【正文】 =_===_==矩形截面的慣性矩為：式中b－截面寬度h－截面高度計(jì)算每個(gè)零件的對(duì)截面形心的慣性矩 +=88899090+4231872+2346552+67623040=1631000554計(jì)算彎曲應(yīng)力和安全系數(shù)安全系數(shù)：滿足≥[n]所以危險(xiǎn)截面是安全的。mm由計(jì)算得知，按彎壓聯(lián)合計(jì)算，不如按最大彎曲應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力大。mm=F3L3=600500=300000KN鋼條所在的位置為，兩柱窩中點(diǎn)。由《中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》MT3122000中實(shí)驗(yàn)的規(guī)定加載?；钊麠U均采用45號(hào)鋼，取屈服極限＝。各構(gòu)件通常采用16Mn等普通低合金結(jié)構(gòu)鋼，并由具有標(biāo)準(zhǔn)厚度的鋼板焊接而成，?。?45MPa。我國(guó)液壓支架強(qiáng)度計(jì)算中的強(qiáng)度條件：(1)強(qiáng)度校核均以材料的屈服極限計(jì)算安全系數(shù)。由于液壓支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，外載荷特點(diǎn)以及使用條件的特殊性，在強(qiáng)度計(jì)算中的強(qiáng)度條件也有其特殊性。推移步距為650mm.（2）缸壁厚度，取14mm（3）缸底厚度（4）最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H，最小導(dǎo)向桿取65mm.（5）活塞寬度活塞的寬度取缸徑的倍，取60mm.(1)前伸梁油缸缸體內(nèi)徑：本設(shè)計(jì)煤層屬中厚煤層,考慮到本設(shè)計(jì)支架為輕型液壓支架，根據(jù)綜合考慮，取62KN；：.根據(jù)以上參數(shù)缸徑選取63mm；桿徑取45mm；；推力取62KN；。本設(shè)計(jì)煤層屬中厚煤層,考慮到本設(shè)計(jì)支架為輕型液壓支架，取140KN；：.根據(jù)以上參數(shù)缸徑選取80mm；桿徑取45mm；；推力取75KN；。推桿采用16Mn鋼板焊接而成，主要由主筋板，大耳座、小耳座、加強(qiáng)筋板組成，長(zhǎng)1100㎜，寬295㎜。這樣，移架時(shí)，推移千斤頂將對(duì)支架底座前端作用一個(gè)向上分力，避免移架是底座前端扎底，有利于移架動(dòng)作的順利完成。長(zhǎng)框架推移裝置的缺點(diǎn)是傳力框架較長(zhǎng)，桿端面小，因而剛度不易保證，容易發(fā)生彎曲變形。支架撐緊頂板時(shí)，液壓控制使推移千斤頂活塞桿縮回，推移千斤頂?shù)睦?jīng)導(dǎo)向塊變?yōu)閷?duì)傳力框架的推力而把運(yùn)輸機(jī)推向煤壁。支撐掩護(hù)式支架所需的移架力不僅應(yīng)克服底板的摩擦力，還應(yīng)克服兩旁相鄰支架的摩擦力以及由于移架時(shí)立柱的剩余載荷引起的頂板對(duì)支架的摩擦力，所以它需要的移架力要比支撐式支架大得多。推移桿為焊接結(jié)構(gòu),具有足夠的強(qiáng)度和剛度。該立柱為一單伸縮雙作用油缸，為了適應(yīng)頂?shù)装宓淖兓透纳破涫芰顩r，立柱兩端均采用球面結(jié)構(gòu)，以便更好地承受頂板壓力。立柱的供液方式有外供液和內(nèi)供液兩種，一般雙伸縮立柱采用內(nèi)供液方式，單伸縮立柱大多用外供液方式，此方法簡(jiǎn)單，加工、維修都很方便。其中單作用又分為活塞式支活柱式、雙作用分為單伸縮、單伸縮帶機(jī)械加長(zhǎng)桿，雙伸縮、三伸縮等。擋矸板是由鋼板焊接而成的主板每塊鋼板的厚度是12mm，擋矸板的高度是800mm，寬度是450mm，側(cè)板的寬度是150mm，加強(qiáng)筋鋼板的厚度是12mm，擋矸板由銷軸連接在頂梁上。柱窩一側(cè)由兩塊厚度12mm的筋板焊接加強(qiáng)。連接桿與托梁之間用銷軸固定。連接套與托梁之間用銷軸固定。（1）托梁是由六塊封閉的鋼板焊接而成的，每塊鋼板的厚度12mm，根據(jù)頂梁的寬度取托梁的長(zhǎng)度為1065mm，寬度為740mm，高度200mm。