【正文】 流體技術(shù)也是制造問題的一個領(lǐng)域。隨著生產(chǎn)廠家逐漸使用各種硬度的橡膠和橡膠織品綜合的橡膠材料時，支柱和密封技術(shù)就迅速地發(fā)生了變化。之后為了保障工作環(huán)境和設(shè)備的安全性，方便工作人員操作，單向閥、排出閥和選擇活門便應(yīng)運而生了。簡單的開關(guān)閥和帶有一系列包裝的皮帶密封是最好的，可在比7Mpa高的壓力下工作。以水為基礎(chǔ)的液壓技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在工程學(xué)上占據(jù)了一個領(lǐng)域，頂梁支護(hù)生產(chǎn)者們真正利用了這項技術(shù)，甚至現(xiàn)在，有很少的工業(yè)液壓技術(shù)設(shè)施生產(chǎn)者的文件夾里包含可與流體配套使用的產(chǎn)品。3. 20世紀(jì)80年代后的液壓支架頂梁支護(hù)系統(tǒng)使用大量的液體裝滿整個系統(tǒng)，以彌補泄露量和其他流動損耗。在美國更側(cè)重于結(jié)構(gòu)的掩護(hù)式支架是兩柱設(shè)計，這種設(shè)計是許多自動化發(fā)展的主要平臺，也是目前可使用的。例如，在新南威爾士和澳大利亞那極端困難的條件下以及在英國更易破裂的頂板下。機(jī)械連接除抵抗垂直方向變形外，還有巖層側(cè)面的力。雙紐線設(shè)計是在20世紀(jì)70年代后期引進(jìn)的。 掩護(hù)式支架是在20世紀(jì)70年代涌現(xiàn)的，最早的兩柱式掩護(hù)梁設(shè)計在德國被廣泛使用，并被引進(jìn)到美國和南非。緊接著在1968年引進(jìn)了底版牢固的垛式支架。隨著對獲取更高煤層的需求，長壁采煤也遍及了全球。這會大大改善頂梁的控制性能。一個主要的需求是為地面操作人員提供更安全的運輸方式。盡管如此，相對坑柱和氣壓計的老方法，第一代支架向前邁了很大的一步，在安全和生產(chǎn)率方面做了真正的貢獻(xiàn)。固定在底部的液壓缸起到為刮板輸送機(jī)提供傳動力和驅(qū)動支架上升的作用。所以，在20世紀(jì)50年代中期，第一架支架被設(shè)計出來時，這些僅僅是已知的技術(shù)的延伸。自動化的頂板支護(hù)不再是設(shè)計師的夢想，而是真實的，每天運作的現(xiàn)實。那是隨著掩護(hù)式支架為電液壓系統(tǒng)的應(yīng)用提供了理想的環(huán)境后，促使自動化成功的發(fā)展因素的結(jié)合。不幸地是，無論在頂板支護(hù)還是今天的電子技術(shù)，不只是效率就能提供必需的成功。這被改進(jìn)的工程學(xué)，加上采礦工程師們總結(jié)出不同類型巖石層適合什么樣的支架安裝型式的經(jīng)驗，知識在不斷豐富，機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也在提高。相對支柱和氣壓計的用途，支護(hù)頂板的活動“實際上被自動化”，以后為獲得更大自由度的挑戰(zhàn)就要落在頂板支護(hù)設(shè)計師的肩膀上了。這個變化便是液壓頂板支護(hù)的引入。將來有進(jìn)一步的可能性是它們結(jié)合在一起為最終實現(xiàn)無人操作的新面貌提供一個可能的思想。然而，頂板支護(hù)機(jī)械設(shè)計、水力工程學(xué)和電子學(xué)這三個主要領(lǐng)域的進(jìn)步最終在支架運用35年后實現(xiàn)了自動化，并且已經(jīng)普及當(dāng)前。試驗參考文獻(xiàn)[1]（第四版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002[2]隗金文，：東北大學(xué)出版社，2001[3]韓文東，：煤炭工業(yè)出版社，2008[4]陳慶祿，同時，也感謝我同學(xué)們，我班做液壓支架的同學(xué)較多。