【正文】 表面粗糙并當(dāng)活塞采用橡膠密封圈密封時，Ra 為 ～ ， 當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時， Ra 為 ～ 。 需要焊接的缸筒還要求有良好的可焊性，以便焊上法蘭或管接頭后不至于產(chǎn)生裂紋或過大變形。 較厚壁的毛坯仍用鑄件或鍛件，或用 厚鋼板卷成筒形，焊接后退火，焊縫需用 X 光射線或磁力線探傷檢查。 對于工作溫度低于 50176。 則其與底板的接觸面積 A 為： ? ? ? ? 239。 表 31 幾種較軟巖石底板允許比壓 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 42 頁 底板巖性 Rc(MPa ) [P] (MPa ) V2 V= V5 粘質(zhì)可塑頁巖 1 ～ ～ 可塑頁巖 灰質(zhì) 頁巖 2 ～ ～ ～ 沙質(zhì) 灰質(zhì) 泥漿頁巖 4 ～ ～ ～ 注： Rc— 底板抗壓入強(qiáng)度 ( MPa ) V— 礦井小時涌水量， ( 3m/h )。 驗算底板比壓時，首先計算底板與底座的接觸面積。最大彎矩處發(fā)生 在前連桿處，其值為： 0 .7 3 6 0 1 3 s in 5 83 7 2 2 k N m oM ???? 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 39 頁 MMPyPxP CP D圖 3－ 4 掩護(hù)梁受力圖 最大彎矩處的斷面表示于圖 3－ 5 中 圖 3－ 5 后連桿處斷面 掩護(hù)梁強(qiáng)度計算 a．形心位置 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 40 頁 各板件的計算數(shù)據(jù)列于表 3－ 2 中。最大彎矩為： 05 0 0 0 c o s 6 (1 . 5 7 1 . 0 7 3 )2 4 7 1 . 4 k N mM ? ? ??? 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 36 頁 圖 3－ 2 頂梁受力圖 頂梁做成等斷面箱式機(jī)構(gòu)，再最大彎矩處的斷面如圖 3－ 3 所示。 ? ? ? ? ? ?? CBCBCDD ppp ?????? ?????? 239。 ? ? ? ? ? ?? DBDBCDC ppp ?????? ?????? 239。1 s i ns i nc o sc o s1 1 ?????? 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 34 頁 ? ?1 5 0 0 0 c o s 6 5 0 0 0 c o s 21 0 . 3 1 7 . 45 0 0 0 s in 6 5 0 0 0 s in 2 1 7 . 4oooo o otgtg???????? ? = 9000 kN Ap 的作用位置為： ? ?39。Bp = 2p = 2 2500 = 5000 kN θ— 直線 OE與水平線的交角， ?? ； 1? — 前立柱與豎直線的交角， 1? =6176。 BP BP AP DP CθOa 2a 1l 1圖 31 頂梁和掩護(hù)梁的隔離體 液壓支架的工作阻力為： ? ?? ??????? tgpppptgfp BBBBA 239。 (8) 各結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度校核，除按理論支護(hù)阻力校核危險斷面外，還要按《液壓支架形式試驗技術(shù)規(guī)范》的各種加載方式，以及支架的額定工作阻力逐一校核，超過額定工作阻力 10%的超載試驗，將由安全系數(shù)來保證。 (5) 立柱和短柱按最大工作阻力來計算。 計算載荷的確定 液壓支架實際受載荷情況很復(fù)雜，頂梁和底座上的載荷既非集中載荷，又非均勻載荷，分布規(guī)律隨著支架與頂?shù)装宓慕佑|情況而變化，為簡化計算，作如下規(guī)定： (1) 把支架簡化成一個平面桿系結(jié)構(gòu)，同時為偏于安全，按集中載荷進(jìn)行計算。出現(xiàn)離層和裂隙，如果不及時支護(hù)，頂板就要冒落，不支護(hù)的時間越長，危險就約大。 缸筒內(nèi)壓力為：24000Fp D?? 式中 F— 移架力， F＝ 400 kN ； D— 缸筒內(nèi)徑， D＝ 180 mm 。 