【正文】 32 104 ?? nPDP bc ? KN 式中 D 支架立柱的缸徑， m ； bP 泵站的工作壓力， MPa ； n 支架立柱的數(shù)量。此時(shí)支柱和支架對頂板產(chǎn)生的支撐力稱為初撐力。 （ 2）液壓支架的支撐承載能力：液壓支架的支撐承載能力是指液壓支架與頂板之間相互力學(xué)原理，它包括初撐增阻、承載增阻和恒阻三個(gè)工作階段。 ④推移運(yùn)輸機(jī) :當(dāng)液壓支架前移并重新支撐后，操縱閥轉(zhuǎn)到推移位置，打開供液閥時(shí)，高壓液體由主進(jìn)液管經(jīng)操縱閥、液控單向閥進(jìn)入到推壓千斤頂?shù)幕钊麠U腔，活塞桿腔的油液經(jīng)油管和操縱閥流回主回 液管，推移千斤頂?shù)幕钊麠U伸出，以液壓支架為支點(diǎn)，把運(yùn)輸機(jī)推移到新的工作位置。 ③升柱 :液壓支架移到新的位置后，應(yīng)及時(shí)升柱，以支撐新暴露的頂板。 ②移架：液壓支架卸載后，操縱閥轉(zhuǎn)到移架位置，打開供液閥時(shí)，高壓液體由主進(jìn)液管經(jīng)操縱閥和油管進(jìn)入到推壓千斤頂?shù)幕钊麠U腔，同時(shí)也進(jìn)入液控油路，打開液控單向閥，而活塞腔的油液經(jīng)油管、液控單向閥和操縱閥流回主回液管，推移千斤頂收縮，以運(yùn)輸機(jī)為支點(diǎn)，拉 架前移。下面按支架降柱、移架、升柱和推溜的工作過程分別加以敘述。 （ 1）液壓支架自動(dòng)移設(shè)的原理：液壓支架以高壓液體為動(dòng)力，通過各種動(dòng)力油缸的伸縮，使支架完成升起、降落、行走和推移運(yùn)輸機(jī)等各種動(dòng)作，以便支架隨工作面不斷推進(jìn)而反復(fù)支撐、前移和調(diào)整。端頭支架，則用在工作面兩端與順槽的連接處，由于此處的機(jī)械設(shè)備較多，需要占有的工作空間大，同時(shí)又是人員的安全出口，要求端頭支架能很好的和各設(shè)備相配合，達(dá)到有效的支護(hù)懸露面積較大的頂板。 ③根據(jù)使用地點(diǎn)的不同，液壓支架又可分為工作面支架和端頭支架兩類。例如，蘇 2M81? 型支撐掩護(hù)式支架，移架時(shí)沿著支撐柱頂板的臨架頂梁推移。一般節(jié)式支架常用這種移架方式。 （ 2）邁進(jìn)式：邁進(jìn)式支架又可分為交互前移式和提步前移式兩種。 按移動(dòng)方式分類 液壓支架可分為兩類： （ 1）整體自移式：支架成整體結(jié)構(gòu)，因而整體移動(dòng)。雖然掩護(hù)式支架單位工作面長度上的支撐能力不如其余兩種，但由于控頂距小單位面積上的支撐力較大，能對頂板進(jìn)行有效的支撐；還有有效的擋矸裝置，能更好 的適應(yīng)破碎頂板的支護(hù)需要；支架本身為一定的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，抗水平力性能好，且便于支架前移； 支架的結(jié)構(gòu)和液壓系數(shù)簡單，操作簡便，管理維修容易；支架調(diào)高范圍較大，對煤層厚度變化的適應(yīng)性強(qiáng)。這類支架靠支撐和掩護(hù)作用來維護(hù)工作空間，兼有支撐式和掩護(hù)式支架的優(yōu)點(diǎn)，適用于頂板穩(wěn)定和中等穩(wěn)定，有較明顯的周期壓力，底板中等穩(wěn)定的煤層中。 （ 3）支撐掩護(hù)式支架：支撐掩護(hù)式支架是介于支撐式和掩護(hù)式之間的一種架型。它靠支柱和頂梁支撐頂板，而掩護(hù)梁只與冒落矸石相接觸，防止矸石涌入工作面，以維護(hù)一定的工作空間。這種類型的支架具 有較大的支撐能力和良好的切頂性能，因此適應(yīng)于頂板堅(jiān)硬完整，周期壓力明顯或強(qiáng)烈，底板也較硬的煤層中。 按支架和圍巖的相互作用分類 此時(shí)液壓支架可分為三類： （ 1）支撐式支架：它有較長的頂梁，較多的支柱，并呈垂直布置，支架的穩(wěn)定性由支柱的復(fù)位中國礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 7 機(jī)構(gòu)來保證，因此有堅(jiān)固的箱式底座。 （ 5）工作液體：這是傳遞泵站能量，使液壓支架能有效工作的工作介質(zhì)。 (4) 輔助裝置，如推移裝置、護(hù)幫 (或挑梁 )裝置、伸縮梁 (或 插板 )裝置、活動(dòng)側(cè)護(hù)板、防倒防滑裝置、連接件等。 (3) 控制元部件，包括液壓系統(tǒng)操縱閥、單向閥、安全閥等各類閥，以及管路、液壓、電控元件等。 中國礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 6 圖 22 掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu) 圖 23 支撐掩護(hù)式液壓支架結(jié)構(gòu) （ 1）承載結(jié)構(gòu)件，如頂梁、掩護(hù)梁、底座、連桿、尾梁等。 液壓支架的種類很多，但其基本功能是相同的。綜采工作面的生產(chǎn)過程，就是按此循環(huán)工作不斷進(jìn)行的過程。 中國礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 由此可知，這個(gè)綜采工作面的回采工藝流程是采煤、移架和推溜。 CC 斷面表示采移架后狀態(tài)，采煤機(jī)截割后接著把支架移至緊靠運(yùn)輸機(jī)的位置，并升柱撐緊，以便及時(shí)支護(hù)新暴露的頂板，移架步距一般 600mm，它必須與采煤機(jī)的截割深度相配合。 