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zf5400-17-32低位放頂煤液壓支架設計說明書-在線瀏覽

2024-09-12 23:04本頁面
  

【正文】 可達 3。但考慮盡量減輕重量采用單伸縮油缸或帶機械加長桿來增加調(diào)高范圍。經(jīng)計算,該支架的伸縮比。由支架的最大、最小高度,可得活塞的行程為 1500mm;而活塞全部縮回時立柱的總長,暫用支架的最小高度 1700mm。(支架中心距)支架中心距一般等于工作面刮板輸送機一節(jié)溜槽的長度。而一般支架間距,按下式計算: ( ) 式中 : ——支架間距(支架中心距),mm;——每架支架頂梁寬度,mm;——相鄰支架(或框架)頂梁之間的間隙,mm;——每架所包含的組架的組數(shù)或框架數(shù);整體自移式支架 n=1,整體邁步式支架n=2,節(jié)式邁步支架n=支架節(jié)數(shù)。底座起將頂板壓力傳遞到底板和穩(wěn)定支架的作用。(), ,支撐掩護式支架的底座長度取4倍的移架步距。 四連桿機構(gòu)的作用及其幾何作圖法設計通過四連桿機構(gòu),使支架頂梁端點的運動軌跡呈近似雙曲線,從而使支架頂梁前端的端頭離煤壁距離大大減小,提高了管理頂板的性能。支架從最高高度降到最低高度時,頂梁端點運動軌跡的最大寬度mm,最好為30mm以下 支架在最高位置時和最低位置時,頂梁與掩護梁的夾角P和后連桿與底平面的夾角Q,應滿足以下要求:支架在最高位置時,P≤ ~,Q≤ ~;支架在最低位置時,考慮矸石便于下滑,以防矸石停留在掩護梁上,根據(jù)物理學摩擦理論可知,,如果按鋼和矸石的摩擦系數(shù)為,即:,求得;為了安全可靠在最低工作位置時,應使為宜,而Q角主要考慮掩護梁底部距底板要有一定的距離,防止支架后部冒落的巖石卡住后連桿,使支架不能降下來,一般取,在特殊情況下需要角度較小時,可提高后連桿下鉸點的高度。 四連桿機構(gòu)幾何特征支架工作段要求曲線向前凸的一段,其原因為當頂板來壓時,立柱讓壓而下縮,使頂梁有向煤壁移動的趨勢,對于保持梁端頂板處于擠壓狀態(tài)有利,防止頂板產(chǎn)生離層或斷裂,又可以使作用在頂梁上的摩擦力指向采空區(qū),同時使底板對底座的作用力向后移,底座前端比壓減少,可防止啃底,有利于移架,再則減少了水平力的合力,由于支架所承受的水平力由連桿來克服,所以減輕了掩護梁的受力。 掩護梁和后連桿構(gòu)成的曲柄滑塊機構(gòu),當掩護梁和后連桿已知,只要找到前連桿的長度和位置就可以了,其具體作法是順時針轉(zhuǎn)動后連桿,使支架最高位置時的E1點向下作近似直線運動,在掩護梁上定有一點在運動中有一段近似圓弧軌跡。從這個觀點出發(fā),只要按支架在工作段,支架由高到低,在掩護梁上前連桿上鉸點所作的運動軌跡上,任找?guī)c,把掩護梁上前連桿上鉸點連線的垂直平分線所交的點為前連桿的下鉸點,這樣四連桿機構(gòu)就可以確定了。本文取150mm。本文取450mm?!谧o梁長度;——后連桿長度;——過E1點的垂直線到后連桿下鉸點之距;——支架最高位置時的計算高度;mm ——支架最低位置時的計算高度;mm 從幾何關系可以列出: ( ) ( )將以上兩式聯(lián)立解得: ( )按四連桿機構(gòu)的幾何特征所要求的角度,選定:; 。 掩護梁和后連桿計算示意圖 支架在最高位置時的值為: ( )因此掩護梁的長度為: mm取: mm后連桿長度為: mm?。簃m一般, 故?。簃m根據(jù)掩護梁長度和后連桿長度重新計算出: ; 。 