目录 摘要……………………………………………………………………………I ABSTRACT ………………………………………………………………II 1绪论………………………………………………………………………1 1.1国内外液压支架的研究现状及发展…………………………………1 1.2本课题的研究目的和意义……………………………………………3 2液压支架基本理论分析…………………………………………………5 2.1液压支架的工作原理…………………………………………………5 2.2液压支架的类型和结构………………………………………………8 2.3对液压支架的基本要求………………………………………………9 2.4支架的选型设计………………………………………………………10 3液压支架的整体结构设计……………………………………………14 3.1支架高度、中心距的确定……………………………………………14 3.2底座长度的确定………………………………………………………15 3.3四连杆机构的设计……………………………………………………16 3.4顶梁长度计算…………………………………………………………22 4支架主要部件的设计……………………………………………………24 4.1支架主要部件的设计要求……………………………………………24 4.2顶梁的设计……………………………………………………………25 4.3底座的设计……………………………………………………………26 4.4支架技术参数和立柱的设计…………………………………………26 4.5力柱柱窝位置和受力计算……………………………………………33 4.6千斤顶技术参数的确定………………………………………………35 5支架受力分析与计算……………………………………………………41 5.1支架工作状态…………………………………………………………41 5.2受力计算………………………………………………………………42 5.3顶梁载荷分布…………………………………………………………45 6液压支架的强度校核………………………………………………… 47 6.1强度条件………………………………………………………………47 6.2主顶梁的校核…………………………………………………………47 6.3掩护梁强度校核………………………………………………………50 6.4底座强度校核…………………………………………………………52 6.5立柱强度校核…………………………………………………………56 7液压系统设计…………………………………………………………… 65 7.1液压支架的液压系统特点……………………………………………65 7.2液压系统的设计方法…………………………………………………66 7.3千斤顶系统……………………………………………………………66 7.4乳化液泵站系统………………………………………………………70 8技术经济分析……………………………………………………………76 9结论…………………………………………………………………………77 参考文献……………………………………………………………………78 致谢……………………………………………………………………………79 附录……………………………………………………………………………80 2.4支架的选型设计 2.4.1设计的原始条件 煤层厚度：H＝1.8~3.2米；顶设条件老顶II级、直接顶II级，底板平整，无影响支架通过的断层。工作面配套设备：采煤机：MXA-300/3.5，刮板输送机：SGZ－730/320。煤层倾斜角小于15度，支护强度、底板抗压强度、泵站压力、安全阀调定压力40MPa。 2.4.2支架的支护性能与外载荷 由液压支架的工作状态知，支架承受的外载荷是顶板下沉形成的。在顶板下沉过程中，支架的顶梁与顶板有相对滑动的现象，支架不仅受有垂直于顶梁的力，还受有平行于顶梁的摩擦力。垂直于顶梁的力由支架的工作阻力来平衡。在支架承载过程中，支架底座承受工作面底板反作用力。 为了设计计算方便，要对支架的外载荷和支架本身进行简化，概述如下： 把支架简化成一个平面杆系结构。为偏于安全，在计算时把外载荷视为集中载荷；金属结构件按直梁理论计算；顶梁、底座与顶底板被认为均匀接触，载荷沿支架长度方向按线性规律分布，沿支架宽度方向为均布；通过分析和计算可知，掩护梁上矸石的作用力，只能使支架实际支护阻力降低所以，在进行强度计算时不计，使掩护梁偏于安全；立柱和短柱按最大工作阻力计算；产生作用在顶梁上的水平力的情况有两种，是由于支架让压回缩，顶梁前端点运动轨迹为近似双纽线，顶梁与顶板间产生相对位移，顶板给予顶梁水平摩擦力，另一种是由于顶柜向采空区方向移动，使支架顶梁受一指向采空区的水平摩擦力。顶梁和顶板的静摩擦系数W， 一般取0.15~0.3；按不同支护高度时各部件最大受力值进行强度校核。 2.4.3影响架型选择的因素 (1)煤层厚度 煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作阻力，而且还影响到支架的稳定性。当煤层厚度大于2.5~2.8m（软煤取下限，硬煤取上限）时，应选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。当煤层厚度变化较大时，应选用调高范围大的支架。 (2)煤层倾角 煤层倾角主要影响支架的稳定性，倾角大时易发生倾倒、下滑象。当煤层倾角大于10 ~15时，应设防滑和调架装置，当倾角超过18时，应同时具有防滑防倒装置。 (3)底板性质 底板承受支架的全部载荷，对支架的底板影响较大，底板的软硬和平整性，基本上决定了支架底座的结构和支承面积。选型时，要验算底座对底板的接触比压，其值要小于底板的允许比压(对于砂岩底板，允许比压为1.96~2.16MPa，软底板为0.98MPa左右)。 (4)瓦斯涌出量 对于瓦斯涌出量大的工作面，支架的通风断面应满足通风的要求，选型时要进行验算。 (5)地质构造 地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别在5~8和20mi
n以下时，暂不宜采用液压支架。 (6)设备成本 在满足要求的前提下，应选用价格便宜的支架。