【正文】 此 kP 值僅當(dāng)活塞桿頭部距在載荷下發(fā)生最大撓度出的距離 x l 才適用 lPJx ??? 9322 80 1 其中 l 為立柱活塞桿全部伸出時缸底和柱頭的軸銷孔之距， l =2870mm。bP — 泵站額定工作壓力減去從泵站到支架沿程壓力損失后的值，取 32MPa 帶入數(shù)據(jù)得： KNP 1321 ? 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁 4. 安全閥壓力和立柱工作阻力的確定 安全閥的的調(diào)整壓力，按選定后的立柱缸體內(nèi)徑 dD 和支架承受的理論支護阻力 m1F來確定，即： 2da 40DFP z?? () 式中： zF 按下式計算 : ndmn FF ?cos1z ? （ ） 式中 n? —— 支架在最高位置時立柱傾角， 5度。 代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得 . ? ? 8 2 3 m a xm a x ??? ???? pDp d??mm 取， mm10?? 泵站壓力確定按產(chǎn)品目錄規(guī)定的泵站工作壓力 ,再考慮壓力損失 , BXRB2 型工作壓力為 20MPa 和 35MPa 兩種 ,一般選 35MPa 計算時考慮損失按 32MPa 進行計算 .因此取泵站壓力為 32MPa。推溜力 一般為 100—150KN。較大的初撐力使支架能較快達到工作阻力，增加頂板的穩(wěn)定性，減緩頂板的早期下沉速度，但對液壓元件和乳化液的耐壓要求提高。 液壓支架基本技術(shù)參數(shù)的確定 支護強度 支護強度是指支架對單位面積頂板提供的工作阻力。頂梁與頂板的靜摩擦系數(shù) f，國內(nèi)一般取 — 。 3. 頂梁、底座與頂?shù)装寰J為是均勻接觸，載荷沿支架長度方向按線性規(guī)律分布，沿支架的寬度方向為均勻分布。支架前移后，頂板處于無支護狀態(tài)，頂板就要冒落。 液壓支架在三種狀態(tài)下工作情況如下：無壓狀態(tài)時支架以初撐力支撐頂板。不及時支護就會出現(xiàn)頂板冒落的情況。 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 圖 382 后四連桿結(jié)構(gòu)的小插板放煤機構(gòu) 本文選擇小插板機構(gòu)，其尾梁可上擺 14176。這種架型穩(wěn)定性好，操作方便，放煤口大，利于放煤。從支架整體設(shè)計看，橫向穩(wěn)定性差，極易將千斤頂及其支座損壞，特別是那種由底座上雙千斤頂支撐掩護梁的支架，結(jié)構(gòu)如圖 381 所示。其縱向長度根據(jù)架型、配套的設(shè)備不同而異，橫向長度均為架寬。 圖 374 框架式長推移桿 在上述的兩種推移機構(gòu)中，短推移桿采用正拉式，千斤頂活塞桿收回為移架，活 塞桿伸出為推溜 ,拉架力小于推溜力，其布置圖如圖 375。整體箱式推移桿在多種高效工作面使用。 圖 372 鉸接式長推移桿 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 30 頁 整體箱式長推移桿是由鋼板組焊而成的整體箱式結(jié)構(gòu)，如圖所示 。巖塊的堵塞，造成推移千斤頂行走通道不通暢。推移桿的常用形式有倒拉式長推移桿和正拉式短推移桿兩種。千斤頂伸出時，護邦板支撐于煤壁。 前梁千斤頂?shù)母左w使用圓銷固定在主梁耳座上，活塞桿與前梁相連。 （ 3） 在掩護梁和頂梁下面另開窗口，把側(cè)推千斤頂裝在窗口內(nèi)，便于檢修和安裝。 平衡千斤頂鉸結(jié)在掩護梁和頂梁之間使掩護式支架構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；調(diào)節(jié)頂梁成所需要的角度或水平狀態(tài)，使相鄰支架保持良好的密封狀態(tài)，利用雙向控制閥，使平衡千斤頂呈拉力或推力，適應(yīng)頂板載荷的變化。 （ 2）浮動活塞式推移千斤頂?shù)奶攸c；移架力大于推溜力；多采用浮動活塞千斤頂，減小推溜力；用推桿作導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向性能好、抗彎強度高；通過推桿，千斤頂分別與支架、輸送機相連；千斤頂與推桿位于同一軸線，受力 較好，但裝置的總長度加大。