本次設(shè)計(jì)的分體頂梁液壓支架由于頂梁為窄長(zhǎng)型，并設(shè)置有外伸縮式伸縮梁，考慮梁體內(nèi)需要安裝伸縮千斤頂，因此頂梁選用單腔式的整體頂梁形式，其結(jié)構(gòu)形式如圖32所示，（a）為頂梁的結(jié)構(gòu)形式，（b）為頂梁在柱窩處的斷面圖。本課題所設(shè)計(jì)的分體頂梁液壓支架屬于輕型支架，適用于中小型工作面，因此頂梁應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的整體頂梁。運(yùn)輸時(shí)可以將前梁放下與頂梁垂直，以減小運(yùn)輸尺寸，但前梁千斤頂必須有足夠的支撐能力和連接強(qiáng)度，前梁上不宜設(shè)置側(cè)護(hù)板。鉸接頂梁由前后兩段組成，前段稱為前梁，后段為主梁，一般簡(jiǎn)稱頂梁。整體頂梁特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性好；頂梁對(duì)頂板載荷的平衡能力較強(qiáng)；前端支撐力較大；可設(shè)置全長(zhǎng)側(cè)護(hù)板，有利于提高頂板覆蓋率，改善支護(hù)效果，減少架間漏矸。支架的工作阻力定為2000kN，采用4柱支撐，因此每根立柱的工作阻力為。頂梁前部尺寸為：b=a+c+d+ee——前柱窩中心到推溜油缸與運(yùn)輸機(jī)鉸接點(diǎn)的距離，一般為250—300mm,取300mm；——為推溜油缸鉸接點(diǎn)到運(yùn)輸機(jī)底部端面的距離，取d=250mm；——電線槽的寬度取a=250mm；——支架的最低高度，1600mm；——運(yùn)輸機(jī)的寬度為630mm。頂梁是支護(hù)頂板的直接承載部件，其長(zhǎng)度取決于必要的作業(yè)空間和通風(fēng)斷面要求，還與支護(hù)方式有關(guān)。如果頂梁帶有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，則最小寬度取1150～l180mm．最大寬度取1320～1350mm；如果頂梁不帶活動(dòng)側(cè)護(hù)板，則寬度一般取1150～l200mm。最小寬度一般取1400～1430mm，最大寬度一般取1570～1600mm。寬度的確定應(yīng)考慮支架的運(yùn)輸、安裝和調(diào)架要求。分體頂梁液壓支架是適用于中小地下工作面，屬輕型支架，因此確定中心距為。；（3）支架的穩(wěn)定性。（2）運(yùn)輸機(jī)溜槽的長(zhǎng)度。支架的伸縮比是指最大和最小支架高度之比值，即：所謂支架間距，就是相鄰兩支架中心線間的距離?？煞謩e與SGB630/150、SGB620/40T等中、小型的刮板輸送機(jī)配套使用。這種輕型懸移式液壓支架是專門為中小煤礦開發(fā)設(shè)計(jì)的一種支護(hù)產(chǎn)品，它打了傳統(tǒng)支架的設(shè)計(jì)理念，采用分體頂梁來代替整體頂梁，減輕了重量，結(jié)構(gòu)更加緊湊；為中小礦井機(jī)采放頂煤工作面支護(hù)提供了一個(gè)很好的選擇根據(jù)上述懸移液壓支架的描述ZH2000/16/24Z(A)型整體頂梁組合滑移液壓支架的：1內(nèi)伸縮梁；2—推移千斤頂；3—前梁；4—伸縮千斤頂；5—頂梁6—左擋矸板；7—右擋矸板；8—推移托梁；9—操作閥連接板；10—操作閥組；11—立柱；12—防炮簾；13—后擋矸板根據(jù)前面滑移液壓支架的結(jié)構(gòu)要求，確定ZH2000/16/24Z(A)型整體頂梁組合滑移液壓支架的主要技術(shù)參數(shù)和特征參數(shù)。在架型設(shè)計(jì)上,針對(duì)大多數(shù)放頂煤工作面頂板壓力不大、煤質(zhì)較松軟、要求的工作阻力很小,以及許多中小礦井井筒和巷道運(yùn)輸斷面較小的特點(diǎn),要求支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、工作可靠,搬運(yùn)靈活的情況,吸收了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有放頂煤液壓支架的優(yōu)點(diǎn),特別是考慮厚煤層的放頂煤開采地質(zhì)、礦壓特點(diǎn),設(shè)計(jì)了該輕型懸移式液壓支架。④前探梁容易產(chǎn)生伸縮卡阻。②當(dāng)頂梁上部壓力的合力作用點(diǎn)前移至前立柱之前時(shí),則會(huì)使后立柱受拉,而后立柱又是單作用油缸,只能承受壓力,因而后立柱的作用往往失效,致使頂梁有低頭前傾趨勢(shì)?！?