4000cosFD n Pa??? o11c o 10 00 040 00 ??? ?? 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 = mm 取 缸徑： 300 mm ； 柱徑： 290 mm ； 缸壁厚度 缸筒內(nèi)壓力為 24000Dn Fp ?? 式中 F— 支架承受的理論總載荷力， F＝ 10000 kN ； n— 每架支架立柱數(shù)， n = 4； D— 缸體內(nèi)徑， D＝ 300 mm 。立柱間距的選擇原則為：有利于操作、行人和部件合理布置。 取 初撐力為 ： 8 0 0 01 0 0 0 ???R kN 液壓支架的移架力和推溜力 移架力與支架結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、煤層厚度、頂板性質(zhì)等有關(guān)。 ? ?? ?KBCLFc ??? ? ?? ? ??? ? 2m 310?? qFcR ??? = kN 液壓支架的初撐力 初撐力的大小對支架的支護(hù)性能和成本都有很大影響。 由前面知， oQ 801 ? ； 1P — 液壓支架在最高位置時，掩護(hù)梁與水平面的夾角。F859980183520xx7282910圖 25 四連桿機(jī)構(gòu)的作圖結(jié)果 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 確定頂梁的長度 頂梁長度： ? ? ? ?eCPGQALBL ?????? 111 c o sc o s 式中 B— 液壓支架的配套尺寸； 液 壓 支架 的配 套設(shè) 備有 ： MG － 750/1910WD 型 采煤 機(jī) ，SGZ1000/2700 型刮板輸送機(jī)。39。A39。 按以上步驟作圖，結(jié)果如圖 25 所示 HP1аOCDHQ1HA39。 (16) 連接 A’O、 A’’O，為液壓支架降到中間位置和最低位置時，后連桿的位置。 (14) 以 E’’’點為圓心，以掩護(hù)梁長 L 為半徑作圓，與圓弧相交于 A’’點，此點為液壓支架在最高位置時，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點。 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 (10) 在垂線上作液壓支架在最低位置時，頂梁與掩護(hù)梁的鉸點為 E’’’。 (7) 過 E’點作一條直線與水平線 H－ H 平行的 F－ F 直線，則 H－ H 線與F－ F 線的距離為 h，即為液壓支架最高位置的計算高度。 (3) 過 O 點作一條直線與水平線 H－ H 線相交其交角為 1Q 。 圖23 掩護(hù)梁和后連桿計算圖 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 按四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征所要求的角度， 選定 oP 601 ? ； oQ 801 ? ； oP 252 ? ； oQ 402 ? 。 L — 掩護(hù)梁長度； 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 1L — 后連桿長度； 2L — E’點垂直線到后連桿下鉸點之距； 1h — 支架最高位置時的計算高度； 1h = 5000 – 500 = 4500 mm 2h — 支架最低位置時的計算 高度； 2h = 3000 – 500 = 2500 mm 從幾何關(guān)系可以列出 2111 c o sc o s LQLPL ?? 2212 c o sc o s LQLPL ?? 將以上兩式聯(lián)立解得 12121 c o sc o s c o sc o s PPLL ??? L2P2Q 2h2h1P1Q 1LL1FAA39。 BACD OE39。 為宜，而 Q 角主要考慮掩護(hù)梁底部距底板要有一定的距離，防止支架后部冒落的巖石卡住后連桿，使支架不能降下來，一般取 25 ~ 30ooQ? 。 確定四連桿機(jī)構(gòu)和 掩護(hù)梁長度 四連桿機(jī)構(gòu)的作用 (1) 通過四連桿機(jī)構(gòu)，使支架頂梁端點的運動軌跡呈近似雙曲線，從而使支架頂梁前端的端頭離煤壁距離大大減小，提高了管理頂板的性能。 