【正文】 代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： 1 1938P MPa? 22 4 10 aDPP? ???? （ ） 式中： 2P —— 單根立柱工作阻力， kN ； aP —— 安全閥額定工作壓力， MPa 。 代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 47 ? ?4 0 7 . 4 5 1 1 5 1 0 2 6 . 54 3 . 1 4 2 3 9 1D c m? ? ???? ? ? 圓整，取 270D mm? 。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。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。 斤頂 插板千斤頂?shù)淖饔檬鞘俏擦后w內(nèi)的插板伸出或縮回，用來擋矸、破煤或放煤。 防片幫千斤頂被應(yīng)用與前梁的挑梁上，使挑梁伸出和縮回能起到及時支護(hù)和防片幫的作用。 ? ?spnPKq L L l?? ? （ ） 式中： P —— 支架總工作阻力， N 。 放頂煤機構(gòu) 本支架為低位放頂煤支架，放頂煤機構(gòu)位于掩護(hù)梁的后端，主要包括尾梁、插板、插板千斤頂及尾梁千斤頂?shù)?。在采煤機到來之前一定要收回護(hù)幫裝置，使采煤機順利通過，并防止?jié)L筒割頂梁。彈簧套筒是由導(dǎo)桿、彈簧、彈簧筒等組成，側(cè)護(hù)板是由鋼板直角對焊的結(jié)構(gòu)，側(cè)板上的耳子河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 40 是在運輸時固定活動側(cè)護(hù)板用的。暫時性固定側(cè)護(hù)板可以在調(diào)換工作面方向時，改作活動側(cè)護(hù)板，而此時另側(cè)的活動側(cè)護(hù)板改為固定側(cè)護(hù)板。 本支架的推移桿采用等斷面的箱型鋼板焊接結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有導(dǎo)向板，其作用是為推移千斤頂導(dǎo)向并能阻擋輸送機下滑。 插板 設(shè)計 插板由插板千斤頂與尾梁相連，處于尾梁內(nèi)部，是實現(xiàn)放頂煤的直接部件，其主要作用有： 收回插板實現(xiàn)放頂煤； 伸出插板阻擋矸石進(jìn)入后部運輸機； 當(dāng)有大塊煤落下時，利用插板尖齒可將塊煤破碎。本支架前連桿（如圖 7所示）為分體式雙連桿，后連桿為整體單連桿（如圖 8所示），均為鋼板焊結(jié)的箱形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不但有很強的抗拉抗壓性能，而且有一定的抗扭能力。 同時掩護(hù)梁有直線型、折線型兩種。 （ 2）掩護(hù)梁與前后連桿、底座形成四連桿機構(gòu)，保證梁端距變化不大。 頂梁直接與頂板接觸，支撐頂板，是支架的主要承載部件之一，其主要作用包括： 承接頂板巖石及煤的載荷； 反復(fù)支撐頂煤，可對比較堅硬的頂煤起破碎作用； 為回采工作面提供足夠的安全空間。 結(jié)論： ZF8600/18/35放頂煤支架頂梁為分體式結(jié)構(gòu)，帶前梁及伸縮梁，并帶有可挑平的護(hù)幫板，可以有效地支護(hù)機道上方的頂板，防止工作面片幫冒頂。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 34 根據(jù)式（ ）、常見頂梁結(jié)構(gòu)、該集團(tuán)實際使用情況等因素，最終將 頂梁拆分優(yōu)化為 1前梁 2伸縮梁 3頂梁 前梁 :前梁與頂梁鉸接，是由鋼板拼焊成的整體結(jié)構(gòu)，它的主要作用是對前部頂板起支撐作用，能很好的適應(yīng)頂板的變化，為伸縮梁提供支點，實 現(xiàn)超前支護(hù)。這是因為采用先移架后推溜的工作方式時，支架要超前輸送機一個步距，以便采煤機過后，支架能及時前移，支控新暴露的頂板，做到及時支護(hù)，因此，先移架后推溜時頂梁長度要比先推溜后移架時的頂梁長度要長一個步距，一般為 600 mm 。過機高度 Y應(yīng)大于 200 mm，以使采煤機在最小截割高度、頂板起伏不平及頂板下沉?xí)r，能順利從頂梁下通過。梁端距越小越好，以增大支架 對頂板的覆蓋率，但由于底板沿走向起伏不平會導(dǎo)致上滾筒傾斜而截割頂梁，因此必須保持一定的梁端距，一般C=250350mm(薄煤層取小值 )。 