特別是中小礦井,希望有一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕型、適應(yīng)能力強(qiáng)的放頂煤液壓支架來開采這類煤層。而我國(guó)的液壓支架的發(fā)展方向主要是多品種，高適應(yīng)性。2懸移式液壓支架主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定 經(jīng)過對(duì)比我國(guó)的液壓支架和國(guó)外液壓支架的現(xiàn)狀可以看出，兩者之間存在著很大的區(qū)別。（6）地質(zhì)構(gòu)造斷層十分發(fā)育，煤層變化過大，頂板的允許暴露面積在5～8㎡以下時(shí)，時(shí)間在20min以上時(shí)，暫不宜使用綜采。（4）瓦斯含量對(duì)瓦斯涌出量大的工作面，應(yīng)符合保安規(guī)程的要求，并選用通風(fēng)端面較大的支承式或支承掩護(hù)式支架。（3）底板強(qiáng)度1) 驗(yàn)算比壓，應(yīng)使支架底座對(duì)底板的比壓不超過底板允許比壓。3) 傾角25176。～25176。（2）煤層傾角1) 煤層傾角10時(shí)，支架可不設(shè)防倒滑裝置。3) 煤層厚度變化大時(shí)，應(yīng)選擇調(diào)高范圍較大的掩護(hù)式，帶有機(jī)械加長(zhǎng)桿或雙伸縮立柱的支架。（1）煤層厚度1) ，頂板有側(cè)向推力和水平推力時(shí)，應(yīng)選用抗扭能力強(qiáng)的支架，一般不用支承式支架。液壓支架架型的選擇首先要適合于頂板條件。所以，在理論上分析可以得出，滑塊機(jī)構(gòu)和推移是對(duì)分體頂梁液壓支架的一個(gè)很好的演化形式。這種架型的特點(diǎn)是：采用托梁滑塊機(jī)構(gòu)和推移機(jī)構(gòu)，克服了單擺桿機(jī)構(gòu)和四連桿機(jī)構(gòu)支架在支護(hù)高度發(fā)生變化時(shí)，由于內(nèi)力大而造成的支架易損壞的潛在因素，真正成為支架升降導(dǎo)向，并承擔(dān)支架外部的縱向水平力。通過上述分析知，這幾種架型形式都不是我們理想的選擇，我們要求的機(jī)構(gòu)形式是頂梁上下運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌跡為變化的。這種機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是，真正使支架升降時(shí)頂梁前端的軌跡成為了一條垂直直線，使支架不再受到頂板摩擦力的作用。由以上的分析可知，傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)形式總是存在其弊端，我們努力尋求一種機(jī)構(gòu)形式是頂梁升降時(shí)的軌跡為一條垂直直線。但是與四連桿機(jī)構(gòu)類似，不論我們?cè)鯓舆M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，仍舊無法使頂梁前端的軌跡真正變成一條垂直直線。它用一個(gè)單擺桿機(jī)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的四連桿機(jī)構(gòu)，從而使支架在升降的過程中頂梁前端的軌跡由雙扭線變成了一條圓弧線。因此，這種機(jī)構(gòu)雖然廣泛使用，但仍舊不是我們理想的一種架型。雙紐線支架的兩個(gè)連桿雖然增加了支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，但也因要抵抗頂板的水平運(yùn)動(dòng)大大增加了對(duì)支架承載機(jī)構(gòu)件的作用力，結(jié)構(gòu)使構(gòu)件斷面增大，重量增加。四連桿機(jī)構(gòu)主要有兩種形式，一種是前后連桿都為單連桿；另一種是后連桿為整體鑄造件或焊接件，前連桿為左右分置的單連桿鑄鋼件或焊接件，這樣可增大支架的有效利用空間。四連桿機(jī)構(gòu)使頂板對(duì)頂梁的水平載荷由掩護(hù)梁傳遞給兩個(gè)連桿，立柱不承受橫向力，因此不易產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。這種液壓支架是目前使用最多的液壓支架。所以垛式支架應(yīng)在直接頂穩(wěn)定或堅(jiān)硬的煤層中使用。