在設(shè)計開始之前，李曉豁教授為我詳細(xì)講解了液壓支架的結(jié)構(gòu)和工作原理，使我初步了解了液壓支架。同時，底座前端制成滑撬形，以減小支架的移架阻力；而且采用過橋連接，增加了底座的剛度。推移結(jié)構(gòu)采用反裝式千斤頂?shù)目蚣芙Y(jié)構(gòu)，提供較大的移架力，以滿足拉架的需要。在設(shè)計過程中，使后立柱的位置靠近頂梁的后端，從而增加了支架后部的切頂能力，有利于堅硬頂板的及時垮落并減小塊度，實現(xiàn)支架對頂板的有效管理。6 結(jié)論本文設(shè)計的支撐掩護(hù)式液壓支架結(jié)合了垛式液壓支架和掩護(hù)式液壓支架的特點，具有整體性好、支護(hù)安全、能夠自移，對工作面支護(hù)適應(yīng)性強(qiáng)，體積小，重量輕，成本低，運輸、安裝、拆卸、使用均比較方便的特點。 8）閥塊上應(yīng)訂上金屬制的小標(biāo)牌，標(biāo)明各液壓閥在設(shè)計圖上的序號，各回路名稱，各外接口的作用。擰緊力矩應(yīng)符合液壓閥制造廠的規(guī)定。 6）檢查所用的連接螺栓的材質(zhì)及強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計要求以及液壓件生產(chǎn)廠規(guī)定的要求。 4）核對所有密封件的規(guī)格、型號、材質(zhì)及出廠日期（應(yīng)在使用期內(nèi)）。 3）往閥塊上安裝液壓閥時，要核對它們的型號、規(guī)格。清洗槽應(yīng)分粗洗和精洗。 2）閥塊加工完畢后必須用防銹清洗液反復(fù)用加壓清洗。閥塊外周及各周棱邊必須倒角去毛刺。然后用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器，此時，電動機(jī)、泵和聯(lián)軸器都應(yīng)能輕松、平滑地轉(zhuǎn)動，無異常聲響。 4）調(diào)整完畢后，在泵支架與底板之間鉆、鉸定位銷孔。一旦調(diào)整好后，電動機(jī)一般不再拆動。 3）直角支架安裝時，泵支架的支口中心高，允許比電動機(jī)的中心高略高0～，這樣在安裝時，調(diào)整泵與電動機(jī)的同軸度時，可只墊高電動機(jī)的底面。在這些結(jié)合面上應(yīng)涂一薄層防銹油。 3軟管在裝入系統(tǒng)前，也應(yīng)將內(nèi)腔及接頭清洗干凈。預(yù)清洗完畢后應(yīng)盡早復(fù)裝成系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)的整體循環(huán)凈化處理，直至達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計要求的清潔度等級。應(yīng)注意，防銹涂料必須能與以后管道清洗時的清洗液或使用的液壓油相容。干燥后，如在幾日就復(fù)裝成系統(tǒng)、管內(nèi)通入液壓油，一般可不作防銹處理，但應(yīng)妥善保管。 2管道在配管、焊接、預(yù)安裝后，再次拆開進(jìn)行酸洗磷化處理。如發(fā)生此種情況可用火烤整形消除。各接口應(yīng)自然貼和、對中，不能強(qiáng)扭連接。 2管道配管焊接以后，所有管道都應(yīng)按所處位置預(yù)安裝一次。 2焊縫應(yīng)焊透，外表應(yīng)均勻平整。 2在焊接全過程中，應(yīng)防止風(fēng)、雨、雪的侵襲。 2焊縫截面不允許在轉(zhuǎn)角處，也應(yīng)避免在管道的兩個彎管之間。去除焊渣、毛刺，達(dá)到光潔程度。不允許出現(xiàn)凹入內(nèi)壁的現(xiàn)象。 管道與管道的焊接應(yīng)采用對接焊，不允許用插入式的焊接形式。 1管道與法蘭的焊接應(yīng)采用對接焊法蘭，不可采用插入式法蘭。 1液壓管道焊接都應(yīng)采用對接焊。