礦山機(jī)電畢業(yè)論文（含外文翻譯）支撐掩護(hù)式液壓支架總體及立柱設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　支撐掩護(hù)式液壓支架總體及立柱設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 礦山機(jī)

2、電 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘要</b>&l

3、t;/p><p>　　礦井液壓支架的應(yīng)用對(duì)增加采煤工作面產(chǎn)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低陳本、減輕工人的體力勞動(dòng)和保證生產(chǎn)是不可缺少的有效措施，因此液壓支架的設(shè)計(jì)師技術(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)化的主要體現(xiàn)。</p><p>　　采煤綜合機(jī)械化，是加速我國煤炭工業(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)械化不僅產(chǎn)量大，效率高，成本低，而且能

4、減輕笨重的體力勞動(dòng)，改善作業(yè)環(huán)境，是煤炭工業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向。液壓支架是綜合機(jī)械化采煤方法中最重要的設(shè)備之一。</p><p>　　液壓支架主要由以下幾個(gè)基本部分組成：頂梁，掩護(hù)梁和四連桿機(jī)構(gòu)，側(cè)護(hù)板，底座，立柱，千斤頂。設(shè)計(jì)要遵從從支柱性能好、強(qiáng)度高、移架速度快安全可靠等原則。支架采用四連桿機(jī)構(gòu)，改善支架的受力狀況，縮小支架升降過程中的頂梁前段前后移動(dòng)的距離。立柱采用雙伸縮液壓缸，以滿足支架最低及最高位置時(shí)的高度

5、要求</p><p>　　關(guān)鍵字：液壓支架;立柱;掩護(hù);支撐。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The application of hydraulic support in coal mining face of increasing production and raise labor produc

6、tivity reduce costs, reduce workers and to ensure safety in production is indispensable for effective measures to, Therefore the design of hydraulic support is technically advanced and economically rational, safe and rel

7、iable is the main manifestation of the comprehensive of the comprehensive mechanization and automation of mining.</p><p>　　The comprehensive mechanization of coal mining is acceleration coal industry. Synthe

8、size mechanization not only output big, efficiency has low cost high and can alleviate heavy physical labor and improvement schoolwork environment, is the technology of coal industry develop direction. Hydraulic support

9、is the one of comprehensive most important equipment in the mechanization method of coal mining.</p><p>　　Hydraulic support major form some following basically partial compositions: Top beam, screens beam an

10、d 4 linkage mechanisms, side fender, base, prop. Design to follow protect performance good, strength is speed high, move rapid reliable etc. principle. The support uses four link motion gears, improve the support the str

11、ess condition, reduces the support to rise and full the distance which in the process fort end the top-beam around moves. The column uses the list expansion and contraction hydrau</p><p>　　Key Words: coal;me

12、chanization;bracket;column</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　1 支撐掩護(hù)式液壓支架的概述2</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)的原始條件2</p><p>　　1.2 支撐

13、掩護(hù)式液壓支架的特征參數(shù)2</p><p>　　1.3 支撐掩護(hù)式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2</p><p>　　1.4 支撐掩護(hù)式液壓支架的液壓系統(tǒng)3</p><p>　　2 液壓支架總體設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1 液壓支架的特點(diǎn)3</p><p>　　2.1.1 液壓支架架型的分類與特點(diǎn)3</p&g

14、t;<p>　　2.2 液壓支架基本參數(shù)確定5</p><p>　　2.2.1 支架高度5</p><p>　　2.2.2 支架的伸縮比6</p><p>　　2.2.3 支架間距7</p><p>　　2.2.4 理論支護(hù)強(qiáng)度8</p><p>　　2.3 液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的確定8<

15、/p><p>　　2.3.1 四連桿機(jī)構(gòu)的作用8</p><p>　　2.3.2 四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征9</p><p>　　2.3.3 四連桿機(jī)構(gòu)尺寸的確定10</p><p>　　2.4 液壓支架配套設(shè)備及有關(guān)參數(shù)的確定16</p><p>　　2.4.1 采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)型號(hào)確定16</p>&

16、lt;p>　　2.4.2 配套圖，配套尺寸的確定16</p><p>　　2.4.3 泵站和各安全閥的選擇17</p><p>　　2.5 頂梁的設(shè)計(jì)及有關(guān)參數(shù)的確定17</p><p>　　2.5.1 頂梁的作用17</p><p>　　2.5.3 頂梁結(jié)構(gòu)型式的確定17</p><p>　　2.5.

17、4 頂梁主要尺寸的確定20</p><p>　　2.5.5 頂梁主要參數(shù)的確定20</p><p>　　2.6 底座的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定22</p><p>　　2.6.1 底座的作用22</p><p>　　2.6.2 設(shè)計(jì)底座的要求22</p><p>　　2.6.3 底座結(jié)構(gòu)型式的確定22<

18、;/p><p>　　2.6.4 底座主要尺寸的確定24</p><p>　　2.7 掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)確定24</p><p>　　2.7.1 掩護(hù)梁的作用24</p><p>　　2.7.2 掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)型式24</p><p>　　2.8 立柱的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定25</p>&l

19、t;p>　　2.8.1 立柱的作用25</p><p>　　2.8.2 立柱的結(jié)構(gòu)型式25</p><p>　　2.8.3立柱主要參數(shù)的確定26</p><p>　　2.9推 移裝置的結(jié)構(gòu)選擇和主要參數(shù)的確定29</p><p>　　2.9.1 推移裝置的作用29</p><p>　　2.9.2 推移裝

20、置的結(jié)構(gòu)型式29</p><p>　　2.9.3 推移裝置有關(guān)參數(shù)確定29</p><p>　　2.10 側(cè)護(hù)裝置的選擇及主要參數(shù)的確定31</p><p>　　2.10.1 側(cè)護(hù)裝置的作用31</p><p>　　2.10.2 側(cè)護(hù)裝置結(jié)構(gòu)形式的確定31</p><p>　　2.10.3 側(cè)護(hù)板尺寸確定3

21、2</p><p>　　2.11 前梁千斤頂?shù)倪x擇及有關(guān)參數(shù)的確定33</p><p>　　2.11.1 前梁千斤頂推拉力33</p><p>　　3 支架受力分析計(jì)算34</p><p>　　3.1 液壓支架的支護(hù)性能與外載荷34</p><p>　　3.2 支撐掩護(hù)式支架的受力分析35</p>

22、<p>　　3.2.1 頂梁合力Fn及其作用點(diǎn)位置36</p><p>　　3.2.2 前后連桿力39</p><p>　　3.2.3 底座合力大小及其作用點(diǎn)位置40</p><p>　　3.2.4 頂梁載荷分布41</p><p>　　3.2.5 支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算43</p><p>　　3.2.

