【正文】 耳環(huán)2活塞3活柱4加長桿5 防塵圈45321立柱的結(jié)構(gòu)由缸體、活塞、缸口和活塞桿等組成。一般用27SiMn無縫鋼管制成?；钊橇⒅年P(guān)鍵元件，對它的主要要求是保證密封性能良好，運(yùn)動(dòng)表面能承受外力的沖擊。用鋼制作活塞時(shí)，可在活塞上安裝導(dǎo)向環(huán)與缸體內(nèi)徑配合。在不承受橫向力或橫向力很小的情況下，可以用保護(hù)密封圈的尼龍擋圈兼做導(dǎo)向環(huán)。鼓型密封圈是兩個(gè)夾布U型橡膠圈壓制而成的整體實(shí)心密封圈，它和兩個(gè)L型防擠圈一起使用，～，可以不加擋圈。 鼓型密封圈是一個(gè)U型夾布橡膠圈和唇內(nèi)夾橡膠壓制而成的單向?qū)嵭拿芊馊?。可以不加擋圈。活塞的軸向固定方式由三種：用螺帽加防松螺釘固定；用壓盤和螺釘固定；用半圓環(huán)加彈性擋圈固定。為防止在礦井條件下表面生銹和腐蝕，表面要鍍鉻，并要注意保護(hù)，防止外部硬傷。這種結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，但要求活塞桿外徑與缸體內(nèi)徑之間有比較大的空間，這種固定方式使用較多。當(dāng)密封液體壓力較高時(shí)，可采用半圓環(huán)結(jié)構(gòu)連接方式。在設(shè)計(jì)支架時(shí)，應(yīng)根據(jù)支架結(jié)構(gòu)和配套要求合理選擇推移裝置的形式，并充分保證支架推移裝置對工作面條件和配套的適應(yīng)性。 推移裝置的功能與主要連接型式功 能 將輸送機(jī)推向煤壁，保證作業(yè)循環(huán) 將液壓支架拉向煤壁方向，及時(shí)支護(hù)頂板 框架或推桿與底座導(dǎo)向通道共同作為支架、輸送機(jī)移動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向，起一定的防滑作用連接型式 直接連接一端固定在支架底座（一般位于支架縱軸線上），另一端固定在輸送機(jī)或輸送機(jī)底托架上。這種方式減少了支架與輸送機(jī)之間的約束和影響、比較機(jī)動(dòng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜 相鄰支架或支架節(jié)連接這種方式一般用于節(jié)式或各種類型的組合邁步支架。少數(shù)為頂梁之間相連，稱為上移架機(jī)構(gòu)。推輸送機(jī)千斤頂兩端分別同支架與輸送機(jī)相連，但數(shù)量可以減少，如5~6m布置一個(gè)推移桿的常用形式有正拉式短推移桿和倒拉式長推移桿兩種。結(jié)構(gòu)簡單可靠，重量輕，被廣泛采用。支架移架速度應(yīng)與采煤機(jī)截割牽引速度相適應(yīng)。護(hù)幫千斤頂?shù)幕钊灰郝飞?，裝有液控單向閥和安全閥，以保證護(hù)幫的初撐力和工作阻力。掩護(hù)梁上端與頂梁鉸接，下端通過前后連桿與底座鉸接，構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)。掩護(hù)梁上部設(shè)計(jì)了機(jī)械限位塊結(jié)構(gòu)，當(dāng)支架出現(xiàn)不正常工作狀況時(shí)，機(jī)械限位起作用，頂梁與掩護(hù)梁的機(jī)械限位塊發(fā)生干涉作用，強(qiáng)制限位，防止支架呈現(xiàn)“放大炮”狀態(tài)，避免頂梁過渡上仰，以保護(hù)平衡千斤頂、增強(qiáng)了支架的適應(yīng)性和可靠性。 、后連桿 ZY3200/14/32型二柱掩護(hù)式液壓支架采用雙前連桿、整體后連桿式結(jié)構(gòu)，前、后連桿均為箱形抗扭體，該箱形結(jié)構(gòu)剛性好，強(qiáng)度高，能可靠地承受支架在工作過程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩和水平載荷，保持支架的穩(wěn)定性。后連桿的防矸背板可有效防止采空區(qū)矸石竄入工作面。這樣可使托梁鉸接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)與煤壁接近于保持等距，當(dāng)梁端距處于允許值范圍之內(nèi)時(shí)，借此可以保證梁端頂板維護(hù)良好。由于它處在隔離采空區(qū)的位置，故可以起到良好的擋矸作用。4．提高支架穩(wěn)定性 鑒于四連桿機(jī)構(gòu)將液壓支架連成一個(gè)重量較大的整體，在支架承載階段，其穩(wěn)定程度較高。