由圖可知 R＝ B十 2十 w十 X十 J/2 式中： B—— 采煤機滾筒 截深； E一煤壁與刮板機鏟煤板間應(yīng)留的間隙，一般取 100一 150mm W— 工作面輸送機的寬度 mm； x— 支架前柱與輸送機電纜槽間的距離，一般為 150一 200mm d— 立柱外徑 mm。對于大塊煤可利用插板進(jìn)行破碎。保證支架整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵是在底座上鉸接四連桿機構(gòu)，在底座中間設(shè)置有推移裝置，側(cè)面設(shè)置拉后輸送機的千斤頂和推移桿。頂梁裝有側(cè)護(hù)板，活動側(cè)裝有千斤頂和彈簧，防止架間漏煤、矸及調(diào)節(jié)支架間距?！?5176。各部件設(shè)計的基本要求： （ 1）四連桿機構(gòu)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計， 使支架梁端距變化小，支架受力狀態(tài)最佳，結(jié)構(gòu)上既滿足工作空間要求，又能承受足夠的縱向、橫向力及扭矩。如果在這個變化范圍內(nèi)按間隔 ,可以算出 x,y值表， y的變化相當(dāng)于支架計算高度的變化，則 x的變化相當(dāng)于頂梁前端距煤壁之距變化，所以 e值為支架高度變化范圍內(nèi)，相應(yīng)的 max minxx? ，凸弧段的長度為支 架的結(jié)構(gòu)高度有高到低時， x值漸增所對應(yīng)的 y值相減，即： 凸弧段長度 h h h? 大 小－ 式中， 大h —— 支架最大高度所對應(yīng)的 y值； h小 —— 支架由高到低， x值漸增，增加到極限位置所對應(yīng)的 y值。 在圖 39。 （ 1） a1 點坐標(biāo) 4x = ? ?11cosE A Q?? （ ） ? ?41siny A Q?? （ ） （ 2） 2o 點 55( , )xy 坐標(biāo)為 1( ,0)E （ 3） 1cb 直線的斜率 ： 111ccyyK xx?? ? （ ） （ 4） 2oa直線的斜率 ： 45245yyK xx?? ? （ ） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 27 由于 c 、 b1 、 o1 在同一條直線上，因此， 1cb 和 11bo 直線的斜率相同，所以 11bo 直線的斜率為 ： 61161yyK xx?? ? （ ） 同理直線 11ao 的斜率為 64264yyK xx?? ? （ ） 聯(lián)立（ ）、（ ）得： 1 1 1 2 4 4612K x y K x yx KK? ? ?? ? （ ） 6 1 6 1 1y K ( x x ) y? ? ? （ ） 圖 順心位置圖 令： 6Lx? （ ） 6S H y?? （ ） 則： tan S UL? ?? （ ） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 28 為了能 計算 和看出優(yōu)選的一組值的 e值，以及雙紐線的凸弧段長度，要求打印出頂梁前端的坐標(biāo)值畫出雙 紐線軌跡來。 其 約束條件 是 根據(jù) 四連桿機構(gòu)的幾何體特征要求 ， 以及支架的 結(jié)構(gòu)關(guān)系，通過 對國內(nèi)外現(xiàn)有支架的調(diào)查統(tǒng)計 ， 得出的 約束條件如下 ： （ 1）前后連桿的比值范圍 根據(jù)現(xiàn)有資料的調(diào)查統(tǒng)計，前后連桿的比值 CA ＝ 。即： 2211ccC x x y y? ? ? ?（ ） （ ） （ ） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 25 上式中 cx 、 cy 為 c點坐標(biāo)，可以按下列方程聯(lián)立求得 : 2 2 2 21 1 3 3c c c cx x y y x x y y? ? ? ? ? ? ?（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 2 2 2 23 3 2 2c c c cx x y y x x y y? ? ? ? ? ? ?（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 由式（ ）和式（ ）得： ? ?2 2 2 2 2 2 2 23 1 3 1 2 3 2 3 2 3 3 13 1 2 3 3 1 2 3( ) ( ) ( ) ( )2 ( ) ( ) ( ) ( )c x x y y y y x x y y y yx x x y y y y x x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? （ ） ? ?2 2 2 2 2 2 2 22 3 2 3 3 1 2 1 3 1 2 33 1 2 3 3 1 2 3( ) ( ) ( ) ( )2 ( ) ( ) ( ) ( )c x x y y x x x x y y x xy x x y y y y x x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 令 : 2 2 2 23 1 3 1M x x y y? ? ? ? （ ） N ? 