23、6 底座平均接觸比壓43</p><p>　　3.2.7支護(hù)效率46</p><p>　　3.3支架受力計(jì)算47</p><p>　　4 立柱強(qiáng)度較核51</p><p>　　4.1 油缸的穩(wěn)定性驗(yàn)算51</p><p>　　4.2 活塞桿的強(qiáng)度驗(yàn)算52</p><p>　　4.3

24、缸體強(qiáng)度驗(yàn)算55</p><p>　　4.4 機(jī)械加長(zhǎng)桿處的強(qiáng)度驗(yàn)算56</p><p><b>　　結(jié)論58</b></p><p><b>　　技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析59</b></p><p><b>　　致謝60</b></p><p><

25、b>　　參考文獻(xiàn)61</b></p><p><b>　　附錄A62</b></p><p><b>　　附錄B69</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　液壓支架是我們煤炭生產(chǎn)中一個(gè)重要的組成部件它起著支護(hù)頂板防止冒頂維

26、持工人一定的工作空間保證安全和各項(xiàng)作業(yè)的正常運(yùn)行。一個(gè)循環(huán)包括降柱、移架、升柱、推溜四個(gè)動(dòng)作。液壓支架由頂梁、底座、掩護(hù)梁、立柱、推移裝置、操縱控制系統(tǒng)等主要部分組成。目前液壓支架的分類有三類型，即支撐式液壓支架、掩護(hù)式液壓支架和支撐掩護(hù)式液壓支架。</p><p>　　液壓支架以高壓液體作為動(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。這類支架適用于直接頂為中等穩(wěn)定或穩(wěn)定老頂有明顯或強(qiáng)烈的周期來壓。瓦斯含

27、量較大中厚或厚煤層中液壓支架的選型其根本目的是使綜采設(shè)備適應(yīng)礦井和工作面的條件投產(chǎn)后能做到高產(chǎn)、高效、安全、并為礦井的集中生產(chǎn)、優(yōu)化管理和最佳經(jīng)濟(jì)效益提供條件。因此必須根據(jù)礦井煤層、地質(zhì)、技術(shù)和設(shè)備條件進(jìn)行選擇。 </p><p>　　本設(shè)計(jì)采用支撐掩護(hù)式液壓支架。</p><p>　　1支撐掩護(hù)式液壓支架的概述 </p><p>　　1.1設(shè)計(jì)的原始條件</

28、p><p>　　此次設(shè)計(jì)采高2.8m～3.8m，液壓支架支護(hù)強(qiáng)度0.8MPa，煤層厚度（m）3~3.5m,老頂級(jí)別Ⅲ直接頂類別Ⅱ。</p><p>　　1.2支撐掩護(hù)式液壓支架的特征參數(shù)</p><p>　　1)本設(shè)計(jì)液壓支架的支護(hù)高度最低2.5m,最高4.0m，支護(hù)寬度 1.42～1.6m.初撐力3200KN；工作阻力4400KN；支護(hù)面積5.32；支護(hù)強(qiáng)度0.827

29、Mpa；底座面積2.79m；底座比壓0.84～2.5Mpa；</p><p><b>　　2)立柱</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)立柱采納單伸縮雙作用活塞式帶機(jī)械加長(zhǎng)桿的方式，立柱缸徑φ180mm活塞直徑φ170mm，活柱行程1200mm，加長(zhǎng)桿分五檔，每檔120mm，初撐力763.02KN；工作阻力1017.36KN。</p><p>&

30、lt;b>　　前梁千斤頂</b></p><p>　　前梁千斤頂缸徑φ100mm活塞桿桿徑φ70mm行程140mm；初撐力251.2KN拉力128.11KN；工作阻力251.2KN。</p><p><b>　　推移千斤頂</b></p><p>　　推移千斤頂缸徑φ125mm；桿徑φ70mm；行程700mm；推溜力111.5

31、5KN；移架力244.15KN。</p><p><b>　　側(cè)推千斤頂</b></p><p>　　側(cè)推千斤頂缸徑φ63mm；推力90.40KN；拉力53.95KN；行程170mm；</p><p>　　1.3支撐掩護(hù)式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　該支架采用剛性能主梁加鉸接前梁的分段組合式結(jié)構(gòu)的頂梁；掩護(hù)梁采用

32、直線型整體式箱形結(jié)構(gòu)；底座采用整體式框架結(jié)構(gòu)，以減小底座比壓；立柱分前后兩排布置，均向前傾斜，后排立柱傾角小于前排，有利于提高切頂性能；推移裝置采用浮動(dòng)活塞式，使移架力大于推溜力。</p><p>　　1.4支撐掩護(hù)式液壓支架的液壓系統(tǒng)</p><p>　　該支架液壓系統(tǒng)包括立柱系統(tǒng)和千斤頂系統(tǒng)，操縱閥系統(tǒng)，千斤頂系統(tǒng)又包括推移千斤頂、側(cè)推千斤頂、挑梁千斤頂系統(tǒng)。所有系統(tǒng)用同一泵站供液。本

33、支架選用35Mpa作為泵站額定工作阻力，兩位三通手動(dòng)換向閥控制。</p><p>　　2 液壓支架總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1液壓支架的特點(diǎn)</p><p>　　2.1.1液壓支架架型的分類與特點(diǎn)</p><p><b>　　a液壓支架的組成</b></p><p>　　支撐掩護(hù)式液壓支架

34、的結(jié)構(gòu)由以下部分組成：防片幫千斤頂、前梁、頂梁、掩護(hù)梁、底座、推移千斤頂、立柱等組成。</p><p>　　b液壓支架架型的分類</p><p>　　按液壓支架在采煤工作面的安裝位置來劃分，有端頭液壓支架和中間液壓支架。端頭液壓支架安裝在每個(gè)采煤工作面的兩端。中間液壓支架是安裝在除工作面端頭以外的采煤工作面上所有位置的支架。</p><p>　　中間液壓支架按其結(jié)構(gòu)

35、形式來劃分，可分為三種基本架型，即：支撐式、掩護(hù)式、支撐掩護(hù)式。</p><p>　　C各類液壓支架的特點(diǎn)</p><p><b>　　1)支撐式支架</b></p><p>　　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。其特點(diǎn)是：立柱多，支撐力大，切頂性好；頂梁長(zhǎng)，通風(fēng)斷面大，適用于中等穩(wěn)定以上的頂板。支撐式支架又有垛式和節(jié)式之分（

36、如圖2-1所示）。</p><p>　　a 垛式 b節(jié)式</p><p><b>　　圖2-1支撐式支架</b></p><p>　　Fig. 2-1Support bracket</p><p>　　這類支架具有較大的支撐能力和良好的切頂性能，適

