【正文】 。由兩臺相鄰支架的架間距離來確定。所 以，掩護梁側護板下部要加寬。 掩護梁側護板的側面寬度，主要考慮移架步距，一般比一個步距大 100mm，即相當700mm。即：考慮到當一架升起，另一架降柱時，要保證相鄰兩架側護板不脫離接觸。他克服了以上兩種側護板的缺點，但由于架間側護板造成的三角帶容易填入矸石，影響架間密封效果（根據(jù)上述側護板各種型式我選擇頂梁 上加設頂板的型式，如圖 b）。這種類型側護板又有三種形式，如圖 212a 所示，頂梁上無頂板，側護板易被冒落的矸石卡住，影響側護板的伸縮；如圖 212b、 c 所示，在頂梁上加設頂板，克服了以上的缺點，但支架承受偏載時，側護板裝置受力很大。 側護板的結構形式 。這種側護板可以適應工作面開 采方向變化的要求，有利于防倒和調架。但當改換工作面開采方向時，活動側護板便位于傾斜方向的上方，給調架、防倒等帶來不便，所以很少采用。一般燕傾斜方向的上方為固定側護板，下方為活動側護板。 3）掩護梁上前后連桿鉸點位置 前連 桿距后連桿鉸點的距離為 =570mm. 液壓支架 側護板 結構設計 側護板的種類 頂梁和掩護梁的側護板有兩種： 一種是一側固定另一側活動的側護板。 河北工程大學畢業(yè)設計 28 掩護梁的參數(shù)確定 1）掩護梁的長度 G 掩護梁就是兩鉸點的距離，由前面的四連桿機構可得知，掩護梁長度為 2550mm。對分式結構尺寸小，易于加工、運輸和安裝，但結構強度差。 圖 211 掩護梁結構型式 1— 頂梁； 2— 掩護梁； 3— 立柱； 4— 前連桿； 5— 后連桿 ； 6— 底座； 7— 限位千斤頂梁的結構型式 折線型相對直線型支架端面大，結構強度高，但工藝性差。 從側面看掩護梁，其形狀有直線型、折線型。有的支架在掩護梁上焊有立柱柱窩。掩護梁和頂梁（包括活動側護板）一起，構成了支架完善的支撐和掩護體，完善了支架的掩護和擋矸性能。 液壓支架掩護梁結構設計 掩護梁的作用和用途 掩護梁是支架的掩護構件，它有承受冒落矸石的載荷和頂板通過頂梁傳遞的水平載荷引起的彎矩，掩護梁的用途，掩護梁承受頂梁部分載 荷和掩護梁背部載荷并通過前后連桿傳遞給底座。為提高橫向穩(wěn)定性減少對底板的比壓，厚煤層支架可達 ，放頂煤支架為 ~，底座中間安裝推移裝置的橫向寬度，與推移裝置的結構和千斤頂缸徑有關，一般為 ~。 2)頂 梁面積 A 河北工程大學畢業(yè)設計 26 A=LgB 式中： Lg— 頂梁長度 mm, B頂梁寬度 mm,在本次設計中頂梁寬度為 1500mm, 代入公式（ 211）得 A=43001500=6450000mm2= 3)支護面積 Fc Fc = Bc(Lg＋ Δ)m 2 (41) 式中： Fc— 支護面積 m2 ， Δ — 移架后頂梁前端點到煤壁的距離 m,一般 Δ= Bc— 支架間距（支架中心距），一般為 代入公式 (41)得： Fc = 1500(4300＋ 330)=6900000mm2 = 4)支架的理論支護阻力 F1 ]2[ F1=Fcqx 式中 : F1— 支架的理論支護阻力， KN Fc— 支護面積 m2 qx — 支護強度 KN/M2 支架在最高處的理論支護阻力為： F1=490= (KN) 5)頂板覆蓋率δ δ=A/Fc100% 式中： δ — 頂板覆蓋率 A— 頂梁面積 m2 Fc— 支護面積 m2 代入式 中 得 δ= 100%= % 河北工程大學畢業(yè)設計 27 頂梁寬度和底 座寬度的確定 cb — 頂梁寬度，取 。 