【正文】 用鋼絲繩或銷軸把立柱和頂梁連接起來?！?，頂梁側(cè)護(hù)板一直伸到前端，對頂板的啟閉性能好?？娠@著提高頂梁前端對頂板的支護(hù)力。挑平(可上翻3176。頂梁端面形狀和頂梁如圖553所示圖52 頂梁斷面圖53 頂梁外形 頂梁側(cè)護(hù)板的選擇設(shè)計(jì)支架側(cè)護(hù)板裝置一般由側(cè)護(hù)板、彈簧筒、側(cè)推千斤頂、導(dǎo)向桿和連接銷軸等組成。 側(cè)護(hù)板的種類與選擇頂梁和掩護(hù)梁的側(cè)護(hù)板有兩種，如圖5—4所示：一種是一側(cè)固定另一側(cè)活動的側(cè)護(hù)板。在設(shè)計(jì)時，根據(jù)左右工作面來確定左側(cè)或右側(cè)為活動側(cè)護(hù)板?；顒觽?cè)護(hù)板通過彈簧筒和側(cè)推千斤頂與梁體連接，以保證活動側(cè)護(hù)板與鄰架的固定側(cè)護(hù)板靠緊。另一種是兩側(cè)皆為活動側(cè)護(hù)板。 側(cè)護(hù)板的結(jié)構(gòu)型式圖5—4 側(cè)護(hù)板的結(jié)構(gòu)型式一種是側(cè)護(hù)板在頂梁的外側(cè)。另一種是鉸接式側(cè)護(hù)板，如圖5—4 d所示。所以綜合考慮各個方面，ZY10800/28/63型掩護(hù)式支架采用圖5—4 b所示的側(cè)護(hù)板。如圖5—5所示：圖5—5活動側(cè)護(hù)板結(jié)構(gòu)形式頂梁側(cè)護(hù)板高度一般取250—500mm，薄煤層支架取下限，掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板和后連桿側(cè)護(hù)板高度一般根據(jù)支架最大高度時，側(cè)護(hù)板水平尺寸一般按移架步距加100—200mm搭接量的原則來確定。因此，除滿足一定的剛度和強(qiáng)度外，對底板的適應(yīng)性要強(qiáng)；對底板的接觸比壓要小；支架內(nèi)部應(yīng)有足夠的空間用于安裝立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其他輔助裝置；便于人員操作和行走；保證支架的穩(wěn)定性。由于中擋底板分體，推移裝置處的浮煤、浮矸可隨支架移架從后端排到采空區(qū)，不需要人工清理，適應(yīng)高產(chǎn)高效生產(chǎn)要求。配置雙向活動側(cè)護(hù)板，減少架間漏矸和防止大采高支架橫向傾倒。活動側(cè)護(hù)板裝在掩護(hù)梁的兩側(cè)。掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的上板，可以高出掩護(hù)梁上平面，并不要求在同一平面內(nèi)。 連桿的選擇設(shè)計(jì)前、后連桿是四連桿機(jī)構(gòu)中重要的運(yùn)動和承載部件，與掩護(hù)梁和底座的一部分共同組成四連桿機(jī)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。大高采掩護(hù)式支架前連桿設(shè)計(jì)成雙單連桿，后連桿設(shè)計(jì)成整體連桿，如圖5—圖5—9所示，整體連桿由兩根單連桿組焊而成，用在后連桿，抗扭轉(zhuǎn)能力強(qiáng)，銷軸與銷孔最大配合間隙控制在1mm以內(nèi),以增強(qiáng)支架的穩(wěn)定性。圖5—8 單連桿結(jié)構(gòu)外形 圖5—9 整體連桿結(jié)構(gòu)外形 推移機(jī)構(gòu)的選擇設(shè)計(jì)推移機(jī)構(gòu)有推移桿、推移千斤頂和連接頭等主要零部件組成，其中推移桿是決定推移機(jī)構(gòu)的形式和性能的關(guān)鍵部件。正拉式短推桿是由鋼板組焊而成的箱形結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)簡單可靠、重量輕，因而被廣泛采用，但對煤、矸的處理不易，而且還存在理論上的缺陷。推桿都是采用鋼板焊接而成的箱體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度非常好。