机械5

中厚煤层支撑掩护式液压支架设计 摘要 我课题的研究内容是支撑掩护式液压支架的总体设计。 现代长壁工作面采煤已经在开采区使用液压支架。液压支架不仅支撑顶板，推动刮板输送机工作面和自移式支架本身，而且还为相关的采煤设备提供一个安全的工作环境。因此正确的选择和应用液压支架是长壁工作面采煤成功的先决条件。此外，由于对液压支架需求数量很大，对液压支架的投资经常要占到长壁采煤工作面初始投资的一半以上。因此，从技术和经济两方面的观点看，液压支架是长壁采煤工作面设备中十分重要的一部分。 支撑掩护式液压支架结合了垛式液压支架和掩护式液压支架的特点。所以，支撑掩护式液压支架具有以上两者所具有的优点。 液压支架作为回采工作面的一种支护设备，液压支架在工作过程中能否取得良好的支护效果，取决于支架的架型，结构和相关参数。首先，通过进行四连杆机构优化设计来确定支架的四连杆机构各杆系的长度；然后，以力学模型为依据，分析了液压支架的顶梁、掩护梁上载荷的作用机理，得到了较为合理的支架载荷的计算公式；其次，结合设计的支架，从平面和空间两方面对支架主要结构件进行受力分析；最后对支架主要结构件、连接销轴进行强度效核,并画出所有的机械图。 关键词：支撑掩护式支架；顶梁；四连杆；双纽线；强度 Desig
n of supportcoverhydraulicsupportfor mediuma
ndthickcoalseamsupport ABSTRACT My paper mai
nly foused o
n the problemwhich is desig
n out a type of chock-shield support. Moder
n lo
ngwall mi
ni
ng employs hydraulic powered supports at the face area. The supports
not o
nly holds up the roof, pushes the face chai
n co
nveyor, a
nd adva
nces itself, but also provides a safe e
nviro
nme
nt for all associated mi
ni
ng activities. Therefore its successful selectio
n a
nd applicatio
n are the prerequisite for successful lo
ngwall mi
ni
ng. Furthermore, due to the large
number of u
nits required, the capital i
nvested for the power support usually accou
nts for more tha
n half of the i
nitial capital for a lo
ngwall face. Therefore both from tech
nical a
nd eco
nomic poi
nts ofview, the powered support is avery importa
nt piece of equipme
nt i
n a lo
ngwall face. The chock shield combi
nes the features of the chocks a
nd the shields. As such it possesses the adva
ntages of both. The hydraulic support described is a part of the mi
ni
ng i
ndustry equipme
nt i
n the mi
ne, used for protectio
n ofworki
ng e
nviro
nme
nt i
n the gallery. Itworkswell or bad atwork basi
ng o
n its support mode, frame a
nd some parameters. I
n the first step, the optimalvalues of some parameters of the leadi
ng four-bar mecha
nism are determi
ned by usi
ng Visual Basic. Seco
ndly, the base of mecha
nic model of support-surrou
ndi
ng, the mecha
nism a
nd loads o
n the support is decided. The
nextwork,with the co
nditio
n of the desig
n, the mai
n mecha
nics of hydraulic support is a
nalyzed a
nd calculated by pla
ne a
nd spatial model. Fi
nally, the u
nder frame, top beam cave shield,wrists a
nd hydraulic colum
n are a
nalyzed by calculatio
n. A
nd draw out all the process drawi
ngs. Keywords: chock-shield hydraulic support;ca
nopy; four-bar li
nks; lemiscate;stre
ngt 目录 摘要I ABSTRACT II 1支撑掩护式液压支架概述1 1.1液压支架的用途1 1.2液压支架的工作原理1 1.2.1支架升降1 1.2.2支架移动和推移输送机3 1.3液压支架的分类4 1.4液压支架的组成4 1.4.1顶梁4 1.4.2底座5 1.4.3立柱5 1.4.4掩护梁6 1.4.5活动侧护板6 1.4.6连杆6 1.4.7操纵控制系统6 1.5液压支架的设计7 1.5.1设计目的7 1.5.2对液压支架的基本要求7 1.5.3设计液压支架必需的基本参数8 1.5.4坚硬顶板的液压支架设计8 1.6液压支架的设计动向9 2液压支架的结构设计11 2.1液压支架基本尺寸的确定11 2.1.1支架高度和伸缩比11 2.1.2支架中心距13 2.1.3支架的宽度13 2.2支架整体机构尺寸确定13 2.2.1底座长度13 2.2.2确定四连杆机构和掩护梁长度13 2.2.3确定顶梁的长度20 2.2.4液压支架的性能参数21 2.2.5立柱布置22 2.2.6支架在工作面的通风断面积验算23 2.2.7确定立柱和千斤顶24 3液压支架的受力分析及校核29 3.1液压支架的工作阻力29 3.2液压支架前连杆的受力31 3.3支架后连杆的受力32 3.4顶梁强度计算33 3.4.1顶梁受力情况33 3.4.2顶梁强度计算34 3.5掩护梁强度计算35 3.5.1掩护梁受力情况35 3.5.2掩护梁强度计算36 3.6底座强度计算37 3.6.1底座受力情况38 3.6.2强度计算40 3.6.3底座接触比压计算42 3.7立柱强度计算43 3.7.1立柱参数43 3.7.2计算重叠长度43 3.7.3各种系数的计算45 3.7.4上活柱的强度核算46 3.7.5下活柱的强度核算47 3.7.6缸体强度核算48 3.7.7立柱的稳定裕量验算48 3.8销轴的设计49 4液压支架的液压系统50 4.1立柱和千斤顶51 4.2支架液压阀53 4.2.1液控单向阀53 4.2.2安全阀53 4.2.3操纵阀54 4.3液压支架的控制方式54 4.4液压系统安装、调试55 4.4.1安装55 4.4.2调试： 59 5液压支架的操作和维护60 5.1液压支架的操作维护要求60 5.2液压支架的操作管理事项60 5.3液压支架维护和管理的具体内容61 结论63 参考文献64 致谢76