掩護梁側(cè)護板和后連桿側(cè)護板高度根據(jù)在支架最大高度時，側(cè)護板水平尺寸等于移架步距加 100～ 200mm 搭 接量的原則確定。 ．直角式雙側(cè)可調(diào)的活動側(cè)護板 直角式雙側(cè)可調(diào)的活動側(cè)護板如圖 352所示，可根據(jù)工作面傾角方向，調(diào) 整一側(cè)固定．另一側(cè)活動，適應(yīng)性強，可用于各種支架。 支架常用的活動側(cè)護板形式有 3種，即直角式單側(cè)活動側(cè)護板、直角式雙側(cè)可調(diào)活動側(cè)護板和折頁式單側(cè) 活動側(cè)護板。 導(dǎo)向。底座的接底面積大，有利減小對底板比壓。底座底板是中分式的，中擋推移機構(gòu)直接落在煤層底板上，小擋后部上方為箱形結(jié)構(gòu)，前立柱柱窩前有過橋。 圖 341 整體剛性底座 （ 2）．鉸接分體式底座 如圖 所示，鉸接分體底座分為左右相對獨立的兩部分，從中檔處鉸接，左右底座在垂直方向無剛性約束，可相對錯動。 （ 1）．整體剛性底座 整體剛性底座如圖 341所示，中擋前部一般有一高度 50～ 100mm 小箱形結(jié)構(gòu)，中擋的后部上方為箱形結(jié)構(gòu)，推移千斤頂一般安裝在箱形體之下。 圖 332 本次設(shè)計前連桿 圖 333 本次設(shè)計后連桿 底座 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 用途 (1)將立柱和前后連桿傳遞的頂板壓力傳遞給底板。 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 支架的前連桿設(shè)計為雙單連桿連成整體的形式，后連桿設(shè)計為單連桿。設(shè)置單向活動側(cè)護板，防止大采高支架橫向傾倒和減少架間漏矸。中缸全部伸出后，中缸下腔的壓力增大，當(dāng)超過底閥彈簧調(diào)整壓力值時，底閥打開，然后高壓液進入上柱的下腔，上柱液經(jīng)中缸的上部小孔排出，使上柱伸起，這為伸柱過程；當(dāng)降柱時，高壓液進入中缸的上腔，下腔回液，中缸下降，中缸下降到底時，底閥被缸底頂開，并且中缸上孔正對上立柱上部的進液孔，立柱上部的進液孔經(jīng)中缸小孔進入上腔的上部，下腔液通過底閥從立柱的下部回液孔回液，上柱下降。但要求活塞桿外徑與缸體內(nèi)徑之間有比較大的空間。 立柱傳遞機械力的重要零件是活柱和活塞桿，必須耐磨和耐腐蝕，要能承受壓力和彎曲等載荷作用，可用 45 號鋼或 27SiMn 制成。 鼓型密封圈是由兩個 U 型夾布橡膠圈壓制而成的整體實心密封圈，它用于各種活塞的雙向密封，與兩個 L 型防擠圈一起使用，適用于工作壓力 ～ 時。 活塞依靠密封圈進行密封，如今密封圈有 U型、 V 型、 O型、 Y 型、蕾型、鼓型等 。 活塞可直接焊在活柱上，或套在活柱上。 立柱的承壓部件是缸體。 圖 315 本次選取的支架頂梁 立柱 立柱長期處于高壓受力狀態(tài)，是支架的承壓構(gòu)件，立柱必須有可靠的工作特性、合理的工作阻力、結(jié)構(gòu)簡單、足夠的抗彎抗壓強度、良好的密封性能，能適應(yīng)支架支護的工作要求。楔形梁 1 與后梁 4組成的鉸接結(jié)構(gòu)，令操作楔形梁的千斤頂伸出或縮回時能夠帶動楔塊進行前后移動，而使楔形梁 1 能繞鉸軸上下來回擺動，楔塊的行程和楔角的大小決定其擺動的范圍。如圖 所示 1前梁 ； 2前梁千斤頂 ； 3頂梁 圖 32 鉸接式頂梁結(jié)構(gòu) 鉸接前梁圖 (a)與頂梁 (b)如下圖 圖 313(a)鉸接前梁 圖 313(b) 鉸接頂梁 （ 3）．楔形結(jié)構(gòu)梁 楔形結(jié)構(gòu)梁如圖 314 所示。 圖 311(a)掩護式支架整體頂梁 圖 311(b)支撐掩護式剛性整體頂梁 （ 2）．鉸接式頂梁 鉸接式頂梁在前梁千斤頂?shù)耐评?，前梁能夠上下擺動，對頂板不平的情況適應(yīng)能力強。 （ 1）．整體式頂梁 整體式頂梁的特點是：可靠性好，結(jié)構(gòu)簡單；頂梁對頂板載荷的平衡能力強；前端支撐力大；能夠設(shè)置全長側(cè)護板，以改善支架的支護效果，有利于提高頂板覆蓋率，減少架間漏矸。