焊條、焊劑在使用前應(yīng)按其產(chǎn)品說明書規(guī)定烘干，并在使用過程中保持干燥，在當(dāng)天使用。必要的場合應(yīng)采用管孔內(nèi)充保護(hù)氣體方法焊接。管子的焊接最好用氬弧焊。 1焊接工藝的選擇：乙炔氣焊主要用于一般碳鋼管壁厚度小于等于2的管子。管子外徑大于50時，一般采用熱彎法。 1外徑小于30的管子可采用冷彎法。 1與管接頭或法蘭連接的管子必須是一段直管，即這段管子的軸心線應(yīng)與管接頭、法蘭的軸心是平行、重合。 一條管路由多段管段與配套件組成時應(yīng)依次逐段接管，完成一段，組裝后，再配置其后一段，以避免一次焊完產(chǎn)生累積誤差。管子切割表面必須平整，去除毛刺、氧化皮、熔渣等。如用氣割，則必須用機(jī)械加工方法車去因氣割形成的組織變化部分，同時可車出焊接坡口。 液壓系統(tǒng)管子直徑在50以下的可用砂輪切割機(jī)切割。 較長的管道必須考慮有效措施以防止溫度變化使管子伸縮而引起的應(yīng)力。管道不得與支架或管夾直接焊接。應(yīng)適當(dāng)配置管道支架和管夾。系統(tǒng)中任何一段管道或元件應(yīng)盡量能自由拆裝而不影響其它元件。 平行或交叉的管系之間，應(yīng)有10以上的空隙。盡量采用水平或垂直布管，水平管道的不平行度應(yīng)≤2/1000；垂直管道的不垂直度應(yīng)≤2/400。 布管設(shè)計和配管時都應(yīng)先根據(jù)液壓原理圖，對所需連接的組件、液壓元件、管接頭、法蘭作一個通盤的考慮。側(cè)推千斤頂?shù)募夹g(shù)參數(shù)：行程：170mm缸體內(nèi)徑：80mm活塞桿直徑：45mm 推力：158KN 拉力：108KN支架液壓原理圖如圖所示：圖53 液壓原理圖 Hydraulic principle diagram閥片號閥位號液壓缸名稱液壓缸動作（1）102前立柱R1降回液升（2）304后立柱R2降回液升（3）506前梁千斤頂R3降回液升（4）708推移千斤頂R4移架回液推溜（5）9010頂梁側(cè)護(hù)千斤頂R5縮回液伸（6）11012掩護(hù)梁側(cè)護(hù)千斤頂R6縮回液伸（7）13014護(hù)幫千斤頂R8縮回液伸 液壓管道安裝是液壓設(shè)備安裝的一項主要工程。側(cè)推千斤頂?shù)陌惭b：在頂梁和掩護(hù)梁下面開窗口，把側(cè)推千斤頂安裝在窗口內(nèi)，便于安裝和檢修。為防止片幫時，產(chǎn)生過高的壓力，對液壓支架造成損壞，所以常常采用雙向鎖緊回路。立柱控制回路如圖41： 圖51立柱控制回路 Pillar control circuit其安全閥選用型號為：YF型安全閥；技術(shù)參數(shù)為：流量(L/min) 200通徑（mm） 32調(diào)定壓力（Mpa） 40 液控單向閥型號選為KDFB型技術(shù)參數(shù)為：流量(L/min) 200通徑（mm） 32開啟壓力（Mpa） 千斤頂主要技術(shù)參數(shù)為：移架力：386KN 推溜力：260KN內(nèi) 徑： 行 程：750mm 活塞桿直徑：護(hù)幫千斤頂?shù)母左w用圓柱銷固定在護(hù)幫下端的耳座上，活塞桿與主梁與主梁相連接。液壓支架的立柱是雙伸縮作用式液壓缸。每箱匯集管有2個32K接頭座，用于同時經(jīng)過順槽雙32K軟管并聯(lián)向工作面供液或用于2箱匯集管的連通。采用2泵2箱并聯(lián)工作，其中一臺泵備用，流量 200L/min單泵技術(shù)特征工作壓力（Mpa） 工作流量（L/min） 200曲軸轉(zhuǎn)速/(r/min) 563柱塞數(shù)目 3柱塞直徑（mm） 50柱塞行程（mm） 66電機(jī)功率 （KW） 125 電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min） 1427 質(zhì)量（t） 單箱技術(shù)特征 工作壓力（Mpa） 工作流量（L/min） 200液箱容積（L） 100由于并聯(lián)工作，原泵箱需增加如下功能：1)每臺泵均有手動卸荷裝置，不論其他泵是否正在高壓運行，均能卸壓啟動或停止任何一臺泵。