机械5

通过本次设计，培养学生综合运用液压传动、机械设计、工程理学等课程中所学理论知识的能力；强调设计的独创性和实用性，培养和提高设计者独立分析问题和解决实际问题的能力，为今后适应工作岗位和创造性地开展工作打下坚实基矗 采用综合机械化采煤方法是大幅度增加煤炭产量，提高经济效益的必由之路。为了满足对煤炭日益增长的需要，必须大量生产综合机械化采煤设备，迅速增加综合机械化采煤工作面（简称综采工作面）。而每个综采工作面平均需要安装150台液压支架，可见对液压支架的需要量时很大的。 由于不同采煤工作面的顶底板条件，煤层厚度、煤层倾角、煤层的物理机械性质等的不同，对液压支架的要求也不同，为了有效的支护和控制顶板，必须设计出不同类型和不同结构尺寸的液压支架。因此，液压支架的设计工作是很重要的。由于液压支架的类型很多，因此其设计工作量是很大的，由此可见，研制和开发新型液压支架是必不可少的一个环节。 在过去的半个多世纪中，煤矿井下开采支护设备的设计和使用发生了巨大变化。其中，最引人瞩目的是世界范围内广泛采用液压支架作为长臂开采支护工程的主要设备。从采煤设备的发展过程来看，采用液压支架管理顶板是当代采煤技术史上一次重要的变革，也是煤矿现代化的主要标志。液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，其重量约占综合采煤设备总重量的8090其费用约占综合采煤设备总费用的6070因此，为了降低成本提高采煤的经济效益，世界各主要产煤大国都一直在积极地开展液压支架的研究。 目录 1概述1 1.1液压支架的组成和分类1 1.1.1液压支架的组成1 1.1.2液压支架的分类2 1.2液压支架的工作原理2 1.3液压支架的支护方式5 1.4支架选型的基本参数6 1.4.1对液压支架的基本要求6 2液压支架的总体设计７ 2.1液压支架的选型７ 2.2液压支架参数的确定９ 2.2.1支护强度和工作阻力９ 2.2.2初撑力９ 2.2.3移架力与推溜力１０ 2.2.4支架调高范围１０ 2.2.5中心距和宽度的确定１１ 2.2.6底座宽度１１ 2.3采煤机、液压支架和输送机的配套１２ 2.3.1采煤机、液压支架和输送机的配套１２ 2.3.2其他附属设备的配套１２ 2.4四连杆机构设计１３ 2.4.1四连杆机构的作用１３ 2.4.2用优选设计法设计四连杆机构１４ 2.5顶梁长度的确定１９ 2.6立柱及柱窝位置的确定２０ 2.7平衡千斤顶位置的确定２４ 2.7.1平衡千斤顶安装位置的确定原则２４ 2.7.2平衡千斤顶在顶梁上位置的确定２５ 2.8其它千斤顶技术参数的确定２７ 2.8.1推移千斤顶技术参数２７ 2.8.2侧推千斤顶技术参数２７ 2.8.3前梁千斤顶技术参数２７ 2.8.4护帮板千斤顶的技术参数２８ 3液压支架受力分析和计算２９ 3.1受力分析计算２９ 3.2支护强度计算３０ 3.3底座比压的计算３０ 4液压支架的主要部件的设计３２ 4.1前梁３２ 4.2主顶梁３２ 4.3掩护梁３３ 4.4前、后连杆３４ 4.5底座３５ 4.6立柱３６ 4.7千斤顶３７ 4.7.1推移千斤顶３７ 5主要零、部件的强度校核３９ 5.1校核的基本要求３９ 5.2前梁强度校核４０ 5.2.1前梁受力情况４０ 5.2.2前梁强度计算４１ 5.3主顶梁强度校核４３ 5.3.1主顶梁受力情况４３ 5.3.2主顶梁强度计算４４ 5.4掩护梁强度校核４６ 5.4.1掩护梁受力情况４６ 5.4.2掩护梁强度计算４６ 5.5底座强度校核４８ 5.5.1底座受力情况４８ 5.5.2底座强度校核４９ 5.6立柱强度的校核５０ 5.6.1立柱稳定性校核５０ 6液压系统５３ 6.1液压支架的液压系统的简介５３ 6.1.1液压支架传动系统的基本要求５３ 6.1.2液压支架的液压传动特点５３ 致谢５５ 参考文献５６ 本主要阐述了一般掩护式液压支架的设计过程。设计内容包括：选架型、总体设计、主要零部件的设计、主要零部件的校核和液压系统的设计。 由于该煤层厚度适中，选用掩护式液压支架。煤层厚度介于之间，煤层厚度变化较大，选用调高范围大且抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。支架采用正四连杆机构，以改善支架受力状况。顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构；立柱采用双伸缩作用液压缸，以增加工作行程来满足支架调高范围的需要。推移千斤顶采用框架结构，以减少推溜力和增大移架力。为了提高移架速度，确保对顶板的及时支护，采用锥阀液压系统。 关键词：液压支架液压四连杆机构采煤支架选型推溜移架 液压支架的液压传动，与其它机械的容积式液压传动有很大的区别，其特点如下： 工作液的压力高（管路内的压力达，立柱内的压力达），流量大（ ）; 在液压系统中，采用粘度低和容量大的液体作为工作介质； 液压缸、操纵阀，其它调节和控制装置等的数量大（高压泵1~6台、液压缸300~1500个、安全阀150~300个，还有同样数量的液控单向阀）； 很长的液压管路（200~300刚性管，500~3000高压软管）； 泵-----液压缸传动系统的换算弹性模数较低； 根据支架的数量改变液流的参数； 所有支架的结构上都有着相同的液压缸、液压装置以及它们之间都有相同的连接方式（相同的液压系统）； 每节支架都重复着相同的工序，这些工序的总和构成液压支架的基本工序； 为了保证系统具有较高的容积效率，实现无故障作业和工作人员的安全，液压系统的元件和部件要有好的密封性和可靠性。 这些基本特点决定了液压传动元件以及整个系统在结构上的特点，即： 液压支架是以单节支架为单元的，这就决定了液压系统的构成，即工作面支架和端头支架的液压系统成为液压支架的基本组成部分。此外，可以把泵站、中心控制台和支架的液压管路等部分作为支架的公用液压系统。其中每个部分都具有独立的功能，在改善液压传动或者制定新的方案时，一般都可以单独地加以研究。