【正文】 要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（表 12） 表 12 按主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(lèi) 分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 具體分為 分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 具體分為 四連桿式 控制方式 本架控制 單鉸點(diǎn)式 鄰架控制 擺桿式 成組控制和順槽控制 配套方式 插腿式 組合方式 單架式 不插腿式 組合式 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 液壓支架工作狀態(tài)及布置 圖 11 所示為液壓支架在工作面的布置示意圖。＜α＜ 45176。 分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 具體分為 使用高度 厚煤層一次采全高支架（≥ ） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 中厚煤層支架（ ＜ h＜ ） 薄煤層支架（≤ ） 使用傾角 緩傾斜工作面支架（≤ 25176。前、后立柱交叉布置 的支架適用于薄煤層。 3．支撐掩護(hù)式支架 ： 支撐掩護(hù)式支架具有支撐式的頂梁和掩護(hù)式的掩護(hù)液壓支架 支撐式 掩護(hù)式 支撐掩護(hù)式 節(jié)式 （圖 11a） 垛式（圖 11b） 支掩式（圖 11c） 支頂式（圖 11d） 支頂支掩式（圖 11e） 支頂式（圖 11f） 支頂支掩式（圖 11g） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 梁，它兼有切頂性能和防護(hù)作用，適于壓力較大、易于冒落的中等穩(wěn)定或穩(wěn)定的頂板。 2．掩護(hù)式支架 ： 掩護(hù)式支架利用立柱、短頂梁支撐頂板，利用掩護(hù)梁來(lái)防止巖石落入 工作面。支撐式支架有垛式和節(jié)式之分。 1．支撐式支架 ： 支撐式支架利用立柱與頂梁直接支撐和控制工作面的頂板。 液壓支架的分類(lèi) 液壓支架分類(lèi)的方式很多，主要可以按照支架與圍巖的相互作用關(guān)系，立柱布置方式、使用條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等來(lái)分類(lèi)。液壓支架與可彎曲輸送機(jī)和采煤機(jī)組成綜合機(jī)械化采煤設(shè)備，它的應(yīng)用對(duì)增加采煤工作面產(chǎn)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人的體力勞動(dòng)和保證安全生產(chǎn)是不可缺少的有效措施。而液壓支架是一高壓液體作為動(dòng)力，由液壓元件與金屬構(gòu)件組成的支護(hù)和控制頂板的設(shè)備，它 既能支撐又能維護(hù)頂板的支護(hù)設(shè)備，為采煤工作面綜合機(jī)械化的主要設(shè)備 。不僅有用于一般工作面的液壓支架，還有用于放頂煤采煤、分層鋪網(wǎng)采煤等條件下的特種用途液壓支架。支架最大高度已經(jīng)達(dá) 5m，最小高度為 ；適應(yīng)最大傾角可達(dá) 55176。由于這種架型的優(yōu)良性能，很快就獲得了推廣，并逐步取代了早期的垛式與節(jié)式支架。 我國(guó)于 70年代初，首先研制成功了垛式、節(jié)式等支撐式支架，以及關(guān)鍵的液壓元部件。 液壓支架可靠而有效地支撐和控制工作面頂板，隔離采空區(qū)，防止矸石竄入工作面，保證作業(yè)空間，并且能夠隨著工作面的推進(jìn)而機(jī)械化移動(dòng)，不斷的將采煤機(jī)和輸送機(jī)推向煤壁，從而滿(mǎn)足了工作面高產(chǎn)、高效和安全生產(chǎn)的要求。 它與滾筒采煤機(jī)（或刨煤機(jī)） 、可彎曲刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)及膠帶輸送機(jī)等形成了一個(gè)有機(jī)的整體，實(shí)現(xiàn)了包括采、支、運(yùn)等主要工序的綜合機(jī)械化采煤工藝，從而使長(zhǎng)壁采煤技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。我國(guó)綜采技術(shù)日趨成熟，不但生產(chǎn)水平，而且工藝水平已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué) 院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 1 概述 ????????????????????????????? 1 概述??????????????????????????? 1 、分類(lèi)和結(jié)構(gòu)???????????????? 2 液壓支架的用途????????????????????? 2 液壓支架的分類(lèi)????????????????????? 2 液壓支架工作狀態(tài)及布置????????????????? 5 液壓支架結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)?????? ??????????? 6 液壓支架的工作原理 ??????????????????? 7 支架升降和推移 ???????????????????? 8 支架的承載過(guò)程 ???????????????????? 8 液壓支架的支護(hù)方式 ?????????????????? 9 2 液壓支架整體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) ??????????????????? 