37、用于頂板緊硬完整，周期壓明顯或強(qiáng)烈，底板較硬的煤層。</p><p><b>　　2)掩護(hù)式支架</b></p><p>　　掩護(hù)式支架利用立柱、短頂梁支撐頂板，用掩護(hù)梁來防止巖石落入工作面。其特點(diǎn)是：立柱少、切丁能力弱；頂梁短，控頂距??；由前、后拉桿和底座鉸接構(gòu)成的四桿機(jī)構(gòu)使抗水平力的能力增強(qiáng)，立柱不受橫向力；而且使頂梁前端的運(yùn)動(dòng)軌跡為近似平行于煤壁的雙紐線，梁端距

38、變化?。患荛g通過側(cè)護(hù)板密封，掩護(hù)性好；調(diào)高范圍大，適用于松散破碎的不穩(wěn)定或中穩(wěn)定的頂板。（如圖2-2）</p><p>　　a b c</p><p>　　a—插腿式支架 b—立柱支在掩護(hù)梁上非插腿式支架</p><p>　　c—立柱支在頂梁上非插腿式支架<

39、/p><p><b>　　圖2-2掩護(hù)式支架</b></p><p>　　Fig. 2-2 Shield support</p><p>　　這類支架適用于直接頂不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的煤層。</p><p><b>　　3)支撐掩護(hù)式支架</b></p><p>　　支撐掩護(hù)式支架具

40、有支撐式的頂梁和掩護(hù)式的掩護(hù)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。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。前、后排立柱交叉布置的支架適用于薄煤層。（如圖2-3） </p><p>　　1 2 3</p><p>　　1四柱平行

41、支在頂梁上支架 2四柱交叉支在頂梁兩柱在掩護(hù)梁上支架</p><p>　　3兩柱在頂梁兩柱支在掩護(hù)梁上支架</p><p>　　圖2-3支撐掩護(hù)式液壓支架</p><p>　　Fig. 2-3Support shield type hydraulic support</p><p>　　這類支架適用于直接頂為中等穩(wěn)定或穩(wěn)定，老頂有明顯或強(qiáng)

42、烈的周期來壓，瓦斯儲(chǔ)量較大的中厚或厚煤層中。</p><p>　　2.2液壓支架基本參數(shù)確定</p><p><b>　　2.2.1支架高度</b></p><p>　　支架高度一般系指支架的最大和最小結(jié)構(gòu)高度，它必須適應(yīng)煤層采厚變化所要求的最大和最小支撐高度。最小高度過大，可能會(huì)出現(xiàn)壓架現(xiàn)象；最大支撐高度過小，可能會(huì)造成丟煤浪費(fèi)資源，或支架頂

43、空現(xiàn)象。支架的最大和最小支撐高度，應(yīng)根據(jù)煤層厚度的變化合理選擇，片面地認(rèn)為調(diào)高范圍越大越好，過大地加大調(diào)高范圍將增加設(shè)備重量及制造成本。</p><p>　　其最大與最小高度為：</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p><b>　　(2-2)</b></p><p><

44、b>　　式中：</b></p><p>　　—支架最大高度，mm</p><p>　　—支架最小高度，mm</p><p>　　—煤層最大高度，=3500mm</p><p>　　—煤層最小高度，=3000mm</p><p>　　—考慮偽頂、煤冒落后，仍有可靠支撐力所需要的支撐高度，一般采取200~

45、300mm，取270mm。</p><p>　　—頂板最大下沉量，一般取100~200mm，取150mm。</p><p>　　—移架時(shí)支架的最小可縮量，一般取50mm。</p><p>　　—浮矸石、浮煤厚度，一般取50mm。</p><p><b>　　由式2-1可得</b></p><p>

46、<b>　　由式2-2可得</b></p><p><b>　　所以?。?lt;/b></p><p>　　設(shè)計(jì)本次液壓支架最大支撐高度4000mm，最小支撐高度2500mm。</p><p>　　2.2.2支架的伸縮比 </p><p>　　支架的伸縮比是指其最大與最小高度之比值即：</p>

47、<p><b>　　(2-3)</b></p><p>　　由于液壓支架的使用壽命較長(zhǎng)，并可能被安裝在不同采高的采煤工作面，所以，支架應(yīng)具有較大的伸縮比。在采用雙伸縮立柱時(shí)，垛式支架的伸縮比為1.9；支撐掩護(hù)式支架為2.5；掩護(hù)式支架可達(dá)到3.一般范圍是1.5~2.5，煤層較薄時(shí)選大值。但考慮盡量減輕支架重量，降低液壓支架的價(jià)格，可以將其系列化，使液壓支架對(duì)底板的適應(yīng)性加強(qiáng)，降

48、低伸縮比，盡量選取單伸縮油缸或代機(jī)械加長(zhǎng)桿的液壓支架。一般根據(jù)單位油缸的長(zhǎng)行程K來確定，當(dāng)K小于0.7時(shí)可采用單伸縮立柱。</p><p><b>　　2.2.3支架間距</b></p><p>　　所謂支架間距，就是相鄰兩支架中心線間的距離。</p><p>　　支架間距B主要根據(jù)支架型式來確定，但由于每架支架的推移千斤頂都與工作面輸送機(jī)的一

49、節(jié)溜槽相連，因此目前主要根據(jù)輸送機(jī)溜槽每節(jié)長(zhǎng)度及槽幫上千斤頂鏈接塊的位置來確定，我國刮板輸送機(jī)溜槽每節(jié)長(zhǎng)度為1.5m，千斤頂連接塊位置在溜槽中長(zhǎng)的中間，所以除節(jié)式和邁步式支架外，支架間距一般為1.5米。此次設(shè)計(jì)取B=1500mm。</p><p>　　表2-1適應(yīng)不同類級(jí)頂板的架型和支護(hù)強(qiáng)度</p><p>　　Tab. 2-1 Adaptive diffent cap of roof

50、 and model holding strength</p><p>　　2.2.4理論支護(hù)強(qiáng)度</p><p>　　支護(hù)強(qiáng)度的計(jì)算可借助于和老頂級(jí)別和采高確定支護(hù)強(qiáng)度。</p><p>　　(2-4) </p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　—當(dāng)支架最大

51、采高為時(shí)，支架應(yīng)有的支護(hù)強(qiáng)度</p><p>　　—采高所對(duì)應(yīng)的支護(hù)強(qiáng)度，見表2-1</p><p>　　—采高所對(duì)應(yīng)的支護(hù)強(qiáng)度，見表2-1</p><p>　　—對(duì)應(yīng)的采高，見表2-1</p><p>　　—對(duì)應(yīng)的采高，見表2-1</p><p>　　支架最大采高=4000m </p><p>