推移機(jī)構(gòu)完成推移輸送機(jī)和拉移支架的兩個基本動作。在設(shè)計(jì)支架時，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。表52 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)移動時的導(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，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ZY10800/28/63型液壓支架所采用的推移裝置為：倒拉式長推移桿結(jié)構(gòu)。支架推輸送機(jī)的力應(yīng)不大于輸送機(jī)的設(shè)計(jì)推力，拉架力一般應(yīng)為支架重量的2 5～3倍。圖5－10 整體長推移桿 提底座機(jī)構(gòu)選擇設(shè)計(jì)兩柱掩護(hù)式支架的主要缺點(diǎn)是底座前端對底板比壓大，該礦區(qū)高產(chǎn)高效綜采面配套大槽寬內(nèi)寬(1000mm)刮板輸送機(jī)和大截深(800mm)電牽引采煤機(jī)，支架頂梁在立柱柱帽前部段較長，加劇了支架底座前端對底板比壓，造成底座容易扎底，影響支架移架速度。圖5—11提底裝置對底座載荷的影響移架時，通過電液控制系統(tǒng)的程序控制，首先將底座前部抬起(提底座油缸為φ125/φ90規(guī)格)，再移架，顯著改善了支架對工作面底板條件的適應(yīng)能力，提高移架速度。在支架正常工作時，立柱一般處于高壓受力狀態(tài)，其工作性能直接影響整個支架的工作狀態(tài)，因此設(shè)計(jì)時，要求具有合理的工作阻力和可靠的工作性能外，還必須有足夠的抗壓、抗彎強(qiáng)度，良好的密封性能，還應(yīng)有較大的伸縮行程，以滿足支架工作高度的要求。ZY10800/28/63型支架伸縮比系數(shù)m=,因此,為了高產(chǎn)高效的目標(biāo)，該大采高液壓支架選擇雙伸縮立柱。一般用27SiMn無縫鋼管制成,σb=1000MPa。活塞是立柱的關(guān)鍵元件，對它的主要要求是保證密封性能良好，運(yùn)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(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)。鼓型密封圈是兩個夾布U型橡膠圈壓制而成的整體實(shí)心密封圈，它和兩個L型防擠圈一起使用，～，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?。可以不加擋圈?；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(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，可采用半圓環(huán)結(jié)構(gòu)連接方式。為此，在設(shè)計(jì)時必須根據(jù)頂板載荷分布和底板條件，先確定支架頂梁的支撐力分布和底座對底板的比壓分布，使支架能適應(yīng)工作面條件的要求，從此來確定立柱上、下柱窩的位置。但頂板載荷復(fù)雜，分布規(guī)律因支架頂梁與頂板的接觸情況而異。同時為偏于安全，可以認(rèn)為頂梁前端載荷為零，載荷沿頂梁長度方向向后越來越大呈三角形分布，并按集中載荷計(jì)算。此時認(rèn)為支架頂梁承受集中載荷在頂梁1/3處，取頂梁為分離體，受力情況如圖62所示。已知：1700mm，Lζ= m，h1 =220mm，h2=380mm，pt =8000KN，q=700KN/m2，△=+e= Fc=bc(Lζ +△)=(+)= F1=qFc=700=6258KN=立柱下柱窩位置的確定，要有利于移架，使底座前端的比壓小。來考慮，具體計(jì)算按圖63所示。 （63） （64）兩式聯(lián)立得： （65）式中： ——支架最低位置時，后連桿與水平面夾角；——支架最低位置時，立柱傾角；——支架最低位置時，掩護(hù)梁與水平面夾角。