其它參數(shù)可從上述中得： 1)頂梁長度 =(2173+2800+1580cos25176。 采煤機選用 MLS3170 型；輸送機采用 DGWD180 型；配套尺寸由圖冊得為 2173mm。如圖 (29)所示： 圖 29開式頂梁結構圖 對于掩護式 和支撐掩護式支架，為便于側護板自由伸縮，要在頂梁頂面上加焊一塊比側護板稍厚的鋼板，稱為頂板，如圖（ 210）所示： 圖 210 頂梁斷面 根據(jù)上述頂梁各種型式我選擇封閉焊頂板的型式，如圖上圖所示。掩護式液壓支架和支撐掩護式液壓支架在頂梁后端有銷孔，通過銷軸與掩護梁上的銷孔相連。支撐式液壓支架后焊接有掛簾板，作為掛擋矸簾用。為加強結構的剛度，在上下蓋板之間焊有加強筋板，構成封閉式棋盤型頂梁。除此而外，所有配套設備包括采煤機和輸送機，均要在頂梁掩護之下工作，在此來計算頂梁長度。另外在輸送機鏟煤板前也留有一定距離。 2)配套尺寸對頂梁長度的影響 設備配套尺寸與支架頂梁長度有直接關系。這是因為采用先移架后推溜的工作方式，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。 3．支撐掩護式液壓支架的頂梁結構 由于支撐掩護式液壓支架的結構介于支撐式和掩護式液壓支架之間，所以，支撐掩護式液壓支架的頂梁結構可采用前述諸種型式，但應根據(jù)頂板條件來選取。 如圖 e所示為帶伸縮前梁的鉸接式頂梁，可及時支護頂板，減少頂板的暴露時間 。 如圖 d所示為帶前梁的鉸接式頂梁，由前 梁千斤頂調節(jié)前梁角度，可以提高前梁前端的支撐能力，改善前梁前端的支控效果。 如圖 c所示為鉸接式頂梁，頂梁為整體結構，頂梁后端直接與掩護梁鉸接，取消三角區(qū)，立柱直接支撐在頂梁上。為此，在頂梁后部加設擋矸板。因為它能在頂板凹凸變化時自取平衡，所以叫平衡式頂梁，頂梁鉸接點前、后側面的比例接近于 2： 1（按載荷分布近似三角形設計）。 如圖 f所示為不帶伸縮前梁的剛性頂梁，伸縮千斤頂式頂梁伸縮，由于前梁可以及時伸出支護暴露的頂板，從而允許固定頂梁減小長度，也可以用前梁千斤頂和伸縮千斤頂配合使用，使前梁既可以伸縮，也可以上下擺動。 如圖 d所示為剛性頂梁帶鉸接式前梁 ，頂梁由前、后梁鉸接，在鉸接前梁處安裝有前梁千斤頂，用來支撐靠近煤壁處的頂板，同時還可以使前梁上下擺角適應頂板起伏變化和增加頂梁前端的支撐能力。其中， b 為全鉸式，它能適應支架頂梁上方前后頂板的變化，但當頂板出現(xiàn)凹坑時，頂梁易成人字形，影響支撐效果和切頂性能。頂梁為一整體，剛性大，承載能力較好，但對頂板適應性差。 河北工程大學畢業(yè)設計 22 頂梁的結構形式 1．支撐式液壓支架的頂梁結構 支撐 式液壓支架頂梁結構形式如圖 26所示。 。 頂梁作用是支護頂板一定面積的直接承載部件，并為立柱、掩護梁、護頂裝置等提供必要的連接點。 18)按以上初步求出的四連桿機構的幾何尺寸，再用幾何作圖法畫出液壓支架掩護梁與頂梁鉸點 eˊ的運動軌跡，只要逐步變化四連桿機構的幾何尺寸，便可以畫出不同的曲線，再按四連桿機構的幾何特征進行校核，最終選出較優(yōu)的四連桿機構尺寸。 