液壓支架四連桿機構(gòu)幾何關系圖作圖步驟如下:(1)、確定后連桿下鉸點O點的位置,使它大體比底座略高,一般為200~250mm,考慮太低安裝銷子困難,太高底座又笨重。(2)、過O點作水平線H-H線與底座相平行。(4)、以O點為圓心,以L1為半徑作圓,與該直線相交于A點,即為后連桿與掩護梁的上鉸點。(6)、以A點為圓心,以L為半徑作圓,與該直線相交于E1點,即為掩護梁、與頂梁的鉸點。(8)、以A點為圓心,即為前連桿的上鉸點。假設在液壓支架升降過程中,E1點近似在此直線上滑動。(11)、取E1E3中點為E2點,為液壓支架在降到中間位置時,掩護梁與頂梁的鉸點。(13)、以E2點為圓心,以掩護梁長L為半徑作圓,與圓弧相交于A1點,此點為液壓支架在降到中間位置時,掩護梁與后連桿的鉸點。(15)、以A1點為圓心,與E2A1相交于B1點。即B、BB2三個點為液壓支架在三個位置時的前連桿的上鉸點。(17)、分別作B B1和B1 B2的垂直平分線交于C點,即為前連桿的下鉸點,BC為前連桿的長度。則AO、AB、BC、CD為液壓支架的四連桿機構(gòu)。 液壓支架四連桿機構(gòu)作圖結(jié)果最終確定四連桿機構(gòu)的各項尺寸為:AO = 1201 mm AB = 429 mmBC = 1481 mm CD = 342 mm Motion的梁端曲線模擬根據(jù)上述計算得到的四連桿機構(gòu)尺寸,在SolidWorks中建立簡單的機構(gòu)模型。 頂梁前端面的XY方向位移圖解 頂梁前端面運動軌跡,頂梁前端面雙紐線寬帶為12541215=39mm,符合要求。支架工作方式對支架頂梁長度有很大影響。這是因為采用先移架后推溜的工作方式時,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,支護新暴露的頂板,做到及時支護,因此,先移架后推溜時頂梁長度要比先推溜后移架時的頂梁長度長一個移架步距,一般為600mm。所謂梁端距是指移架后頂梁端部至煤壁的距離( C )。支架高度越大,梁端距也應越大。 MG200/475W型采煤機配套尺寸(2)頂梁寬度:,本次設計取支架頂梁的最小寬度為1420mm,最大寬度為1590mm,選取單側(cè)活動側(cè)護板,亦即頂梁側(cè)護板側(cè)推千斤頂?shù)男谐倘?70mm?!?m。(3)頂梁覆蓋率δ頂板覆蓋率按下式計算: ( )式中: ——頂梁覆蓋率;——頂梁寬度(包括側(cè)護板伸出寬度),mm;——頂梁總長度,mm;——梁端距,mm;——相鄰頂梁間間隙。此設計的頂梁覆蓋率:目前國內(nèi)支撐式支架立柱為2~6,常用為4;掩護式支架為2柱;支撐掩護式為4柱式。本設計為支撐掩護式支架,根據(jù)結(jié)構(gòu)要求呈傾斜或垂直布置,一般立柱與頂梁垂線夾角小于,由于夾角較小,有效支撐能力較大。指對支撐式和支撐掩護式支架而言前、后柱的間距。支撐式支架和支撐掩護式支架的立柱間距為1~。采煤工作面的過風量有一定要求。但在工作面中安裝液壓支架后,通風斷面積明顯減小。一般按工作面允許風速進行驗算。采煤工作面風速計算按下式進行。3 液壓支架的部件結(jié)構(gòu)設計 液壓支架各個部件的結(jié)構(gòu)形式與工作面的頂?shù)装鍡l件和支架結(jié)構(gòu)形式有關,選擇時根據(jù)支架的結(jié)構(gòu)和工作面頂?shù)装鍡l件,對各個部件的結(jié)構(gòu)進行分析,最后擇優(yōu)選擇。 頂梁頂梁是工作面頂板直接接觸的部件,除要滿足一定的剛度和強度要求外,還要保證支護頂板的需要,如:足夠的頂板覆蓋率;同時要適應頂板的不平整性,避免因局部應力而引起損壞。支架常用頂梁形式有3種:整體頂梁、鉸接頂梁和楔形結(jié)構(gòu)頂梁。