机械5

zz4000型支撑掩护式液压支架设计【含CAD图纸】 摘要 液压支架是我们煤炭生产中一个重要的组成部件，它起着支护顶板，防止冒顶，维持工人一定的工作空间，保证安全和各项作业的正常运行。一个循环包括，降柱、移架、升柱、推溜四个动作。液压支架由顶梁，底座、掩护梁、立柱、推移装置、操纵控制系统等主要部分组成。目前液压支架的分类有三类型，即支撑式液压支架、掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架。 液压支架以高压液压作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备。这类支架适用于直接顶为中等稳定或稳定，老顶有明显或强烈的周期来压，瓦斯含量较大中厚或厚煤层中，液压支架的选型，其根本目的是使综采设备适应矿井和工作面的条件，投产后能做到高产、高效、安全、并为矿井的集中生产、优化管理和最佳经济效益提供条件，因此必须根据矿井煤层、地质、技术和设备条件进行选择。本设计采用支撑掩护式液压支架。 目录 摘要1 目录2 1前言9 1.1概述9 1.2液压支架的国内外发展趋势9 1.3研究的目的和意义10 2支撑掩护式液压支架的设计11 2.1设计的原始条件11 2.2支撑掩护式液压支架的特征参数11 2.2.1支架11 2.2.2立柱11 2.2.3前梁千斤顶11 2.2.4推移千斤顶11 2.2.5侧推千斤顶11 2.3支撑掩护式液压支架的结构特点12 2.4支撑掩护式液压支架的液压系统12 2.5 ZZ型支撑掩护式液压支架的配套尺寸设备12 3液压支架的总体设计13 3.1液压支架的特点13 3.2液压支架基本参数确定16 3.2.1采煤高度确定16 3.2.2支架的伸缩比17 3.2.3支架间距17 3.2.4理论支护强度17 3.3液压支架四连杆机构的确定18 3.3.1四连杆机构的作用18 3.3.2四连杆机构的几何特征18 3.3.3四连杆机构尺寸的确定20 3.4液压支架配套设备及有关参数的确定26 3.4.1采煤机和运输机型号的确定26 3.4.2配套图.配套尺寸的确定26 3.5顶梁的设计及期有关参数的确定27 3.5.1顶梁的作用27 3.5.2顶梁设计要求27 3.5.3顶梁结构型式的确定27 3.5.4顶梁主要尺寸的确定28 3.5.5顶梁要主参数的确定29 3.6底座的结构选择及主要参数的确定30 3.6.1底座的作用30 3.6.2底座设要求： 30 3.6.3底座的结构确定31 3.6.4底座主要尺寸的确定31 3.7掩护梁的结构选择及主要参数确定31 3.7.1掩护梁的作用31 3.7.2掩护梁结构型式如下: 31 3.7.3掩护梁主要尺寸的确定31 3.8立柱的结构选择及主要参数的确定32 3.8.1立柱的作用32 3.8.2立柱结构形式的确定32 3.8.3立柱主参数的确定33 3.9推移装置的结构选择和主要参数的确定34 3.9.1推移装置的作用34 3.9.2推移装置的结构型式34 3.9.3推移装置有关参数确定35 3.10侧护装置的结构选择及主要参数的确定36 3.10.1侧护装置的作用36 3.10.2侧护装置结构形式的确定36 3.10.3侧护装置有参数确定37 3.10.4侧护板活动方式的确定39 3.11前梁千斤顶的选择及有关参数的确定39 3.11.1前梁千斤顶行程的确定39 3.11.2缸体内径和活塞直径39 3.11.3前梁千斤顶推拉力的确定39 4支架受力分析计算40 4.1液压支架的支护性能与外载荷40 4.2支掩式支架的受力分析41 4.2.1顶梁合力F
n及其作用点位置41 4.2.2前后连杆力F, 44 4.2.3底座合力大小及其作用点位置46 4.2.4顶梁载荷分布46 4.2.5支护强度计算48 4.2.6底座平均接触比压48 4.2.7支护效率51 4.3支架受力计算51 4.3.1原始数据51 4.3.2不同支护高度时，各参数的计算52 4.4支架受力影响因素分析56 4.4.1支架支护高度对于受力的影响56 4.4.2摩擦系统对支架受力的影响。 56 4.4.3前梁千斤顶的推拉力对支架的受力影响。 57 4.4.4瞬心位置角θ对支架受力影响57 5立柱强度较核58 5.1立柱强度的验算58 5.2油缸稳定性计算58 5.3缸筒壁厚和外径计算与缸体的强度验算59 5.3.1缸向等筒壁厚和外径计算与缸体强度计算59 5.3.2油缸的稳定性计算59 5.3.3活塞稳定性计算61 5.3.4活塞杆的强度验算62 5.4立柱的稳定性极限力64 参考文献65