首先，支架在工作過程當(dāng)中，四連桿機(jī)構(gòu)必須承受很大的內(nèi)力，從而導(dǎo)致支架結(jié)構(gòu)尺寸的加大和重量的增加；其次，由于四連桿機(jī)構(gòu)對頂板產(chǎn)生一個(gè)水平力（又稱水平支撐力），因此對支架的工作性能將產(chǎn)生不良影響。 ，頂梁與掩護(hù)梁的夾角和后連桿與底平面的夾角，應(yīng)滿足如下要求：支架在最高位置時(shí)，≤52176?！?5176。；支架在最低位置時(shí)，為有利于矸石下滑，防止矸石停留在掩護(hù)梁上，根據(jù)物理學(xué)摩擦理論可知，要求，如果鋼和矸石的摩擦系數(shù)=，則=176。為宜。一般取≥25176。在特殊情況下需要角度較小時(shí)，可提高后連桿下鉸點(diǎn)的高度。設(shè)計(jì)時(shí)，要使角滿足的范圍，其原因是角直接影響支架承受附加力的數(shù)值大小。本設(shè)計(jì)鑒于各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，采用了計(jì)算機(jī)求解的方式來求解。同時(shí)，為有效的控制頂板，要求支架在某一高度時(shí)的角，恰好是頂梁前端點(diǎn)的雙紐線軌跡上的切線與頂梁垂線間的夾角。四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征。（2）后連桿與掩護(hù)梁的比值，掩護(hù)式支架為I =~。（3）~。（5），在優(yōu)化設(shè)計(jì)中。令：=。 =。 =。 =。 =。== 四連桿機(jī)構(gòu)參數(shù)圖(1)后連桿與掩護(hù)梁長度的確定 ，當(dāng)支架在最高位置時(shí)的H值確定后，掩護(hù)梁長度G為： （）后連桿長度為： （）前后連桿上絞點(diǎn)之距為： （）前連桿上絞點(diǎn)至掩護(hù)梁上絞點(diǎn)之距為： （）從式（）至式（），可求出多組后連桿和掩護(hù)梁的尺寸。若上述四個(gè)變量各向前邁出五步，經(jīng)排列組合變得到625組數(shù)據(jù)。（2）后連桿下絞點(diǎn)至坐標(biāo)原點(diǎn)之距為，（3）前連桿長度及角度的確定 當(dāng)支架高度變化時(shí)，掩護(hù)梁上絞點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為近似雙紐線，為使雙紐線最大寬度和角盡量小，可把點(diǎn)的軌跡視為理想直線，當(dāng)然實(shí)際上并非如此。當(dāng)支架的最高和最低位置確定后，在直線上的最高和最低點(diǎn)就確定了。1）點(diǎn)坐標(biāo)當(dāng)支架在最高位置時(shí)的計(jì)算高度為，此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為： （） （）2）點(diǎn)坐標(biāo)支架在最低位置時(shí)的計(jì)算高度為，此時(shí)的坐標(biāo)為： （） （）根據(jù)四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征要求，支架降到最低位置時(shí)，為計(jì)算方便。所以，為前連桿的長度。即： （）上式中、為c點(diǎn)坐標(biāo)，可以按下列方程聯(lián)立求得: （） （）由式（）和式（）得： （） （）令: （） （）T （）把式（）到式（）帶入式()式得： （） （）c點(diǎn)坐標(biāo)求出后，前連桿的長度和角度就可以確定了。當(dāng)前連桿c點(diǎn)坐標(biāo)確定后，D和E的長度為： （） （）按上述方法可求出很多組四連桿機(jī)構(gòu)，并非所有的值都可以用，故要優(yōu)選。其約束條件是根據(jù)四連桿機(jī)構(gòu)的幾何體特征要求，以及支架的結(jié)構(gòu)關(guān)系，通過對國內(nèi)外現(xiàn)有支架的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，得出的約束條件如下：（1）前后連桿的比值范圍根據(jù)現(xiàn)有資料的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，前后連桿的比值＝~。（3）E的長度，一般應(yīng)使E.（4）對掩護(hù)式支架應(yīng)使的值U ；對支撐掩護(hù)式支架的值按下面的方法進(jìn)行計(jì)算。