(1).整體頂梁整體頂梁的特點是:結(jié)構(gòu)簡單,可靠性好;頂梁對頂板載荷的平衡能力較強;前端支撐力較大;可設置全長側(cè)護板,有利于提高頂板覆蓋率,改善支護效果,減少支架間漏矸。為改善接頂效果和補償焊接變形,整體頂梁前端(800~1000mm),一般上翹。在前梁千斤頂?shù)耐评?,前梁可以上下擺動,對不平頂板的適應性強。前梁千斤頂必須有足夠的支撐力和連接強度,前梁上不宜設置側(cè)護板。1前梁;2前梁千斤頂;3頂梁。楔形梁1和后梁4通過銷軸鉸接,楔形梁的楔臂與頂粱間夾有楔塊2,楔塊2后端與楔形千斤頂鉸接,而千斤頂則鉸接于頂梁上。這樣,該梁就具有整體剛性頂梁前端支護力大的優(yōu)點。由于擺動范圍較鉸接頂梁小,因此這種頂梁又具有鉸接頂梁的靈活性。1.1楔形梁;2楔塊;3楔形梁斤頂;4后梁。而前梁則采用挑梁的型式,以起到即時支護的作用。立柱按動作方式,可分為單作用和雙作用;按支架種類,可分為活塞式和活柱式;按伸縮方式,可分為單伸縮和雙伸縮。 本文單伸縮式機械加長立柱立柱的結(jié)構(gòu)由缸體、活塞、缸口、活柱和機械加長桿等組成。一般用27SiMn無縫鋼管制成?;钊橇⒅年P鍵元件,對它的主要要求是保證密封性能良好,運動表面能承受外力的沖擊。用鋼制作活塞時,可在活塞上安裝導向環(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,可以用保護密封圈的尼龍擋圈兼做導向環(huán)。鼓型密封圈是兩個夾布U型橡膠圈壓制而成的整體實心密封圈,它和兩個L型導向環(huán)一起使用,~,可以不加擋圈。蕾型密封圈是一個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Α?梢圆患訐跞Α;钊妮S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,防止外部劃傷。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。當密封液體壓力較高時,可采用半圓環(huán)結(jié)構(gòu)連接方式。掩護梁采用整體箱形鋼板焊接結(jié)構(gòu),在掩護梁上端與頂梁鉸接,下部焊有與前后連桿鉸接的耳座。配置單向活動側(cè)護板,減少架間漏矸和防止大采高支架橫向傾倒?;顒觽?cè)護板裝在掩護梁的一側(cè)。 本文支架掩護梁前、后連桿是四連桿機構(gòu)中重要的運動和承載部件,與掩護梁和底座的一部分共同組成四連桿機構(gòu),使支架能承受圍巖載荷、水平作用力和保持支架穩(wěn)定。支架前連桿設計成雙單連桿連接成整體的形式,后連桿設計成單連桿。后連桿設計成單連桿,為支架后部節(jié)省出部分空間,有利于后部輸送機的維護與工作。(2)與前后連桿和掩護梁一起組成四連桿機構(gòu)。支架底座常用形式有3種,即整體剛性底座、底分式剛性底座和鉸接分體底座。整體剛性底座立柱柱窩的前方一般要設計一過橋板,以提高底座的整體剛性和抗扭能力。底座接底面積大,有利于減小對底板的比壓,但中擋推移機構(gòu)處易積存浮煤碎矸,清理較困難,一般用于軟底板條件下工作面支架。底座底板是中分式的,中擋推移機構(gòu)直接落在煤層底板上,前立柱柱窩前有過橋板,小擋后部上方為箱形結(jié)構(gòu)。目前,高產(chǎn)高效工作面液壓支架一般均采用分體剛性底座。這種底座對底板不平的適應性好,減少了底座的扭轉(zhuǎn)和偏載載荷,但支架的整體剛性有所降低。目前這種底座結(jié)構(gòu)已較少采用。 