10 液壓支架的主要尺寸的確定 ???????????????? 10 支架高度和伸縮比 ??????????????????? 10 支架間距 ??????????????????????? 10 底座長(zhǎng)度 ??????????????????????? 11 頂梁長(zhǎng)度的確定 ???????????????????? 11 立柱布置 ??????????????????????? 13 各部件結(jié)構(gòu)選擇 ????????????????????? 13 頂梁 ????????????????????????? 13 底座 ???? ????????????????????? 14 立柱 ????????????????????????? 15 推移千斤頂 ?????????????????????? 16 前梁千斤頂 ?????????????????????? 17 液壓支架基本技術(shù)參數(shù)的確定 ???????????????? 7 支護(hù)面積 ??????????????????????? 17 支護(hù)強(qiáng)度 ??????????????????????? 17 確定立柱的 技術(shù)參數(shù) ?????????????????? 18 立柱的初撐力與泵站的額定工作壓力 ??????????? 20 安全閥壓力和立柱工作阻力的確定 ???????????? 20 推移千斤頂參數(shù)確定 ?????????????????? 21 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué) 院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 液壓支架的受力分析 ????????????????????? 24 概述 ?????????????????????????? 24 液壓支架工作狀態(tài) ??????????????????? 24 計(jì)算載荷的確定 ???????????????????? 25 液壓支架的受力分析 ??????????????????? 26 頂梁載荷分布 ?????????????????????? 30 支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算 ?????????????????????? 31 底座接觸比壓計(jì)算 ???????????????????? 32 支護(hù)效率 ???????????????????????? 35 支架受力的影響因素 ????????????????? ?? 35 4 液壓支架的強(qiáng)度條件 ????????????????????? 37 強(qiáng)度條件 ???????????????????????? 37 液壓支架的強(qiáng)度校核 ??????????????????? 39 頂梁強(qiáng)度校核 ????????????????????? 39 底座的強(qiáng)度校核 ???????????????????? 44 耳板的強(qiáng)度校核 ???????????????????? 47 銷(xiāo)軸的強(qiáng)度校核 ?????? ?????????????? 49 立柱強(qiáng)度校核 ????????????????????? 50 5 液壓支架的液壓系統(tǒng) ????????????????????? 55 概述 ?????????????????????????? 56 立柱和千斤頂 ?????????????????????? 56 支架液壓閥 ??????????????????????? 57 液控單向閥 ?????????????????????? 57 安全閥 ? ??????????????????????? 58 操縱閥 ???????????????????????? 58 液壓支架液壓閥的密封技術(shù)分析 ????????????? 58 液壓支架液壓原理圖 ??????????????????? 59 液壓支架的控制方式 ??????????????????? 60 手動(dòng)控制 ??????????????????????? 60 自動(dòng)控制 ??????????????????????? 61 液壓系統(tǒng)安裝、調(diào)試、保養(yǎng) ???????????????? 61 安裝 ????????????????????????? 61 調(diào)試 ????????????????????????? 69 保養(yǎng) ????????????????????????? 70 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué) 院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 液壓支架的操作和維護(hù) ???????????????????? 71 液壓支架的操作維護(hù)要求 ????????????????? 71 液壓支架的操作管理事項(xiàng) ??????? ?????????? 72 液壓支架維護(hù)和管理的具體內(nèi)容 ?????????????? 73 液壓支架的故障及排除 ?????????????????? 74 液壓支架的發(fā)展趨勢(shì) ??????????????????? 76 結(jié) 論 ??????????????????????????? 78 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????? 79 致 謝 ??????????????????????????? 80 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 1 概述 概述 采煤綜合機(jī)械 化，是加速我國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施。