52、;　　將數(shù)據(jù)代入（2-4）中得到支架應(yīng)有的支護(hù)強(qiáng)度</p><p>　　2.3液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的確定</p><p>　　2.3.1四連桿機(jī)構(gòu)的作用</p><p>　　四連桿機(jī)構(gòu)是掩護(hù)式支架和支撐掩護(hù)式支架的最重要的部件之一，其作用概括起來主要有兩個(gè)，第一個(gè)是當(dāng)支架由高到低變化的時(shí)候，前梁頂端的變化呈雙紐線型式，這樣就是支架頂梁前端點(diǎn)離煤壁越來越近，提高了管理頂

53、板的性能；第二個(gè)是能夠讓液壓支架承受更大的水平力。</p><p>　　2.3.2四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征</p><p>　　（1）支架高度在最大和最小范圍內(nèi)變化時(shí)，如圖2-4所示，頂梁端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的最大寬度e應(yīng)小于或等于70mm，最好在30mm以下。 </p><p>　?。?）支架在最高位置和最低位置時(shí),頂梁與掩護(hù)梁的夾角P后連桿與底平面的夾角Q，如圖2-3所示,

54、應(yīng)滿足如下要求:</p><p>　　支架在最高位置時(shí),P=~,Q=~;支架在最底位置時(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tgP>W,如果鋼和矸石的摩擦系數(shù)W=0.3,則P=。為了安全可靠，最低工作位置應(yīng)使為宜，而Q角主要考慮后連桿底部距底板要有一頂距離,防止支架后部冒落巖石卡住后連桿，使支架不能下降一般取Q=，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。&l

55、t;/p><p>　　從圖2-4可知，掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)和瞬時(shí)中心O之間的連線與水平的夾角。設(shè)計(jì)時(shí)，要使角滿足tg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。</p><p>　　圖2-4四連桿機(jī)構(gòu)幾何特征</p><p>　　Fig. 2-1fore rods geometry feature line</p><p>　　應(yīng)取

56、頂梁前端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡雙紐線向前凸的一段為支架工作段，如圖2-4所示的h段。其原因是頂板來壓時(shí)，立柱讓下縮，使頂梁有向前移的趨勢(shì)，防止巖石向后移動(dòng)，又可以使作用在頂梁上的摩擦力指向采空區(qū)。同時(shí)底板阻止底座向后移，使整個(gè)支架產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，從而增加了頂梁前端的支護(hù)力，防止頂梁前端上方頂板冒落，并且使底座前端比壓減少，防止啃底，有利移架。水平力的合力也相應(yīng)減少，所以減輕了掩護(hù)梁外負(fù)載。</p><p>　　從以上分

57、析得知，為使支架受力合理和工作可靠，在設(shè)計(jì)四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)盡量使e值減小，取雙紐線向前凸的一段為支架工作段。所以當(dāng)已知掩護(hù)梁和后連桿的長(zhǎng)度后，從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)在設(shè)計(jì)時(shí)只要把掩護(hù)梁和后連桿簡(jiǎn)化成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，如圖2-5所示實(shí)際上液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)屬雙搖桿機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　</b></p><p>　　圖2-5掩護(hù)梁和后連桿構(gòu)成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)&

58、lt;/p><p>　　Fig. 2-5 caving lock piece and rod mechanism </p><p>　　2.3.3四連桿機(jī)構(gòu)尺寸的確定</p><p>　　掩護(hù)梁和后連桿長(zhǎng)度的確定</p><p>　　用解析法來確定掩護(hù)梁和后連桿的長(zhǎng)度。</p><p>　　圖2-6掩護(hù)

59、梁和后連桿計(jì)算圖</p><p>　　Fig. 2-6 caving lock piece and after rod map</p><p>　　圖2-6中G—掩護(hù)梁長(zhǎng)度，(mm)</p><p>　　A—后連桿長(zhǎng)度，(mm)</p><p>　　—點(diǎn)引垂線到后連桿下鉸點(diǎn)之距,(mm)</p><p>　　

60、—支架最高位置時(shí)的計(jì)算高度</p><p>　　—支架最低位置時(shí)的計(jì)算高度</p><p><b>　　由下式計(jì)算：</b></p><p>　　=-220-160=4000-220-160=3620(mm)</p><p>　　-220-160=2500-220-160=2120(mm)</p><

61、p>　　其中：220是后連桿下鉸點(diǎn)與地平面之距；</p><p>　　160是掩護(hù)梁上鉸點(diǎn)與頂梁上平面之距；</p><p>　　從幾何關(guān)系可以列出如下兩式：</p><p><b>　　將兩式聯(lián)立可得：</b></p><p>　　(2-5) </p><p>　　對(duì)

62、于支撐掩護(hù)式支架：</p><p>　　支架最高位置時(shí)的計(jì)算高度為：</p><p><b>　　(2-6)</b></p><p><b>　　后連桿長(zhǎng)度為：</b></p><p>　　A=G(A/G) (2-7)

63、</p><p>　　支架在最高位置和最低位置時(shí),頂梁與掩護(hù)梁的夾角P后連桿與底平面的夾角Q，如圖2-1所示,應(yīng)滿足如下要求:支架在最高位置時(shí)，。按四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征要求，選定，選取A/G=0.62 </p><p>　　根據(jù)式（2-6）得：</p><p><b>　　掩護(hù)梁長(zhǎng)度:</b></p><p>　　=

64、2591.9(mm) </p><p><b>　　后連桿長(zhǎng)度為：</b></p><p>　　1606.91 (m2592m)</p><p>　　取整得：G=2592(mm)，A=1607(mm);</p><p>　　b)四連桿機(jī)構(gòu)其他部分尺寸的確定</p><p>　　用幾何作圖法來確

65、定四連桿機(jī)構(gòu)其他各部分尺寸。如圖2-7所示。</p><p>　　(1)確定后連桿下鉸點(diǎn)O點(diǎn)的位置，使它比底座面略高200~250mm(或類比同類型支架確定)。</p><p>　　(2)過O點(diǎn)作與底座面平行的水平線H—H線。</p><p>　　(3)過O點(diǎn)作與H—H線的夾角為的斜線。</p><p>　　(4)在此斜線截取線段，長(zhǎng)度等于A