按壓力液通過操縱閥后的用途不同，可分為全流量操縱閥和先導(dǎo)液壓操縱閥。在頂板急劇下沉的大流量(30~50)工況下，被封閉的液體壓強(qiáng)升高值不大于整定壓強(qiáng)的25%。立柱安全閥可以防止支架的主要承載結(jié)構(gòu)件過負(fù)荷，確保頂板巖層在不高于規(guī)定的工作阻力作用下沉降。支架常用的液控單向閥按其密封副形勢可分為平面密封型、錐面密封型和球面密封型。它是大多數(shù)支架立柱必不可少的控制元件之一。壓力控制閥主要有安全閥，方向控制閥主要有液控單向閥、操縱閥和液控分配換向閥等。用來控制立柱或千斤頂工作方向的閥類稱為操縱閥，它由單向閥組合式和轉(zhuǎn)閥兩種形式，轉(zhuǎn)閥基本被淘汰。此外，還有用于升降前梁，推溜移架，復(fù)位，防倒，側(cè)推，護(hù)幫等工作的液壓缸稱為千斤頂。在液壓支架工作中，用來承受頂板載荷，調(diào)節(jié)支架的液壓缸稱為立柱。這些液壓元件為立柱和千斤頂、控制閥和操縱閥，即所謂的一柱三閥。元件名稱功能液壓缸立柱承受頂板載荷，調(diào)節(jié)支架高度推移千斤頂移動支架和推動刮板輸送機(jī)其他千斤頂實現(xiàn)支架各部位的動作，保證一定的性能控制閥操縱閥是實現(xiàn)各種液壓缸動作，換向液控單向閥閉鎖液壓缸工作腔中的液體，限制液流方向安全閥過載保護(hù)元件，保證液壓缸工作腔壓力穩(wěn)定管路附件液壓膠管和膠管總成傳送工作介質(zhì)管接頭膠管接頭連接膠管和液壓元件中間接頭連接膠管總成與液壓元件其他附屬元件過濾器指示器過來工作介質(zhì)，防止雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)顯示壓力泵站乳化液泵液壓支架液壓系統(tǒng)動力的來源乳化液箱儲存、回收乳化液的設(shè)備1）泵站是液壓系統(tǒng)動力的來源。檢修不方便，要求液壓元件可靠工作時間長。3．泵站集中供液，工作介質(zhì)輸送路程長，損失較大，要求主管路由足夠的過流斷面。這種乳化液粘度低，潤滑性能和防銹性能都不如礦物液壓油。因此要求液壓元件包括有足夠的耐高壓強(qiáng)度。液壓支架的液壓系統(tǒng)具有下列特點：1．工作壓力高， ~ 。工作面中每個支架的液壓控制回路多數(shù)完全相同，通過截止閥連接與主管路，相對獨立。乳化液泵站通常安裝在工作面下順槽，可隨工作面一起向前推進(jìn)。動力源是乳化液泵，執(zhí)行元件是各種液壓缸。式中：—焊縫抗拉強(qiáng)度，取其為5液壓支架的液壓系統(tǒng)液壓支架不僅需要有良好的結(jié)構(gòu)以適應(yīng)所工作的煤層地質(zhì)條件，而且還要配備完善而可靠的液壓系統(tǒng)及液壓元件來實現(xiàn)支架的優(yōu)良工作性能。 缸體強(qiáng)度校核（1）缸體與缸底焊接強(qiáng)度按下式計算 =———焊接效率，=。 活塞桿強(qiáng)度校核計算在承受同心軸向力的最大載荷情況下，油缸的撓度： （43） 活塞桿與導(dǎo)向套處的最大配合間隙，； 活塞與缸體處的最配合間隙，；雙伸縮時為；雙伸縮時為，；雙伸縮時，；活塞桿全部外伸時，導(dǎo)向套前端到活塞滑動面末端的距離，；—油缸的最大工作阻力，；液壓缸自重，；液壓缸軸線與水平面的夾角。=====2190mm式中：—活柱全部伸出時，活柱端部銷孔至活柱與中缸連接處之距，1090mm； —中缸全部伸出時，活柱與中缸連接處至中缸與外缸連接處之距，1100mm； —活柱端部銷孔至最大撓度處的距離； —中缸全部伸出，中缸與外缸連接處至缸底銷孔之距，1300mm。穩(wěn)定條件適用范圍：