本次設(shè)計液壓支架為支撐掩護式后四連 桿機構(gòu)低位放頂煤液壓支架 頂梁 頂梁是在采煤工作面中頂板所直接接觸的部件，除需滿足一定的剛度和強度之外，還應(yīng)能保證頂板支護的要求，如：頂板覆蓋率的足夠；對頂板的不平整性的適應(yīng)，還應(yīng)該能夠避免因局部應(yīng)力而引起損壞。立柱間距的選擇應(yīng)考慮到要有便于操作、行人行走和部件的合理布置。本次設(shè)計的支架為支撐掩護式，采用單伸縮機械加長桿立柱，故立柱數(shù)目取為 4。 （ 3） 頂梁覆蓋率 ? 頂板覆蓋率按以下 公式計算： %1 0 0*)b( kBL LB ?? ?? ）（? （ ） = 1 5 0 03 0 03 9 0 0 3 9 0 01 5 0 0 ?? ? ）（ = %93 式中： ? —— 頂梁覆蓋率； B—— 頂梁寬度（包括側(cè)護板伸出寬度）， mm； L—— 頂梁總長度， mm； b—— 梁端距， mm； k—— 相鄰頂梁間間隙， mm。本次選取單側(cè)活動側(cè)護板，取支架頂梁的最小寬度為 1420mm,最大寬度為 1590mm,頂梁的側(cè)護板的側(cè)推千斤頂行程取 170mm。 （ 1） 頂梁長度的計算 支架的支護面積 =支架的工作阻力 /支架的支護強度 =（梁端距 +頂梁長度） ?中心距 cq bCLPF ???? ）（? （ ） 式中： q—— 支架的總工作阻力， N； ?—— 支護效率，本次選用 ； F—— 支架支護面積， 2m ； L—— 支架頂梁長度 C—— 梁端距 cb —— 支架間距（支架中心距） 本次支護強度范圍 — ，支護工作阻力 4800KN，求得支護面積 — 2m ，頂梁長度 — 。 因此，采用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長一個移架步距，一般選為 600mm 本次所設(shè)計的液壓支架要適應(yīng)各種復(fù)雜的頂板情況，選用先推溜后移架的方式，在推溜之前，挑梁要先伸出，進行 即時支護，一般挑梁伸出的長度為 800mm。 支架工作方式對頂梁長度的影響 支架的 工作方式對支架頂梁長度有很大影響。 （ 17）、分別作 1BB 和 21BB 的垂直平分線交 于 C 點， C 點為前連桿的下鉸點， BC段的長度即為前連桿的長度。 （ 15）、以 1A 點為圓心，以 倍的 L 長度為半徑作圓，與 12AE 相交于 1B 點。 （ 11）、取 E1E3 中點為 2E 點， 2E 為支架在降到中間位置時掩護梁與頂梁的鉸點。 （ 8）、以 A 點為圓心，以 倍的 L 長度為半徑作圓，交于 1AE ，標(biāo)為 B， B為前連桿的上鉸點。 （ 4）、以 O 點為圓心，以 1L 長度為半徑作圓，與上步所繪直線相交于 A 點， A點即為后連桿與掩護梁的上鉸點。 02 26?Q 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13 頁 圖 24 液壓支架四連桿機構(gòu)幾何關(guān)系圖 幾何作圖法作圖過程 作圖步驟： （ 1） 、先確定后連桿的下鉸點 O 點的位置，使它大體上比底座略高，一般范圍為 200~250mm，考慮位置太低安裝銷子困難，位置太高時底座又笨重。 02 30?Q 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 圖 23 掩護梁和后連桿計算示意圖 ? ? ? ?12121 c osc osc osc os PPLL ??? = ? ? ? ?0000 70c o s30c o s59c o s28c o s ?? = 支架在最高位置時的值為： 1111 s ins in QLPLh ?? 因此掩護梁的長度為： ? ?? ?1111 s ins in QLLPhL ?? = ? ?00 70s in3200 ? = mm ?。?L = 2112 mm 后連桿長度為： ? ?LLLL 11 ? ?? = mm ?。?14781 ?L mm 一般， ? ?LL ~39。 四連桿機構(gòu)的幾何作圖法 確定掩護梁的上絞點與頂梁頂面的距離和后連桿的下鉸點與底座底面的距離 掩護梁的上鉸點 與頂梁頂面之間的距離根據(jù)支架的最大高度確定，一般支架取150~200mm，重型支架取 210~260mm，本次設(shè)計取 150mm。 2 所示。 同時底板 相對于