66、,a點(diǎn)為支架在最高位置時(shí)后連桿與掩護(hù)梁的鉸點(diǎn)。</p><p>　　(5)過a點(diǎn)作與H—H線有交角的斜線,以a點(diǎn)為圓心,以G點(diǎn)為半徑作弧交些斜線一點(diǎn),此點(diǎn)為掩護(hù)梁與頂梁的鉸點(diǎn)。</p><p>　　(6)過e′點(diǎn)作H—H線的平行線則HH線與F—F線的距離為,為液壓支架的最高位置時(shí)的計(jì)算高度。</p><p>　　(7)以a點(diǎn)為圓心,以(0.22~0.3)G長(zhǎng)度為半

67、徑作弧,在掩護(hù)梁上交一點(diǎn)b,為前連桿上鉸點(diǎn)的位置。</p><p>　　(8)過O點(diǎn)作與H—H線夾角為的斜線。 </p><p>　　(9)在此斜線上截取線段，的長(zhǎng)度等于A，a〞點(diǎn)為支架降到最低位置時(shí)，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點(diǎn)。</p><p>　　(10)過a〞點(diǎn)作與H—H線有交角的斜線，以a〞點(diǎn)為圓心，以G為半徑作弧交些斜線一點(diǎn)e〞，此點(diǎn)為支架在最低位置時(shí)，頂梁與掩

68、護(hù)梁的鉸點(diǎn)。</p><p>　　(11)以a〞為圓心以G長(zhǎng)度為半徑作弧，在掩護(hù)梁上交一點(diǎn)b〞，為支架在最低位置時(shí)前連桿上鉸點(diǎn)的位置。</p><p>　　(12)取線之間一點(diǎn)e〞為液壓支架降到此高度時(shí)掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)。</p><p>　　(13)以o為圓心，為半徑畫圓弧</p><p>　　(14) 以e〞點(diǎn)為圓心，掩護(hù)梁長(zhǎng)為半徑作弧，交

69、前圓弧上一點(diǎn)aˊ，以點(diǎn)為液壓支架降到中間某一位置時(shí)，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點(diǎn)。</p><p>　　(15)以連線，并以aˊ點(diǎn)為圓心，ab長(zhǎng)為半徑作弧，交上一點(diǎn)bˊ點(diǎn)。則b，bˊ，b〞三點(diǎn)為液壓支架在三個(gè)位置時(shí)，前連桿上鉸點(diǎn)。</p><p>　　(16)由三點(diǎn)確定的圓心C，為前連桿下鉸點(diǎn)位置。</p><p>　　(17)過C點(diǎn)H-H線作垂線，交點(diǎn)d，則線段和為液壓

70、支架四連桿機(jī)構(gòu)。</p><p>　　按以上初步求出的四連桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸,再用幾何作圖法畫出液壓支架掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)eˊ的運(yùn)動(dòng)曲線，只要逐步變化四連桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸，便可以畫出不同的曲線來，再按液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征進(jìn)行校核，最終選出較優(yōu)的四連桿機(jī)構(gòu)尺寸。</p><p>　　2-7液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的幾何作圖法</p><p>　　Fig. 2-4 hyd

71、ropost fore rod is geometry map method</p><p>　　根據(jù)幾何作圖法，做出四組不同的四連桿機(jī)構(gòu)求出相關(guān)的參數(shù)。</p><p>　　2-8四連桿幾何機(jī)構(gòu)(1)</p><p>　　Fig. 2-8descriptive geometry (1)</p><p>　　2-9四連桿幾

72、何機(jī)構(gòu)(2)</p><p>　　Fig. 2-9descriptive geometry (2)</p><p>　　2-10四連桿幾何機(jī)構(gòu)(3)</p><p>　　Fig. 2-10descriptive geometry (3)</p><p>　　2-11四連桿幾何機(jī)構(gòu)(4)</p><p&g

73、t;　　Fig. 2-11descriptive geometry(4)</p><p>　　C）四連桿機(jī)構(gòu)的方案選優(yōu)</p><p>　　由上述方法求出的四連桿尺寸，從中選出一組最符合實(shí)際的參數(shù)。優(yōu)選的方法如下。</p><p>　　前后連桿的比值范圍，根據(jù)現(xiàn)有支架調(diào)查統(tǒng)計(jì)，前后連桿的比值C/A=0.9~1.2范圍；前后連桿下鉸點(diǎn)的水平距離E的長(zhǎng)度，一般使E<

74、;H1/4.5。；對(duì)支撐掩護(hù)式液壓支架tgθ<0.2。</p><p>　　通過比較本設(shè)計(jì)選取方案四；</p><p>　　2.4液壓支架配套設(shè)備及有關(guān)參數(shù)的確定</p><p>　　2.4.1采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)型號(hào)確定</p><p>　　根據(jù)配套尺寸關(guān)系，在設(shè)計(jì)中選用采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)型號(hào)為：</p><p><

75、;b>　　運(yùn)輸機(jī)：型</b></p><p><b>　　采煤機(jī)：</b></p><p>　　2.4.2配套圖，配套尺寸的確定</p><p>　　液壓支架配套關(guān)系圖，如圖2-12所示。</p><p><b>　　配套尺寸的確定，</b></p><p>

76、;　　2-12液壓支架配套關(guān)系圖</p><p>　　Fig. 2-12 hydraulic support interrelation</p><p><b>　　配套尺寸:</b></p><p>　　E=624+233+630+376=1889(mm)</p><p>　　2.4.3泵站和各安全閥的選擇</p

77、><p>　　在設(shè)計(jì)中選擇泵站型號(hào)為XRBB型。</p><p>　　泵站的理論工作壓力為35Mpa,由于供液泵在工作過程中的磨損等原因，實(shí)際供液壓力為35Mpa，在立柱初撐階段，因?yàn)闆]有應(yīng)用液體流動(dòng)，管路損失為零，取初撐壓力為32Mpa。</p><p>　　2.5頂梁的設(shè)計(jì)及有關(guān)參數(shù)的確定</p><p>　　2.5.1頂梁的作用</p

78、><p>　　頂梁是支架的主要承載部件之一，并且它是與頂板直接接觸的構(gòu)件，他必須滿足一定的強(qiáng)度和剛度，還需要確保支護(hù)頂板的要求。</p><p>　　2.5.3頂梁結(jié)構(gòu)型式的確定</p><p>　　1)支撐式支架的頂梁</p><p>　　支撐式液壓支架頂梁結(jié)構(gòu)形式如圖2-13所示。如圖a所示為整體剛性頂梁。頂梁為一整體,剛性大,承載能力較好。

79、但對(duì)頂板的適應(yīng)性差。</p><p>　　圖 2-13 支撐式液壓支架的頂梁類型</p><p>　　Fig. 2-13hydropost construction</p><p>　　如圖b，c所示為鉸接式頂梁，由前梁和后梁組成，分別由前、后排立柱支撐。其中，b為全鉸式，它能適應(yīng)支架頂梁上方前后頂板的變化，但當(dāng)頂板出現(xiàn)凹坑時(shí)，頂梁易成人字形影響支撐效果和切頂性能