2 2 2 22 3 2 3x x y y? ? ? （ ） T? ? ?3 1 2 3 3 1 2 32 ( ) ( ) ( ) ( )x x y y y y x x? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 把 式 （ ）到 式 （ ）帶入 式 ()式得： 2 3 3 1( ) ( )c M y y N y yx T? ? ? ? ?? （ ） 3 1 2 3( ) ( )c N x x M x xy T? ? ? ? ?? （ ） c點坐標(biāo)求出后，前連桿 的 長度和角度就可以確定了。 1） 1b 點坐標(biāo) 當(dāng)支架在最高位置 時 的計算高度為 1H ，此時 1b 點的坐標(biāo)為： 11cosx F P??（ ） （ ） 1 1 1siny H F P? ? ? （ ） （ ） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 24 2） 2b 點坐標(biāo) 支架在最低位置時的計算高度為 2H ，此時 2b 的坐標(biāo)為： 22cosx F P?? （ ） （ ） 2 2 2si n si ny B P? ? ?（ ） + A （ Q） （ ） 根據(jù)四連桿機構(gòu)的幾何特征要求， 支架降到最低位置時， 2 25 30Q ? ? ?為計算方便 2 25Q??，即 。 （ 2）后連桿下絞點至坐標(biāo)原點之距為 1E ，如圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 23 圖 四連桿機構(gòu)幾何關(guān)系 （ 3）前連桿長度及角度的確定 當(dāng)支架高度變化時，掩護(hù)梁上絞點 ,e 的運動軌跡為近似雙紐線，為使雙紐線最大寬度和 ? 角盡量小，可把 ,e 點的軌跡視為理想直線，當(dāng)然實際上并非如此。ab Iae?1 。 39。ae=G 。 ab =C 。 （ 5）支架在最高位置時的 tan? 應(yīng)小于 ，在優(yōu)化設(shè)計中，對支撐掩護(hù)式支架最好應(yīng)小于 。支撐掩護(hù)式為 I = 。所以，只要令支架由高 到低變化時，頂梁前端點運動軌跡近似成直線為目標(biāo)函數(shù)，這兩項要求都能滿足。根據(jù)以往的設(shè)計經(jīng)驗，取頂梁與掩護(hù)梁的絞點至上頂板的距離為 400mm , 要求雙紐線的偏擺量為 30mm ,后連桿下絞點至底座的距離為 900mm 。所以，當(dāng)已知掩護(hù)梁和后連桿的長度后，從這個觀點出發(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構(gòu)，運用作圖法就可以了，如圖。其原因為當(dāng)頂板來壓時，立柱讓壓下縮，使頂梁有向前移的趨勢，可防止 巖石向后移動，又可以使作用在頂梁上的摩擦力指向采空區(qū)。 ，在特殊情況下需要角度較小時，可提高后連桿下鉸點的高度。 為宜。 ～ 85176。 ，如圖 ，頂梁端點運動軌跡的最大寬度 e 應(yīng)小于或等于 80mm，最好為 30mm以下。 同時 液壓支架的縱向穩(wěn) 定性完全是由四連桿機構(gòu)決定的，而不取決于立柱的多少。 從頂板管理方面分析，頂梁 向 煤壁方向移動比頂梁向來空區(qū)方向移動有利。支架工作時，受到頂板載荷的作用，有下縮趨 勢。下面通過對液壓支架的運動過程近一步分析四連桿機構(gòu)的特性和作用。 本次設(shè)計取支架頂梁的最小寬度為 1430mm,最大寬度為 1600mm,亦即頂梁側(cè)護(hù)板側(cè)推千斤頂?shù)男谐倘?170mm。 支架寬度是指頂梁的最小和最大寬度。即： m= 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 16 maxminHH? () 代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得 m=18003500= 支架間距和寬度的確定 所謂支架間距，就是相鄰兩支架中心線間的距離。 根據(jù)配套尺寸及支護(hù)方式來計算頂梁長度 。 河南