后者推溜后在移架，稱滯后支護(hù)方式，現(xiàn)在以采用先移架，后推溜工作方式的總采面為例，說明他的循環(huán)工作過程（見圖 21）： 由圖 21 可知： AA 斷面表示采煤機(jī)截割前狀態(tài)，此時(shí)，運(yùn)煤機(jī)緊靠煤壁，移架裝置處于伸出狀態(tài)，支架相對于運(yùn)輸機(jī)退后一個(gè)步距。綜采工 作面的生產(chǎn)過程比較單一，只有采煤、移架、推溜三項(xiàng)主要工序，而這三項(xiàng)工序的組合，可以是采煤－移架－推溜也可以是采煤－推溜－移架。各種綜采工作面的布置方式基本相同，只是設(shè)備和使用條件的不同略有差異。為了適應(yīng)這一發(fā)展趨勢，我們應(yīng)立足變傳統(tǒng)的、僵化的、單純的畢業(yè)設(shè)計(jì)為培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高創(chuàng)新能、樹立團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、強(qiáng)化計(jì)算機(jī)運(yùn)用等多為兼容性畢業(yè)設(shè)計(jì)；同時(shí)通過完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，鍛煉學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力；在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，以我們的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，教師適時(shí)指導(dǎo)為輔；將素質(zhì)教育與畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)相融合，從根本上提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。 通過自己獨(dú)立的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，提高理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力，學(xué)會查閱參考書和工具書的方法，提高編寫技術(shù)文件的能力，進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)算和制圖等基本技能的訓(xùn)練，為自己成為一名出色的機(jī)械工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過對液壓支架結(jié)構(gòu)的分析，加深和鞏固機(jī)械原理的相關(guān)內(nèi) 容；通過對液壓支架受力的分析和強(qiáng)度的校核，加深對專業(yè)基礎(chǔ)課理論力學(xué)和材料力學(xué)及專業(yè)課機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容的鞏固和理解。由于液壓支架的類型很多，由此其設(shè)計(jì)工作量也是很大的，由此可知，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。為了有效的支護(hù)和控制頂板，必須設(shè)計(jì)出不同類型和不同結(jié)構(gòu)尺寸的液壓支架。為了滿足對煤炭增長的日益需要，必須 大量生產(chǎn)綜合機(jī)械化采煤設(shè)備，迅速增加機(jī)械化采煤工作面。 我國自 1973 年開始大規(guī)模引進(jìn)德國、英國等國家的綜采設(shè)備，經(jīng)歷了消化、吸收和改進(jìn)提高的過程，到目前已形成了較完整的設(shè)計(jì)、制造和科研體系，掩護(hù)式液壓支架和采煤技術(shù)已有了長遠(yuǎn)發(fā)展。 近十年來主要的發(fā)展趨勢是向兩柱掩護(hù)式和四柱掩護(hù)式架型發(fā)展，架型結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善，設(shè)計(jì)方法更先進(jìn)，參數(shù)向更高工作阻力、大中心距發(fā)展。解決了深部煤礦開采沖擊地壓條件下回采工作面支護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)束了有德國人發(fā)明的第二代單體設(shè)備的歷史，并將會長期使用下去。 DWX 型液壓支柱的柱塞懸浮，密封脹緊，密封補(bǔ)償，無內(nèi)泄漏，無圓弧焊縫等技術(shù)和安全特點(diǎn)，具有獨(dú)創(chuàng) 性。配套設(shè)備的生產(chǎn)能力達(dá)到 1500~2500t/h，在適宜的煤層和礦井條件下，綜采動(dòng)作面可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) 300 萬噸以上。俄羅斯、土耳其和印度等國家出口液壓支架和成 套綜采設(shè)備。制定有關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn) 11 項(xiàng)，建立了各項(xiàng)支架檢測手段，造就了一支研究、制造和使用液壓支架的龐大隊(duì)伍；形成了研制液壓支架的雄厚基礎(chǔ)。我國制訂的緩傾斜工作面頂板分類及其它研究成果為支架設(shè)計(jì)、選型和使用提供了有力的指導(dǎo)依據(jù)。 中國礦業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 IV 目錄 摘 要 ..................