（1）a點(diǎn)坐標(biāo)= （） （）（2）點(diǎn)坐標(biāo)為（3）直線的斜率： （）（4）直線的斜率： （）由于c 、o在同一條直線上，因此，和直線的斜率相同，所以直線的斜率為： （）同理直線的斜率為 （）聯(lián)立（）、（）得： （） （）令： （） （）則： （）為了能計(jì)算和看出優(yōu)選的一組值的e值，以及雙紐線的凸弧段長度，要求打印出頂梁前端的坐標(biāo)值畫出雙紐線軌跡來。 () () ()將式(),式（）代入式（）可得： ()則式（）可變成以Z為變量之方程，得： ()不合題意之根已舍去。,y可寫成： () () 其中， 則 式（）和式（）就是液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的曲線方程。所以在變化范圍內(nèi)可以畫出一條近似雙紐線的軌跡來。 液壓支架主要技術(shù)參數(shù)表設(shè)備（部件）名稱項(xiàng)目單位技術(shù)參數(shù)支架整體性能支架高度m～支架寬度m~支架中心距m支護(hù)強(qiáng)度MPa對底板比壓MPa初撐力kN2354工作阻力3049操作方式電液控制泵站壓力MPa立柱型式單伸縮機(jī)械加長根數(shù)根2缸徑/中缸徑mm250/240初撐力kN1545工作阻力（）kN3145行程mm2300推移千斤頂型式浮動(dòng)活塞根數(shù)根1缸徑mm125柱徑mm70推力/拉力kN123/270行程mm600側(cè)推千斤頂型式普通根數(shù)根2缸徑mm80桿徑mm45推力/拉力kN158/108行程mm170平衡千斤頂型式普通根數(shù)根1缸徑/桿徑mm100/60行程mm320推力kN245拉力kN158工作阻力kN849護(hù)邦千斤頂型式普通根數(shù)根1缸徑/桿徑mm80/45行程mm470推力kN157工作阻力kN849抬底千斤頂型式普通根數(shù)根1缸徑/桿徑mm80/45行程mm250工作阻力kN386 配套設(shè)備采煤機(jī)MLS170刮板輸送機(jī)SGD730/180 3 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(shí)現(xiàn)支架的優(yōu)良工作性能。動(dòng)力源是乳化液泵，執(zhí)行元件是各種液壓缸。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)。工作面中每個(gè)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(dú)立。 立柱和千斤頂在液壓支架中，用于承受頂板載荷，調(diào)節(jié)支護(hù)高度的液壓缸稱為立柱。除立柱外，支架中其余的液壓缸稱為千斤頂，依其功能分別叫做前梁千斤頂、推移千斤頂、側(cè)推千斤頂、平衡千斤頂、護(hù)幫千斤頂和復(fù)位千斤頂?shù)鹊?。通常支架中各類千斤頂是單伸縮雙作用作用液壓缸，只有復(fù)位千斤頂和伸縮前探梁的千斤頂是單作用液壓缸。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。它是大多數(shù)支架立柱必不可少的控制元件之一。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。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。在頂板急劇下沉的大流量(30~50mL/min)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%。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。以英國某液壓閥為例，雖然加工精度及整個(gè)液壓系統(tǒng)的過濾精度都比較高，但因使用壽命低，已在我國面臨淘汰。這些雜質(zhì)在密封元件間研磨，使閥產(chǎn)生泄漏。他們認(rèn)為5181。M的過濾器，壽命可比采用10181。但液壓支架用閥，工作環(huán)境十分惡劣。乳化液中有大量的漂浮雜質(zhì)，在立柱缸底和閥腔，留有較多的煤粉、巖粒和鐵屑。實(shí)踐證明減少支架液壓系統(tǒng)液體的污染雜質(zhì)，是十分困難的，有人曾經(jīng)設(shè)想在乳化液泵站采用高壓過濾器，同時(shí)在每臺支架進(jìn)口處增加小型過濾器。另一方面，隨著液壓支架技術(shù)的發(fā)展。目前，在裝有120目時(shí)的過濾器和磁過濾裝置的條件下，用通過被測試閥的乳化液的總流量和閥的啟閉次數(shù)，來計(jì)量閥的壽命。現(xiàn)在許多國家的形式實(shí)驗(yàn)，增加了抗污染要求，有的是在乳化液中摻入適當(dāng)?shù)?