圖64底座分離體取 得： （66）取 得： （67）取 得：即： （68）式中： ——底座長度。 雙伸縮立柱缸徑的確定立柱的缸體內(nèi)徑按下式進(jìn)行計(jì)算： (cm) （6—9）式中： —立柱缸體內(nèi)徑（cm）；—支架承受的理論支護(hù)阻力（kN）；—每架支架立柱數(shù)；—安全閥調(diào)正壓力（MPa），按樣本選取，=。），支架降到最低位置時角最大。則有 (cm)根據(jù)計(jì)算值，選取比計(jì)算值大的標(biāo)準(zhǔn)作為內(nèi)徑。 泵站壓力的確定泵站的壓力確定按產(chǎn)品目錄規(guī)定的泵站壓力，再考慮壓力損失，選取XRB2B型乳化泵，額定壓力為=35MPa。則有：與關(guān)系為： = 符合要求。則： 取mm，則缸筒外徑為： 立柱強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算 立柱剛體強(qiáng)度驗(yàn)算缸筒材料要求：一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對焊接的缸筒還要求有良好的可焊接性能。缸筒毛坯：普遍采用退火的冷拔或熱軋無縫鋼管，國內(nèi)市場上已有內(nèi)孔經(jīng)珩磨或精加工，只需按所要求的長度切割無縫鋼管，材料有20，35，45，27SiMn。C的液壓缸缸筒，必須用35，45號鋼，而且要調(diào)質(zhì)處理。不與其他零件焊接的缸筒，使用調(diào)質(zhì)的45號鋼。對缸筒的要求：(1) 有足夠的強(qiáng)度，能長期承受最高工作壓力及短期動態(tài)試驗(yàn)壓力而不致產(chǎn)生永久變形；(2) 有足夠的剛度，能承受活塞側(cè)向力和安裝的反作用力而不致產(chǎn)生彎曲；(3) 內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)摩擦力作用下，能長期工作而磨損少，尺寸公差等級和形位公差等級足以保證活塞密封件的密封性；(4) 需要焊接的缸筒還要求有良好的可焊性，以便焊上法蘭或管接頭后不至于產(chǎn)生裂紋或過大變形。設(shè)計(jì)液壓缸筒時，應(yīng)該正確確定各部分的尺寸，保證液壓缸又足夠的輸出力、運(yùn)動速度和有效行程，同時還必須具有一定的速度，能足以承受液壓力、負(fù)載力和意外沖擊力；缸筒的內(nèi)表面應(yīng)具有合適的公差等級、表面粗糙度和形位公差等級，以保證液壓缸的密封性、運(yùn)動平穩(wěn)性和耐用性。表面粗糙度為：當(dāng)活塞采用橡膠密封圈密封時，～，當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時，～；(2) 缸體內(nèi)徑D的圓度公差值可按10或11級精度選取，圓柱度公差值可按8級精度選?。?3) 缸體端面T的垂直度公差值可按7級精度選??；(4) 當(dāng)缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時，螺紋應(yīng)取為6級精度的米制螺紋；(5) 當(dāng)缸體帶有耳環(huán)或銷軸時，孔徑D1或軸徑d2的中心線對缸體內(nèi)孔軸線的垂直度公差應(yīng)按9級精度選??；(6) 為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)應(yīng)鍍以厚度為30～40μm的鉻層，鍍后進(jìn)行珩磨或拋光。則：≤(MPa)同時額定工作壓力也應(yīng)與完全塑性變形有一定的比例范圍，以避免塑性變形的發(fā)生：≤ （6—15）式中： —缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力，MPa≤ （6—16）計(jì)算得：≤ MPa≤ MPa 立柱的穩(wěn)定性驗(yàn)算在雙伸縮油缸的穩(wěn)定性驗(yàn)算時，假定活柱與中缸全部伸出，立柱承受最大同心載荷的情況下進(jìn)行驗(yàn)算，其方法是把活柱與中缸的當(dāng)量慣性矩相當(dāng)單伸縮中活柱的慣性矩來計(jì)算，再用單伸縮求油缸的穩(wěn)定的方法來進(jìn)行驗(yàn)算。