垛式支架的優(yōu)點(diǎn)是：垂直支撐的立柱數(shù)量多，支架的工作阻力大；多數(shù)立柱位于支架后部，切頂性能好，工作空間大，易滿足通風(fēng)和行人的要求，重量輕，價(jià)格便宜。垛式液壓支架式支撐式液壓支架的一種。(3)前梁千斤頂活塞腔與活塞桿腔之間連接一個(gè)大流量安全閥，在升前梁與升柱同時(shí)操作時(shí)，對(duì)前梁加以保護(hù)，并使前梁有較大的支撐力液壓系統(tǒng)及其控制元件液壓支架主要的機(jī)構(gòu)形式有三種，即垛式支架，四連桿機(jī)構(gòu)液壓支架，和懸移式液壓支架。圖26液壓支架液壓系統(tǒng)圖1－前立柱；2－壓力指示器；3－安全閥；4－液控單向閥；5－后立柱；6－頂梁側(cè)推千斤頂；7－掩護(hù)梁側(cè)推千斤頂；8－護(hù)幫千斤頂；9－雙向液控單向閥；10－操縱閥；11－推移千斤頂；12－前梁千斤頂；(1)支架上的大部分液壓元件(除前梁千斤頂控制閥和雙向鎖外)都裝在閥組的座架上，支架本身只有兩根高壓軟管，這樣既便于操作，又能保證支柱間有寬敞的人行道。本支架的液壓系統(tǒng)，由乳化液泵站，主進(jìn)，主回液膠管，各種液壓元件，立柱及各種千斤頂?shù)冉M成。e)乳化油必須滿足“MT7683《液壓支架用乳化油》”標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定，即：表22乳化油按對(duì)水質(zhì)硬度的適應(yīng)性選取相應(yīng)的牌號(hào)牌號(hào)M5M10M15MT適應(yīng)水質(zhì)硬度(毫克當(dāng)量/升)≤5﹥5,≤1010,≤15≤15f)配制液壓支架用乳化液的水質(zhì)應(yīng)符合下列條件:無色、無臭、無懸物和機(jī)械雜質(zhì)；PH值在6～9范圍內(nèi)；；。d)防凍：乳化液的凝固點(diǎn)在3度左右，與水一樣乳化液也具有凍結(jié)膨脹性，乳化液受凍后，體積穩(wěn)定性受影響。b)防止污染，定期（一個(gè)月左右）清理泵站乳化液箱。液壓系統(tǒng)是利用泵站的高壓乳化液來控制立柱、千斤頂和閥等元件，實(shí)現(xiàn)支架的支護(hù)性能和各種動(dòng)作。支架本身的增阻性取決于液控單向閥和支柱的密封性能，可縮性和恒阻性則由安全閥的溢流性能決定。圖中虛線表示，有些支架的支柱并未達(dá)到額定工作阻力就已降柱前移，支架前移后按原過程重新支撐。但是，由于支架的頂梁長(zhǎng)短和間距大小不同，并不能完全反映支架對(duì)頂板的支撐能力，因此常采用表示單位面積頂板上所受支架工作阻力值大小的支護(hù)強(qiáng)度參數(shù)，來比較支架的支護(hù)性能.由上可知，支柱或支架工作時(shí)，其支撐力隨時(shí)間的變化過程是，支架升起，頂梁開始接觸頂板至液控單向閥關(guān)閉時(shí)的初撐增阻階段,初撐結(jié)束至安全閥卸載前的承載增阻階段和安全閥出現(xiàn)重復(fù)卸載時(shí)的恒阻階段。為防止安全閥頻繁動(dòng)作而失效，應(yīng)使支架的工作阻力大于正常的頂板壓力，也就是說，在工作面生產(chǎn)過程中，支架還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的工作阻力之前，就已經(jīng)移到新的位置。支柱工作阻力：（噸）支架工作阻力：（噸）式中：—安全閥的動(dòng)作壓力（）支架的工作阻力取決于安全閥的動(dòng)作壓力、支架柱數(shù)、支柱缸體內(nèi)徑和架型等。在頂板壓力增大時(shí)，支柱活塞腔被封閉的油液壓力就迅速升高，當(dāng)壓力值超過安全閥的動(dòng)作壓力時(shí)，支柱活塞腔的高壓液體經(jīng)安全閥瀉出，支柱降縮，支柱活塞腔的液體壓力減小，這是就是支架的“讓壓”特性；當(dāng)壓力小于安全閥的動(dòng)作壓力時(shí)，安全閥又關(guān)閉，停止瀉液，支柱活塞腔的液體又被封閉，支架恢復(fù)正常工作。要求支架具有一定的支撐力，又具有可縮性。（3）恒阻階段：支架承載后，如果完全支撐住頂板，不允許頂板下沉，需要有強(qiáng)大的支撐力，想設(shè)計(jì)出能抗住巨大頂板壓力，而一點(diǎn)也不讓壓的支架是極困難的，實(shí)際上也沒有這種必要。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，減小支柱的彈性可縮量，對(duì)改善頂板管理