支架的寬度 支架的寬度應(yīng)考慮支架的運輸，安裝和調(diào)架要求，支架頂梁上裝有活動側(cè)護(hù)板，側(cè)護(hù)板的行程一般為 170～ 200mm ，取 170mm . 支架的最小寬度，一般為 1650～ 1680mm ，取 1650mm ； 支架的最大寬度，一般為 1850～ 1880mm ，取 1820mm 。 支架伸縮比 0050 00m inm a x ??? HHK s 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 一般 KS≤ 范圍內(nèi)采用單伸縮立柱， 所以應(yīng)采用單伸縮立柱。 (4) 研究 支架的遙控、程序控制和性能自動監(jiān)測，為回采工作面的半自動化與自動化創(chuàng)造條件。新型高可靠性支架，反向四連桿高產(chǎn)高效低位放頂煤支架，適應(yīng)中小煤礦的單一煤層開采用輕型支架和輕型單擺桿放頂煤支架均取得成功。開發(fā)了 CAD 工作站和微機(jī) CAD系統(tǒng)，建成了較完整的液壓支架數(shù)據(jù)庫和通用件國庫，并正在逐步實現(xiàn)支架設(shè)計 CAD 化。把有限元方法成功地用于液壓支架的研究，建立了液壓支架整體有限元模型，開發(fā)出 SSTS 液壓支架模擬試驗計算機(jī)仿真軟件系統(tǒng)，大大提高了液壓支架設(shè)計的可靠性，廣泛應(yīng)用于液壓支架設(shè)計研究，達(dá)到國際先進(jìn)水平， 為我國液壓支架打入國際市場發(fā)揮了重要作用。即使對于緩傾斜中厚煤層的液壓支架，其結(jié)構(gòu)、性能與控制方式如何更適應(yīng)不同的生產(chǎn)條件，仍需不斷的改進(jìn)和研究。 ZY 兩柱掩護(hù)式支架的比重將大大增加 ， 缸徑將增至Φ 360mm ， 端頭支架、輕放多用途支架將被廣泛使用。 我國液壓支架經(jīng)過 20 多年的發(fā)展 ， 盡管取得了顯著成績 ， 在雙高礦井建設(shè)中出現(xiàn)過日產(chǎn)萬噸、甚至班產(chǎn)超萬噸的記錄 ， 但總體水平與世界先進(jìn)采煤國家仍存在一定差距。液壓支架實現(xiàn)自動控制后 ， 就可有效地克服上述缺點 ， 實現(xiàn)對支架的電液控制 ，而且有多種控制方式可供選擇 ， 人員可在較安全的地方集中對整個工作面的支架進(jìn)行遠(yuǎn)程控制或程序控制。 (6) 應(yīng)考慮支架可能承受的水平方向沖擊力。 (3) 支架掩護(hù)梁間的密封可嚴(yán)些，頂梁架間密封要求不十分嚴(yán)格，因為頂梁間漏矸的可能性較小。 (2) 應(yīng)盡量減小掩護(hù)梁長度，增大掩護(hù)梁與水平夾角，減小掩護(hù)梁在水平線上的投影長度。 (8) 配套尺寸 根據(jù)配套尺寸及支護(hù)方式來計算頂梁長度。 (4) 底板巖性和小時涌水量 根據(jù)底板巖性和小時涌水量驗算底板比壓。 (12) 液壓元件要可靠。 (8) 支架的穩(wěn)定性要好，底座最大比壓要小于規(guī)定值。 (4) 排矸性能要好。 對液壓支架的基本要求 (1) 為了滿足采煤工藝及地質(zhì)條件的要求，液壓支架要有足夠的初撐力和工作阻力，以便有效的控制頂板，保證合理的下沉量。 由于不同采煤工作面的頂板條件、煤層厚度、煤層傾角、煤層的物理機(jī)械性質(zhì)等的不同，對液壓支架的要求也不同。 容積式液壓傳動可最大限度的滿足這些要求，因此，所有液 壓支架均采用這種傳動。這種方式的優(yōu)點是當(dāng)推移千斤頂與底座的連接位置高于框架時，推移千斤頂能給移動的底座以向上的分力；缺點是推移框架復(fù)雜，長度長，容易損壞。 現(xiàn)采用的推移裝置有三種方式：差動式、浮動活塞式 和框架式。對推移裝置的要求是： （ 1）以較小的力推移輸送機(jī)（ 80～ 200kN），以較大的拉移支架（ 150～500kN）。其四連桿機(jī)構(gòu)的作用： 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 (1) 通過四連桿機(jī)構(gòu)，使支架頂 梁端點的運動軌跡呈近似雙紐線，從而使用使支架前端頭離煤距離大大減小，提高了管理頂板性能； (2) 能承受較大的水平力。它克服了以上兩種側(cè)護(hù)板的缺點，但由于架間側(cè)護(hù)板造成三角帶容易填入碎矸，影響架間密封效果。這種側(cè)護(hù)板可以適應(yīng)工作面開采方向變