【正文】 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。嚴(yán)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。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。乳化液種類較多，性能差異也較大。 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(dá)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。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(hù)性能更有效。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 。???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。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， 。cm代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得： ??圓整，取 。32MPa （）2140bD????式中： ——立柱初撐力， 。 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， 。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。 支架執(zhí)行元件型號一覽表序號項目參數(shù) 單位 附注工作阻力 2394 kN P=初撐力 1938 kN P=行程1641（液壓851+機械790） mm柱徑 260 mm缸徑 280 mm1前立柱型式 單伸縮機械加長 2個2 后 工作阻 1903 kN P=河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書44力初撐力 1545 kN P=行程1662（液壓822+機械840） mm柱徑 230 mm缸徑 250 mm立柱型式 單伸縮機械加長 2個拉架力 801 kN P=推溜力 445 kN P=行程 700 mm桿徑 120 mm缸徑 180 mm3推移千斤頂型式 普通 1個工作阻力 476 kN P=推力/拉力 386/207 kN P=行程 405 mm缸徑/桿徑 125/85 mm型式 普通 1個4護(hù)幫千斤頂拉力 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。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書43側(cè)推千斤頂?shù)淖饔檬峭瞥龌蚴湛s活動側(cè)護(hù)板，使支架具有擋矸、防倒和調(diào)架的性能。立柱是支架的主要承載部件，為了適應(yīng)頂板的變化和改善受力狀況，立柱兩端均采用球面結(jié)合形式與頂梁及底座鉸接，承受壓力，并用銷軸固定來承受拉力。 支架的執(zhí)行元件設(shè)計 支架承載結(jié)構(gòu)件確定后校和確定的主要技術(shù)參數(shù)支護(hù)面積 （）??arcsincFbl?????式中： ——支護(hù)面積， ；c 2m ——頂梁寬度， ； ——頂梁長度， ；l ——移架后頂梁前端到煤壁的距離，一般 。當(dāng)頂板發(fā)生超冒落或梁端距很大時，護(hù)壁板可翻轉(zhuǎn)180176。護(hù)幫板在前端，護(hù)幫千斤頂與伸縮梁的托板連接。側(cè)護(hù)板的主要作用有：⑴阻擋矸石，即使在降架過程中，由于彈簧套筒的作用，使活動側(cè)護(hù)板與鄰架固定側(cè)護(hù)板始終相接觸，能有效防矸；⑵操作側(cè)推千斤頂，用側(cè)護(hù)板調(diào)架，對支架防倒有一定作用。側(cè)護(hù)板設(shè)置側(cè)護(hù)板，提高了支架掩護(hù)和防矸性能，一般情況下，支架頂梁和掩護(hù)梁設(shè)有側(cè)護(hù)板。 推移機構(gòu)設(shè)計支架的推移機構(gòu)包括：后推移桿、前推移桿、連接頭、推移千斤頂和銷軸等，主要作用是推移輸送機和拉架。由于尾梁要承受頂煤及頂板巖石的沖擊，所以要有足夠的剛度和強度。 前、后連桿設(shè)計前、后連桿上下分別與掩護(hù)梁與底座鉸接，共同形成四連桿機構(gòu)，其主要作用包括：使支架在調(diào)高范圍內(nèi)，頂梁前端與煤壁的距離（梁端距）變化盡可能小，更好地支護(hù)頂板；承受頂板的水平分力和側(cè)向力，使立柱不受側(cè)向力。本支架的掩護(hù)梁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、后連桿鉸接的耳座。該底座整體性，穩(wěn)定性好，與底板接觸面積大，比壓小。頂梁一側(cè)上平面低一個板厚，用于安裝活動側(cè)護(hù)板。頂梁如下圖結(jié)構(gòu)。頂梁長度計算 ()??11cos30AQGPe?? ?? ???????頂 梁 長 度 ＝ 配 套 尺 寸 ＋ 底 座 長 度 ＋式中：配套尺寸—參考原煤炭部煤炭科學(xué)研究院編制的綜采設(shè)備配套圖冊確定；底座長度—底座前端至后連桿下鉸點之距。 頂梁設(shè)計支架工作方式對頂梁長度的影響支架工作方式對支架頂梁長度有很大影響。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書34推移液壓缸的行程應(yīng)比采煤機截深大100一200 mm。人行道寬度K應(yīng)大于500 mm，在薄煤層中，人行道高度應(yīng)大于400 mm。液壓支架各結(jié)構(gòu)件尺寸確定，以及這些尺寸和三機配套關(guān)系河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書33 圖4—4l所示是三機配套尺寸的一般要求。推移桿結(jié)構(gòu)有長推桿或是由兩部分短推移桿組成。（5）底座 底座是將支架承受的頂板壓力和側(cè)向力傳至底板。