80、。半餃?zhǔn)巾斄喝鐖Dc所示，它克服了全鉸式的缺點(diǎn)，當(dāng)中部頂板出現(xiàn)凸起時(shí)，使前、后梁向上翹；當(dāng)頂板出現(xiàn)凹坑時(shí)，由于鉸接點(diǎn)下部有平整碰頭阻止，支架頂梁仍保持平整位置。 </p><p>　　如圖d所示為剛性頂梁帶鉸接式前梁，頂梁由前、后梁鉸接，在鉸接前梁處安裝有前梁千斤頂，用來支撐靠近煤壁處的頂板，同時(shí)還可以使前梁上下擺角適應(yīng)頂板起伏變化和增加頂梁前端的支撐能力。 </p><p>　　為了使冒落

81、的頂板矸石滑向采空區(qū)，保護(hù)擋矸簾，還可以增設(shè)尾梁，如圖e所示。 </p><p>　　如圖f所示為不帶伸縮前梁的剛性頂梁，伸縮千斤頂式頂梁伸縮由于前梁可以及時(shí)伸出支護(hù)暴露的頂板，從而允許固定頂梁減小長(zhǎng)度，也可以用前梁千斤頂和伸縮千斤頂配合使用，使前梁既可以伸縮，也可以上下擺動(dòng)。 </p><p>　　2)掩護(hù)式液壓支架的頂梁結(jié)構(gòu)</p><p>　　掩護(hù)式液壓支架的

82、頂梁結(jié)構(gòu)型式如圖2-14所示</p><p>　　如圖a所示為平衡頂梁頂梁較短，與其下部的的掩護(hù)梁鉸接。因?yàn)樗茉陧敯灏纪棺兓瘯r(shí)自取平衡，所以叫平衡式頂梁，頂梁鉸接點(diǎn)前、后側(cè)面的比例接近于2：1（按載荷分布近似三角形設(shè)計(jì)）。這種頂梁后部和掩護(hù)梁形成三角區(qū)，易被冒落矸石堵住，影響支護(hù)效果。為此，在頂梁后部加設(shè)擋矸板。ZYZ型掩護(hù)式液壓支架就采用此種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　如圖b所示為潛入

83、式頂梁，頂梁后端為扇形結(jié)構(gòu)，掩護(hù)梁可潛入扇形結(jié)構(gòu)內(nèi)，消除三角區(qū)。</p><p>　　如圖c所示為鉸接式頂梁，頂梁為整體結(jié)構(gòu)，頂梁后端直接與掩護(hù)梁鉸接，取消三角區(qū)，立柱直接支撐在頂梁上。平衡千斤頂調(diào)節(jié)頂梁的接觸面積。</p><p>　　如圖d所示為帶前梁的鉸接式頂梁，由前梁千斤頂調(diào)節(jié)前梁角度，可以提高前梁前端的支撐能力，改善前梁前端的支控效果。 </p><

84、p>　　如圖e所示為帶伸縮前梁的鉸接式頂梁，可及時(shí)支護(hù)頂板，減少頂板的暴露時(shí)間。</p><p>　　鉸接式頂梁加伸縮和擺動(dòng)前梁，為如圖d、e所示兩種型式的結(jié)合型，由前梁千斤頂調(diào)節(jié)前梁角度，并在前梁內(nèi)加伸縮前探梁。</p><p>　　3)支撐掩護(hù)式支架頂梁</p><p>　　由于支撐掩護(hù)式液壓支架的結(jié)構(gòu)介于支撐式和掩護(hù)式液壓支架之間，所以，支撐掩護(hù)式液壓支

85、架的頂梁結(jié)構(gòu)可采用前述諸種型式，但應(yīng)根據(jù)頂板條件來選取。</p><p>　　對(duì)以上頂梁型式的比較，本次液壓支架設(shè)計(jì)選擇用剛性主梁加上鉸接前梁的結(jié)構(gòu)型式。 </p><p>　　本設(shè)計(jì)支架頂梁采用箱式結(jié)構(gòu)，用鋼板焊接而成，為加強(qiáng)剛性上下蓋板之間焊接加筋板構(gòu)成封閉式棋盤型。</p><p>　　1-頂梁；2-前梁；3-后梁；4-掩護(hù)梁；5-立柱；6-限位千斤頂；7-前

86、梁千斤頂；8-平衡千斤頂</p><p>　　圖2-14 掩護(hù)式液壓支架頂梁的類型</p><p>　　Fig. 2-14 caving lock piece mechanism method</p><p>　　2.5.4 頂梁主要尺寸的確定</p><p><b>　　1)頂梁長(zhǎng)度L1</b></p>

87、<p>　　L1=配套尺寸+底座長(zhǎng)度+AcosQ-GcosP-300</p><p>　　配套尺寸為1889(mm)</p><p>　　底座長(zhǎng)度為2380(mm)</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　代入得</b></p><p&g

88、t;　　=1889+2380+1505cos-2428cos=3243.7(mm)</p><p>　　取頂梁長(zhǎng)度為3244(mm)</p><p><b>　　頂梁寬度</b></p><p>　　到目前為止我們國家刮板輸送機(jī)溜槽的寬度每節(jié)長(zhǎng)度是1.5m一節(jié)溜槽對(duì)應(yīng)一個(gè)支架，因此本次設(shè)計(jì)選取頂梁寬度為1.5m。</p><

89、p><b>　　頂梁厚度</b></p><p>　　通過與同類液壓支架類比取頂梁厚度為220mm</p><p>　　頂梁其他有關(guān)尺寸的確定</p><p>　　通過與zz4000/17/35液壓支架類比可以選取立柱上鉸點(diǎn)，前梁千斤頂?shù)你q點(diǎn)，前梁的鉸點(diǎn)，后梁鉸點(diǎn)，掩護(hù)梁和頂梁接點(diǎn)位置如圖2-15所示。</p><p&

90、gt;　　2.5.5頂梁主要參數(shù)的確定</p><p><b>　　頂梁面積A</b></p><p><b>　　頂梁面積A=</b></p><p>　　L-頂梁長(zhǎng)度 B-1500mm</p><p>　　A=32441500=4.87m</p><p>　　2-15

91、支架的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　Fig. 2-15caving shield map</p><p><b>　　支護(hù)面積S</b></p><p>　　頂梁的支護(hù)面積按照下面公式計(jì)算：</p><p>　　S=(+300)B (2-8)<

92、;/p><p><b>　　代入2-8得：</b></p><p>　　S=(3244+300)1500=5.32</p><p><b>　　支架名義工作阻力F</b></p><p>　　F=S (2-9)</