本文底座結(jié)構(gòu)及其附屬機構(gòu)頂梁側(cè)護板裝置一般由側(cè)護板、彈簧套筒、側(cè)護千斤頂、導向桿和連接銷軸等組成??筛纳祈斄号c掩護梁的護頂、防矸性能,隔離控頂區(qū)與采空區(qū)、防止冒落矸石竄入工作面,減少冒矸形成的粉塵; 導向?;顒觽?cè)護板增強了支架側(cè)向穩(wěn)定性,其上設置的彈簧與千斤頂都起防倒與調(diào)架作用。 直角式單側(cè)活動側(cè)護板,一側(cè)為固定側(cè)護板,一側(cè)為活動側(cè)護板。直角式單側(cè)活動側(cè)護板適用于上作面傾角較小(以下)的緩傾斜煤層或水平煤層,具有擋矸密封性好和導向性好的特點。另一側(cè)活動,適應性強,可用于各種支架。它的主要特點是結(jié)構(gòu)簡單,千斤頂可以布置在梁體的外側(cè),便于拆裝和維修。主要用于頂板比較穩(wěn)定或堅硬條件的支撐掩護式支架,且只能安裝于頂梁。掩護梁側(cè)護板和后連桿側(cè)護板高度一般根據(jù)支架最大高度取,側(cè)護板水平尺寸等于移架步距加100~200mm搭接量的原則確定。 本文頂梁側(cè)護板 千斤頂推移千斤頂按連接方式分有直接連接方式、框架連接方式和浮動活塞式。(2)框架連接方式推移千斤頂?shù)奶攸c:移架力大于推溜力,用于掩護式和支撐掩護式支架。按千斤頂?shù)倪m用性選用框架式推移千斤頂作推移千斤頂。側(cè)推千斤頂?shù)陌惭b位置有如下幾種:(1)安裝在頂梁和掩護梁結(jié)構(gòu)的下面,避免在頂梁和掩護梁上開窗口,加強了頂梁和掩護梁的強度,但影響支架有效空間。(3)在頂梁和掩護梁下面開窗口,把側(cè)推千斤頂安裝在窗口內(nèi),便于安裝和檢修。該支架設計時選用了(2)中的側(cè)推千斤頂安裝方式。側(cè)推千斤頂?shù)钠渌鼌?shù)見計算部分,具體安裝位置見設計圖紙。前梁千斤頂?shù)幕钊灰郝飞?,裝有液控單向閥和安全閥,以保證前梁的初撐力與工作阻力。護幫千斤頂?shù)母左w用銷軸固定在前梁上,活塞桿固定在護幫板上。在千斤頂活塞腔油路上加液控單向閥鎖緊,并加安全閥進行保護。 推移裝置設計推移裝置由推移桿、推移千斤頂和連接頭等主要零件組成,其中推移桿是決定推移裝置形式和性能的關鍵部位。,是由鋼板組焊而成的箱型結(jié)構(gòu)件,結(jié)構(gòu)簡單可靠,重量輕,被廣泛采用。實踐證明,在頂板破碎和底板松軟條件下,長框架間往往填滿了煤塊或巖塊,清理十分困難。,它由前后兩段組成,前段為箱式結(jié)構(gòu),后段為雙桿式結(jié)構(gòu)和導向塊??蚣苁介L推移桿適用于中型以下的支架。它的結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、防止支架和輸送桿下滑的性能好,但在工作面難以更換,因此,必須保證其有足夠大的安全系數(shù)。 整體箱式長推移桿,鉸接式長推移桿一般由前后兩段箱式結(jié)構(gòu)件組成,中間通過十字連接頭鉸接,可以上、下、左、右擺動。 鉸接式長推移桿 在以上的兩種推移機構(gòu)中,長推移桿采用倒拉式,千斤頂活塞桿收回為推溜,活塞桿伸出為移架,推溜力小于拉架力。 長推移桿倒拉式布置 短推移桿正拉式布置 本文選擇長推移桿倒拉式布置。不論何種架型,其橫向長度均為架寬,縱向長度根據(jù)架型、配套設備不同而異。掩護梁下部有可伸縮插板,放煤時收回插板,利用千斤頂?shù)纳炜s調(diào)整放煤口進行放煤,放煤后伸出插板擋住矸石流入后輸送機內(nèi)。從支架整體設計看,其橫向穩(wěn)定性
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