計(jì)算步驟：（1）計(jì)算、。（2）計(jì)算活柱與中缸的當(dāng)量慣性矩及 （6—21）式中：—活柱全部伸出活柱端部銷孔至活柱與中缸連接處；= —中缸全部伸出活柱與中缸連接處至中缸與外缸連接處之距；=—活柱端部銷孔至最大撓度處之距。查表得: =11式中：—中缸全部伸出中缸與外缸連接處至缸底銷孔之距?？招幕钊麠U的一端，要留出焊接和熱處理時用的通氣孔d2。對活塞桿通常要求淬火，～1mm。該孔軸線與活塞桿軸線的垂直公差值，按6級精度選取；8) 活塞桿上下工作表面的粗糙度為Ra= ，必要時，可以鍍鉻，鍍后拋光?？ōh(huán)槽取動配合公差，螺紋則取較緊的配合?；钊麠U的導(dǎo)向套：活塞桿導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒桿腔的密封。當(dāng)導(dǎo)向套采用非耐磨材料時，其內(nèi)圈還可以設(shè)導(dǎo)向環(huán)，用作活塞桿的導(dǎo)向。導(dǎo)向套的材料：金屬導(dǎo)向套一般采用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作，非金屬導(dǎo)向套可以用塑料(PA)、聚四氟乙烯(PTFE+玻璃纖維)或聚散氟氯乙烯材料制作。加工要求：導(dǎo)向套外圓與端蓋內(nèi)孔的配合多為H8/f7，內(nèi)孔與活塞桿外圓的配合多為H9/f9。立柱的縱向彎曲穩(wěn)定性極限力(kN)與液壓缸的安裝形式、活塞桿直徑行程有關(guān)，由下列公式求?。寒?dāng)時： （6—23） 當(dāng)時： （6—24）式中： —活塞桿計(jì)算長度，cm—活塞桿橫斷面回轉(zhuǎn)半徑，—長度折算系數(shù)；（查表）—活塞桿的計(jì)算柔度（當(dāng)時不需作穩(wěn)定性計(jì)算）；、—柔性系數(shù)；（查表）、—實(shí)驗(yàn)系數(shù)；（查表）E—材料彈性模數(shù)，MPa；A—活塞桿斷面面積，公式（6—23）僅考慮縱向彎曲，公式（6—24）是同時考慮縱向彎曲和壓縮的經(jīng)驗(yàn)公式。 平衡千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)兩柱掩護(hù)式液壓支架區(qū)別于放頂煤液壓支架和四柱支撐掩護(hù)式液壓支架一個主要方面是兩柱式液壓支架有平衡千斤頂，平衡千斤頂?shù)某霈F(xiàn)解放了兩根立柱，因此，平衡千斤頂在兩柱液掩護(hù)式壓支架中的作用是非常重要的。當(dāng)頂板較破碎時，平衡千斤頂推，可使支撐合力前移，增強(qiáng)頂梁前端支護(hù)力，避免直接頂?shù)倪^早離層，對保持頂板完整有利。 平衡千斤頂位置的確定為了保證支架工作的可靠性，支架的支撐力分布，必須適應(yīng)頂板載荷分布。現(xiàn)按兩種情況進(jìn)行分析。b、當(dāng)頂梁后端出現(xiàn)空頂時，頂梁前端載荷加大，頂板載荷合力作用點(diǎn)后移，此時平衡千斤頂受推，為使支架支撐力分布適應(yīng)頂板載荷分布。圖66頂梁和掩護(hù)梁分離體取 得： （626）圖67頂梁分離體受力圖取頂梁為分離體，如圖67所示取 得： （627）式中 ——平衡千斤頂?shù)耐?、拉力（推力取?”、拉力取“”）；——頂板與頂梁之間的摩擦系數(shù)，；——支架最高位置時立柱傾角；——支架最高位置時平衡千斤頂傾角；為了使平衡千斤頂不與掩護(hù)梁發(fā)生干涉，保證支架在不同高度時平衡千斤頂與掩護(hù)梁平行，可以取支架在最高位置時頂梁上平面與掩護(hù)梁的夾角。時為了使平衡千斤頂不與掩護(hù)梁發(fā)生干涉，所以可以按下式進(jìn)行計(jì)算： （628）式中： ——掩護(hù)梁厚度；——平衡千斤頂外徑；——平衡千斤頂與掩護(hù)梁間之間隙，一般取30～50mm。通過（626）式求出，代入（627）式求得。所以可以用值代入（627）式求得兩個，再取平均值即可。（此時平衡千斤頂最