頂煤工作面防塵的重點是減少煤塵量，一般采用以下措施：煤層預(yù)注水，即超前工作面在順槽里對煤體進行預(yù)注水；噴水滅塵，即支架上帶有噴霧灑水裝置，當采煤機切割煤或放頂煤時即進行灑水滅塵；本支架帶有完善的噴霧降塵裝置，由兩條管路組成，前噴霧用來控制采煤機割煤產(chǎn)生的粉塵，由球形截止閥、雙控噴水閥、雙噴頭等組成，與前立柱降柱聯(lián)動，并可手動控制；后噴霧用來控制放頂煤所產(chǎn)生的粉塵，由噴水閥、雙噴頭等組成，與放煤機構(gòu)聯(lián)動控制。本支架噴水系統(tǒng)有如下特點： 管路簡單，操作方便；兩條管路聯(lián)動并可手動控制；對雙噴頭采用隨動控制系統(tǒng)，可節(jié)約水源，并可有效控制粉塵。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書57 控制系統(tǒng)低位放頂煤支架的控制閥組一般由兩組操縱閥組，液控單向閥、安全閥、雙向鎖、截止閥、過濾器及測壓閥等組成。該表為本次支架液壓系統(tǒng)配置表序號零部件（材料）名稱規(guī)格型號（材質(zhì)）1 支架電液控制系統(tǒng) SAC2 平面截止閥 FJP125/3 球形截止閥 FJQ125/序號零部件（材料）名稱規(guī)格型號（材質(zhì)）4 球形截止閥 FJQ400/5 球形截止閥 FJQ200/6 回液斷路閥 FHD800/167 液壓支架用自動噴霧控制閥 FYP138 電液控換向閥 FHD500/9 液控單向閥 FDY400/5010 液控單向閥 FDY400/50T11 液控單向閥 FDY125/5012 雙向鎖 FDS125/5013 交替單向閥 FDJ80/14 安全閥 FAD400/50/Z河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書5815 安全閥 FAZ100/50/Z16二層鋼絲編織