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................... II 前 言 ...................................................................................................................... III 第一章 緒 論 .........................................................................................................1 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 .........................................................................................1 本課題研究的目的和意義 ..............................................................................2 第二章 液壓支架基本理論分析 ................................................................................4 綜采工作面的布置和循環(huán)工作過程 ...............................................................4 液壓支架的組成 ...........................................................................................5 液壓支架的分類 ............................................................................................6 按支架和圍巖的相互作用分類 ..............................................................6 按移動(dòng)方式分類 ...................................................................................7 液壓支架的工作原理 .....................................................................................8 液壓支架的支護(hù)方式 ................................................................................... 10 液壓支架主要結(jié)構(gòu)件及其作用 ..................................................................... 11 頂梁 .................................................................................................. 11 掩護(hù)梁 ............................................................................................... 11 底座 .................................................................................................. 11 四連桿機(jī)構(gòu) ........................................................................................ 12 立柱 .................................................................................................. 12 推移機(jī)構(gòu) .......................................................................................... 12 液壓系統(tǒng)及其控制元件 ................................................................................ 13 支架的設(shè)計(jì)特點(diǎn) .......................................................................................... 13 本設(shè)計(jì)液壓支架各項(xiàng)技術(shù)特征 ..................................................................... 13 第三章 液壓支架的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................ 14 確定液壓支架結(jié)構(gòu)參數(shù)的原則與內(nèi)容 .