93、p><p>　　式中F-支架名義工作阻力，KN</p><p>　　支架在最高處名義工作阻力為：</p><p>　　Fm=s=5.32827=4399.64KN</p><p><b>　　頂板覆蓋率</b></p><p>　　支架頂板覆蓋按下式計(jì)算</p><p>　　=

94、A/S100%=100% (2-10)</p><p><b>　　-頂板覆蓋率</b></p><p><b>　　將數(shù)據(jù)代入得：</b></p><p>　　=4.87/5.32100%=91.54%</p><p>　　2.6底座的結(jié)構(gòu)選擇及主要

95、參數(shù)的確定</p><p>　　2.6.1底座的作用</p><p>　　底座是支架的又一主要支撐部件，支架通過底座將頂板的壓力傳至地板。底座也是組成四連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件之一。支架還通過底座與推移機(jī)構(gòu)相連，以實(shí)現(xiàn)自身的前移和推動(dòng)輸送機(jī)。</p><p>　　2.6.2設(shè)計(jì)底座的要求</p><p>　　底座要有足夠的強(qiáng)度與剛度；</p>

96、;<p>　　底座要對(duì)底板的起伏變化有足夠的適應(yīng)性；</p><p>　　底座要與底板的接觸面積大,用來減小底座對(duì)底板的接觸比壓,以逃避支架陷入底板之中；</p><p>　　底座應(yīng)有足夠的尺寸來安入立柱、推移裝置及液壓控制裝置；</p><p>　　底座要能把落入支架內(nèi)的碎矸推棄到老塘中。</p><p>　　底座一定要把落入

97、液壓支架里面的碎矸石推到老塘之中。</p><p>　　2.6.3底座結(jié)構(gòu)型式的確定</p><p>　　底座的結(jié)構(gòu)型式如圖2-16所示通常有三種型式。</p><p><b>　　整體式。</b></p><p>　　整體式。整體式底座是用鋼板焊接成的箱式結(jié)構(gòu)，整體性強(qiáng)，穩(wěn)定向好，強(qiáng)度高，不易變形，與底座接觸面積大，比

98、壓小。</p><p>　　如圖2-16a所示的底座用于支撐式液壓支架，箱體高度大便于安裝復(fù)位裝置。 </p><p>　　如圖2-16b所示的底座高度低，占用空間小，一般用于掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式液壓支架。2)對(duì)分式。為使底座在一定范圍內(nèi)適應(yīng)底板起伏不平的變化，通常把底座制成前、后或左、右對(duì)分式。如圖2-16c、d所示為前、后兩個(gè)底座的對(duì)分式，兩者通過銷軸與彈簧鋼板鉸接而成。如圖2

99、-16e所示為左、右兩個(gè)底座箱的對(duì)分式，兩者用彈簧鋼板和銷軸連接。</p><p>　　底靴式。底靴式底座的特點(diǎn)是每根立柱支撐在一個(gè)底靴上，立柱之間用彈簧鋼板連接，立柱與底靴之間用銷軸連接，如圖2-16f所示。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活，對(duì)地板的不平整適應(yīng)性強(qiáng)，但剛性差，與地板接觸面積小，穩(wěn)定相差，一般用于節(jié)式支架上。</p><p>　　各種型式的底座前端都制成滑撬形，以減小支架的移架阻力。

100、同時(shí)底座后部的重力大于前部，避免移架時(shí)啃底。</p><p>　　底座與立柱之間連接處用鑄鋼球面柱窩接觸，以免因立柱偏斜受偏載，并用限位板和銷軸限位，防止立柱脫出柱窩。在整體式底座后部中間去掉一塊鋼板，減少底座后部與底板的接觸面積，增加底座后部的比壓，同時(shí)有利于排矸。</p><p>　　a、b整體式底座；c、d、e對(duì)分式底座；f底靴式底座</p><p>　　圖2

101、-16底座的結(jié)構(gòu)型式</p><p>　　Fig. 2-16 Base structure type</p><p>　　通過與同類型液壓支架的底座進(jìn)行比較，采用整體式底座。</p><p>　　2.6.4底座主要尺寸的確定</p><p>　　根據(jù)以往設(shè)計(jì)類比，取底座長(zhǎng)度為2325mm,寬度為1200mm</p><p&

102、gt;　　采用類比法，確定頂梁上立柱柱窩位置，底座上立柱柱窩位置，進(jìn)而確定支架結(jié)構(gòu)尺寸如圖2-14所示</p><p>　　2.7掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)確定</p><p>　　2.7.1掩護(hù)梁的作用</p><p>　　掩護(hù)梁只有掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式液壓支架才安設(shè)。其主要功能是隔離采空區(qū)、阻止采空區(qū)冒落矸石涌入工作面，并承受采空區(qū)冒落矸石的載荷和基本頂來壓時(shí)的沖

103、擊載荷。掩護(hù)梁與前后連桿。底座共同組成四連桿機(jī)構(gòu)，承受支架的水平分力。</p><p>　　2.7.2掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)型式</p><p>　　1)從側(cè)面看掩護(hù)梁分直線型和折線型。如圖2-16所示。其中，如圖a圖所示的掩護(hù)梁是折線型，圖b是直線型掩護(hù)梁。</p><p>　　1 頂梁；2 掩護(hù)梁；3 立柱；4 前連桿；5 

104、;后連桿；6 底座；7 限位千斤頂</p><p>　　圖2-16 掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)型式</p><p>　　Fig. 2-16caving lock piece mechanism method </p><p>　　折線型相對(duì)直線型支架斷面大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，但工藝性差，所以很少采用。</p><p>　　

105、2)從掩護(hù)梁的寬度方向分，可分為整體式和相分式兩種。對(duì)分式結(jié)構(gòu)尺寸小，易于加工、運(yùn)輸和安裝，但結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差。</p><p>　　2.8立柱的結(jié)構(gòu)選擇及主要參數(shù)的確定</p><p>　　2.8.1立柱的作用</p><p>　　立柱是液壓支架承載與實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作的主要液壓元件。它是支架的承壓構(gòu)件，由于長(zhǎng)時(shí)間的承受高壓力所以要有足夠的抗壓能力，抗彎矩的能力。</

106、p><p>　　2.8.2立柱的結(jié)構(gòu)型式</p><p><b>　　1 立柱的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　立柱按動(dòng)作方式分為單作用和雙作用立柱；按結(jié)構(gòu)分為活塞式和柱塞式立柱；按伸縮方式分為單伸縮和雙伸縮式立柱，如圖2-17所示。</p><p>　　a-單作用活塞式；b-單作用柱塞式；c-雙作用活塞式；d、e、f-雙