16)由 b， bˊ ,b〞三點確定的圓心 C，為前連桿下鉸點位置。 15)以 ea ˊ連線，并以 aˊ點為圓心， ab 長為半徑作弧，交 ae 〞上一點 bˊ點。 13)以 O為圓心， oa 為半徑圓弧。 11)以 a〞為圓心以 長度為半徑作弧，在掩護梁上交一點 b〞，為支架在最低位置時前連桿上鉸點的位置。 9)在此斜線上截取線段 oa 〞 . oa 〞的長度等于 A， a〞點為支架降到最低位置時，掩護梁與后連桿的鉸點。 7)以 a 點為圓心，以 長度為半徑作弧，在掩護梁上交一點 b,為前連桿上鉸點的位置。 5)過 a 點作與 H— H線有交角 P1的斜線，以 a 點為圓心，以 G點為半徑作弧交些斜線一點 e′此點為掩護梁與頂梁的鉸點。 3)過 O 點作與 H— H線的夾角為 Q1的斜線。 G=2590mm A==1580mm 幾何作圖法作圖過程 用幾何作圖法確定四連桿機構的各部尺寸，具體作法如圖 39所示。 由式 56可得： 1212 c os Qc os Q c os Pc os p?GA = ??? ?? cos 80cos 32 cos 60cos 25 將 H P Q A= 代入式 57 可得： 3800=Gsin60176。 Q1=80176。 由已知參數(shù)計算： H1=Hm200230=50002001000=3800mm 設定： P1=60176。 圖 24 掩護梁和后連桿計算圖 設： G掩護梁長度（ mm） A— 后連桿長度（ mm） 其中： P1 — 支架最高位置時，掩護梁與頂梁夾角 (度 ) P2— 支架最低位置時，掩護梁與頂梁夾角 (度 ) Q1 — 支架最高位置時，后連桿與底平面夾角（度） Q2— 支架最低位置時，后連桿與底平面夾角（度） 從幾何關系出發(fā)可以列出如下公式： 222211 c osc os c osc os LQAPG LQAPG ?? ?? 聯(lián)立兩式可得： 1212 c osc os c osc os PPGA ??? 河北工程大學畢業(yè)設計 19 按四連桿機構幾何特征要求，選定 P P Q Q2 代入上式可以求得GA的比值，由于支架形式不同，一般GA的比值按以下范圍來取。用解析法來確定掩護梁和后連桿的長度，如圖 24所示。acab的比值一般在 ～ 之間比較合適。 在掩護式支架和支撐掩護式支架中，后連桿和掩護梁長度的比值，關系到掩護梁的長度，對支架的重量和受力有著直接的影響，所以在設計時，應盡量在滿足支架工作需要情況下，縮短掩護梁長度，減輕支架重量，減少支架受力。 兩點 之距對支架受力的影響 增加掩護梁上鉸點至頂梁面之距和后連桿下鉸點至底座底面之距，都可以使 ? 角減小，附加力減小，反之， ? 角增加，附加力也增加。 ?tg 值方向與摩擦力引起的附加力無關，而與立柱傾角引起的附加力有關，在立柱前傾時：當瞬心 點在下時， ?tg 值為正，附加力為負；當瞬心點在上時， ?tg 值為負，附加力為正。為此，可以令支架由高到低時，頂梁前端運動軌跡近似直線為目標函數(shù)，從而可以使 ? 角變小， ?tg 值和附加力都變小。當已知掩護梁和后連桿的長度后，在設計時只要把掩護梁和后連桿簡化成曲柄滑塊機構，如圖 3