（3）頂梁 頂梁是支架主要承受頂板壓力的部件，并起切頂作用。與頂板保持良好的接觸，維護(hù)機道上方頂板。同時，為適應(yīng)急斜特厚煤層分段開采，支架本身采用中四連桿機構(gòu) 1，增加了支架的縱向穩(wěn)定性，并使梁端距變化較小，放煤增設(shè)擺動伸縮式1 液壓支架中，凡四連桿機構(gòu)和頂梁與底座鉸接的頂梁四連桿機構(gòu)，簡稱為中四連桿機構(gòu)。根據(jù)四連桿機構(gòu)的幾何特征要求，支架由高到低， = ,即：4Q852?: 。 4sZ?24sin1PZ?? ()??2coKEBA??? ()4sin2JQ?? ????2 44cos2sinRDCEQAD?????()將式() 式（）代入式（）可得：: ()210RZKJ??????則式（）可變成以Z為變量之方程，得： ()??222JR?????不合題意之根已舍去。15HD?（3）E的長度，一般應(yīng)使E .145?（4）對掩護(hù)式支架應(yīng)使 的值 U ；對支撐掩護(hù)式支架tan??02U.?的值按下面的方法進(jìn)行計算。當(dāng)前連桿c點坐標(biāo)確定后，D和E的長度為： （）y? （）1cx?河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書27按上述方法可求出很多組四連桿機構(gòu)，并非所有的值都可以用，故要優(yōu)選。所以， 為前連桿1b23 123cb?的長度。當(dāng)支架的最高和最低位置確定后，在直線上的最高和最低點就確定了。為了簡化計算，對變量規(guī)定相應(yīng)的步長如下： ； 的1P1Q； ； 的步長。 = =39。 = 。 = 。令： = 。I?1（4） 點的運動軌跡呈近似雙紐線，支架由高到低雙紐線運動軌跡的39。（1）支架在最高位置時， ≤ ，即： ； ≤1P52?:61Q ；支架在最低位置時，保證 。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書22為了減少附加力，必須使得 有較小值。本設(shè)計鑒于各種方法的優(yōu)缺點，采用了計算機求解的方式來求解。水平力的合力也相應(yīng)減小，所以減輕了掩護(hù)梁的外負(fù)荷。設(shè)計時，要使 角滿足 的范圍，其原因是???角直接影響支架承受附加力的數(shù)值大小。一般取 ≥25176。；支架在最低位置時，為有利P于矸石下滑，防止矸石停留在掩護(hù)梁上，根據(jù)物理學(xué)摩擦理論可知，要求 ，如果鋼和矸石的摩擦系數(shù) =，則 =176。e，頂梁與掩護(hù)梁的夾角 和后連桿P與底平面的夾角 ，應(yīng)滿足如下要求：支架在最高位置Q時， ≤52176。因此各國在認(rèn)識到四連桿機構(gòu)作用后，從機構(gòu)運動學(xué)、力學(xué)、計算機CAD/CAE、計算機編程等方面著手，加大了相關(guān)研究。前者對于保持粱端頂板處于擠壓狀態(tài)有利，而后者容易導(dǎo)致頂板產(chǎn)生離層或斷裂，造成頂板斷裂線前移或梁端冒頂。當(dāng)正點軌跡處于AB段時，頂梁相對于頂板有向煤壁移動的趨勢，頂板對頂粱的摩擦力指向采空區(qū)側(cè)。支架升降時頂梁的每一點的運動軌跡是由四連桿機構(gòu)決定的，即由頂梁與掩護(hù)梁餃點（E點）的軌跡所決定的，根據(jù)機構(gòu)運動學(xué)分析，E點的運動軌跡一般為一條雙紐線，如圖3—33所示。 支架四連桿機構(gòu)的設(shè)計 四連桿機構(gòu)的作用河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書18具有四連桿機構(gòu)的液壓支架從問世以來，經(jīng)過長期的實踐考驗，顯示出巨大優(yōu)越性，并從根本上克服了支撐式液壓支架穩(wěn)定性和力學(xué)持性的缺陷，成為液壓支架技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑。寬度的確定應(yīng)考慮支架的運輸、安裝和調(diào)架要求。即：m= () 代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得m= =axmin?18035 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。根據(jù)底板巖性和小時涌水量驗算底板比壓。結(jié)論：根據(jù)其本礦地質(zhì)條件、生產(chǎn)能力以及結(jié)合集團(tuán)公司有關(guān)精細(xì)化管理指導(dǎo)方針最終確定其該礦使用的中間架為四柱支撐掩護(hù)式低位放頂煤支架，工作阻力為8600KN，其具體型號為ZF8600/18/35放頂煤液壓支架。要求支架有足夠的調(diào)高范圍；適應(yīng)不平頂?shù)装?、臺階和斷層等條件；適應(yīng)煤層傾角變化。具體有這些要求：能適應(yīng)頂板下沉、來壓及冒落的特性；能防支架前方與上方冒頂；不應(yīng)出現(xiàn)陷底而影響性能與移架。低位放頂煤支架的主要結(jié)構(gòu)有前梁（伸縮式和挑梁式）、頂梁、掩護(hù)梁、尾梁、前連桿、后連桿、底座推移裝置、立柱及各種千斤頂、液壓控制系統(tǒng)等組成。工2作面走向長：上巷816m，下巷848m，平均832m；傾向長146m，平均采。該礦的井田面積為41平方公里，礦井年產(chǎn)260萬噸，井田內(nèi)煤層賦層較深，其本礦的13160綜放工作面煤層平均厚度8m；傾角不大，為12176。 防倒防滑裝置：防止支架傾倒和支架移動時下滑裝置的總稱。（高壓液體通斷） 交替單向閥：流量方向控制閥（用于聯(lián)動）河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書12過濾器、高壓膠管、三通、直通、U形卡、密封裝置、噴霧裝置、液壓元件固定裝置等 輔助裝置 推移裝置：用于推移支架和刮板輸送機的裝置。 壓力控制閥：安全閥方向控制閥：液控單向閥、操縱閥、電液控制閥、先導(dǎo)控制閥 安全閥：限制液體壓力的液壓元件。 執(zhí)行元件 立柱：液壓支架承載與實現(xiàn)升降動作的主要液壓元件。 底座：直接與地板接觸，傳遞支撐力并用