107、伸縮式</p><p><b>　　圖2-17立柱類型</b></p><p>　　Fig. 2-9 caving lock piece mechanism method </p><p>　　2 幾種立柱的動(dòng)作原理</p><p>　　1）單伸縮立柱的動(dòng)作原理 </p><p&g

108、t;　　單伸縮單作用活塞式或柱塞式立柱，靠液壓力伸柱，靠自重或彈簧力降柱。單伸縮雙作用活塞式立柱，靠液壓力伸柱和降柱。當(dāng)下腔進(jìn)液上腔回液時(shí)伸柱，反之為降柱。 </p><p>　　2）雙伸縮立柱的動(dòng)作原理 </p><p>　　雙伸縮立柱動(dòng)作原理如圖2-18所示 </p><p>　　當(dāng)高壓液進(jìn)入中缸下腔，上腔回液，使中缸伸起，如圖2-

109、18a所示。 當(dāng)中缸全部伸出后中缸下腔壓力增加，當(dāng)壓力增加至超過底閥彈簧調(diào)正壓力時(shí)，底閥打開，高壓液進(jìn)入上柱下腔，上柱上腔液體經(jīng)中腔上部小孔排出，使上柱伸出，如圖2-18b所示。降柱時(shí)如圖2-18c、d所示。 </p><p>　　當(dāng)高壓液進(jìn)入中缸上腔，下腔回液，中缸下降；當(dāng)中缸降到底時(shí)，一方面底閥被缸底頂開，另一方面中缸上孔正對(duì)立柱上部進(jìn)液孔，如圖2-18c所示。</p>&l

110、t;p>　　圖2-18雙伸縮立柱動(dòng)作原理</p><p>　　Fig. 2-18Double Telescoping operation principle</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用單伸縮，雙作用活塞式立柱。</p><p>　　2.8.3立柱主要參數(shù)的確定</p><p>　　立柱缸體內(nèi)徑和活塞外徑</p><

111、;p><b>　　缸體內(nèi)徑的確定：</b></p><p><b>　　(cm)</b></p><p>　　式中D—立柱缸體內(nèi)徑cm，</p><p>　　—支架承受的理論支護(hù)阻力；</p><p>　　—每架支架立柱數(shù)目；</p><p><b>　　—安

112、全閥調(diào)正壓力；</b></p><p>　　—立柱最大傾角，支架在最低位置時(shí)其值最大；</p><p><b>　　17.7cm</b></p><p>　　表2－2立柱缸體內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　Tab. 2-2 Column diameter cylinder of the standard v

113、alue</p><p>　　通過查表選取缸體內(nèi)徑</p><p><b>　　=180mm</b></p><p>　　根據(jù)表2-2對(duì)照后選取活塞桿外徑</p><p><b>　　d=170mm</b></p><p>　　工作阻力1372KN</p>&l

114、t;p>　　額定工作壓力56.1mpa</p><p>　　選用我們國家自己生產(chǎn)的XRB2B型乳化液泵站，其額定工作壓力是35MPa。</p><p>　　取泵站額定工作壓力 ( MPa)減去從泵站到支架沿程壓力損失后的值為30 MPa，代入公式</p><p><b>　　(2-11)</b></p&

115、gt;<p><b>　　得立柱的初撐力為：</b></p><p>　　2）安全閥壓力和立柱工作壓力</p><p>　　安全閥選用YF1B型調(diào)正壓力=40 MPa。</p><p>　　液壓支架立柱的工作阻力按照下面的公式進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　　(2-12)</

116、b></p><p><b>　　得立柱的工作阻力：</b></p><p>　　=1017.36KN</p><p>　　表2－2單伸縮立柱的缸徑、柱徑組配合關(guān)系</p><p>　　Tab. 2-2 telescopic column of single-bore, with the relationship

117、between column diameter group</p><p>　　2.9推移裝置的結(jié)構(gòu)選擇和主要參數(shù)的確定</p><p>　　2.9.1推移裝置的作用</p><p>　　推移裝置在采煤機(jī)截割一次煤壁后進(jìn)行推移運(yùn)輸機(jī)，為下一個(gè)工作物質(zhì)循環(huán)做好準(zhǔn)備，同時(shí)在推移支撐掩護(hù)式液壓支架及時(shí)支護(hù)新暴露成的頂板，防止冒落。</p><p>

118、　　2.9.2推移裝置的結(jié)構(gòu)型式</p><p>　　推移裝置有以下幾種：</p><p>　　1)直接連接方式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但推溜力大于移架力。 </p><p>　　2)框架式連接方式,當(dāng)缸體后腔進(jìn)液時(shí), 活塞桿移架當(dāng)剛體內(nèi)腔進(jìn)液時(shí)缸體前移通過框架而推溜, 所以通過這種方式可以使移架力大于推溜力。 </p><p>　　3)移步橫梁連接方

119、式,結(jié)構(gòu)復(fù)雜并不能起到防止支架下滑的作用,這種方式對(duì)支架與運(yùn)輸機(jī)的配套性不做要求。 </p><p>　　浮動(dòng)活塞式 : 它可以使移架大于推溜力。推溜,活塞進(jìn)液，由于活塞空套在活塞柑上，活塞推到前方后，活塞桿推溜，由于活塞面積小，所以推溜力?。?移架，活塞桿腔進(jìn)液缸體前移而移架，左腔環(huán)形面積大于活塞桿面積，所以移架力大于推溜力。 </p><p>　　通過幾以上幾種類比，推移裝置進(jìn)行比較，

120、本設(shè)計(jì)選取浮動(dòng)活塞式為推移裝置。</p><p>　　2.9.3推移裝置有關(guān)參數(shù)確定</p><p><b>　　推移步距的確定：</b></p><p>　　本次液壓支架的設(shè)計(jì)選用移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式，所選用的采煤機(jī)截深為650mm.因此推移的步距選用650mm。</p><p>　　推移千斤頂行程與推移步距有關(guān)

121、，當(dāng)推移的步距是650mm的時(shí)候，選推移千斤頂?shù)男谐虨?00mm。</p><p>　　推移千斤頂?shù)母左w內(nèi)徑 ，活塞桿的外徑的確定 ：</p><p>　　缸體內(nèi)徑、活塞桿直徑按以下兩式得出：</p><p>　　 (2-13)</p><p><b>　　(2-14)</b

122、></p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　 D—推移千斤頂缸體內(nèi)徑 mm；</p><p>　　d—推移千斤頂活塞桿直徑 mm；</p><p>　　—推移千斤頂移架力KN；</p><p>　　—推移千斤頂推溜力KN；</p><p&g