綜合機(jī)械化采煤不僅產(chǎn)量大，效率高，成本低，而且能減輕繁重的體力勞動(dòng)，改善工人的作業(yè)環(huán)境，保護(hù)工人的生命安全，是煤炭工業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向。 液壓支架是在摩擦支柱和單體液壓支柱等基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的工作面機(jī)械化支護(hù)設(shè)備， 作為綜合機(jī)械化采煤的關(guān)鍵設(shè)備之一， 液壓支架的 重量約 為 綜采設(shè)備總重量的 80%90%，其費(fèi)用約占綜采設(shè)備總費(fèi)用的 60%70%。因此，為了降低成本，提高采煤的經(jīng)濟(jì)效益，世界各產(chǎn)煤大國(guó)都一直在積極地開(kāi)展液壓支架的研究。液壓支架的總重量和初期投資費(fèi)用占工作面整套綜采設(shè)備的 60%70%左 右，因此液壓支架形成了現(xiàn)代采煤技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。 70 年代中期，研制成功了掩護(hù)式與支撐掩護(hù)式支架。在引進(jìn)、消化國(guó)外支架的基礎(chǔ)上，我國(guó)已經(jīng)形成了一支具有一定規(guī)模的從事液壓支架的設(shè)計(jì)、研究、制造和檢驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 已經(jīng)開(kāi)發(fā)研制了多種適合我國(guó)煤礦不同生產(chǎn)地質(zhì)條件的液壓支架。；最 大工作阻力達(dá)10000kN。 液壓支架的用途 、分類(lèi)和結(jié)構(gòu) 液壓支架的用途 在采煤工作面的煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，為了防止頂板冒落，維持一定的工作空間，保證工人安全和各項(xiàng)作業(yè)正常進(jìn)行，必須對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)。實(shí)踐表明液壓支架具有支護(hù)性能好、強(qiáng)度高、移架速度快、安 全可靠等優(yōu)點(diǎn)。因此，液壓支架是技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、安全上可靠，是實(shí)現(xiàn)采煤綜合機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的主要設(shè)備 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2020屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 按照支架與圍巖的相互作用和立柱布置特點(diǎn)分類(lèi) ， 液壓支架 的形式一般和分為三大類(lèi)，即 支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式三類(lèi) ，如圖 11 所示。其特點(diǎn)是：立柱多，支撐力大，切頂性能好；頂梁長(zhǎng)，通風(fēng)斷面大，適用于中等穩(wěn)定以上的頂板。 （ 1）節(jié)式 ： 節(jié)式支架由 2～ 4 個(gè)框架組成，用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)互相聯(lián)系，交替前進(jìn)， （ 2）垛式 ： 整個(gè)支架為一整體結(jié)構(gòu)，整體移動(dòng)，通常有 4～ 6 根立柱，可以支撐堅(jiān)硬與極堅(jiān)硬的頂板。其特點(diǎn)是：立柱少，切頂能力弱；頂梁短，控頂距小；由前后連桿和底座鉸接構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)使抗水平力的能力增強(qiáng)，立柱不受橫向力；而且使板前端的運(yùn)動(dòng)軌跡為近似平行于煤壁的雙紐線，梁端距變化??；架間通過(guò)側(cè)護(hù)板密封，掩護(hù)性能好；調(diào)高范圍大，適用于松散破碎的不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的頂板。 根據(jù)使用條件，支撐掩護(hù)式支架的前、后排立柱可前傾或后傾，傾角大小也可不同。 圖 11 液壓支架的分類(lèi) 按使用條件分類(lèi) 表 11 詳細(xì)表示了支架按使用條件分類(lèi)情況。） 傾斜工作面支架（ 25176。） 傾斜工作面支架（≥ 45176。每個(gè)工作面一般由滾筒、采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、裝載機(jī)、乳化液壓站和油管等主要設(shè)備組成。采煤機(jī)每切割一刀，液壓支架依次完成降柱、移架、升柱和推溜四個(gè)主要?jiǎng)幼鬟^(guò)程。此時(shí)，推溜千斤頂活塞桿處于伸出狀態(tài)，端間距為零，輸送機(jī)緊靠煤壁。支架支撐頂板后，以其為支點(diǎn)操作推溜千斤頂。此時(shí)，推溜千斤頂?shù)幕钊麠U又處于伸出狀態(tài)（ DD截面），以便完成下一個(gè)動(dòng)作過(guò)程。從而對(duì)頂板進(jìn)行及時(shí)支護(hù)，防止頂板冒落，保持一定的作業(yè)空間，確保綜采工作面人員和設(shè)備的安全，實(shí)現(xiàn)頂板管理及采煤作業(yè)過(guò)程機(jī)械化，提高采煤工作效率。 端頭支架安裝在采煤工作面兩端與順槽連接處。因此，端頭支架具有特殊性。 中間支架安裝在除端頭支架以外的采煤