机械5

摘要 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻笨重的体力劳动，改善作业环境，是煤炭工业技术的发展方向。而液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。 液压支架主要有以下几个基本部分组成：顶梁，底座，液压支柱，千斤顶，斜梁，反四连杆机构。设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。 在放顶煤过度液压支架的设计中，前梁、主顶梁、斜梁和立柱等结构件的设计是重点。本介绍了液压支架的结构、类型、工作原理、目的及要求，对放顶煤过度液压支架作了详尽的分析和介绍，讲述了这种支架的设计方案和用途。 关键词：液压支架;支护;四连杆机构;顶梁;立柱。 Abstract Comprehe
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n 目录 摘要i Abstract ii 1.绪论1 1.1液压支架发展历史1 1.2放顶煤开采工艺及放顶煤液压支架2 1.3采煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数6 1.3.1采煤工作面对液压支架的设计要求6 1.3.2液压支架设计的基本参数6 1.4本文做的主要工作7 2.液压支架整体结构设计9 2.1支架主要尺寸的确定9 2.1.1支架的高度和支架的伸缩比9 2.1.2支架间距和宽度的确定9 2.2支架四连杆机构的确定10 2.2.1四连杆机构的作用10 2.2.2四连杆机构设计的要求11 2.3四连杆机构的设计12 2.4顶梁长度的确定22 2.4.1支架工作方式对顶梁长度的影响22 2.4.2顶梁长度计算22 3.放顶煤液压支架主要结构设计24 3.1支架主要部件的设计要求24 3.2顶梁的设计25 3.3底座的设计26 3.4液压系统的分析26 3.4.1液压系统的特点26 3.4.2支架的工作机构27 3.4.3控制系统27 3.5液压支架的主要技术参数28 3.5.1支护面积28 3.5.2支护强度和支护效率28 4.液压支架的液压系统29 4.1立柱和千斤顶29 4.2支架液压阀30 5.液压支架强度计算32 5.1强度条件32 5.2顶梁强度校核33 5.3底座强度校核36 5.4前连杆强度校核40 5.5后连杆强度校核42 6.液压支架的受力分析及校核44 6.1压支架前连杆的受力44 6.2支架后连杆的受力44 6.3顶梁受力情况45 6.4顶梁强度计算46 6.5底座计算47 6.5.1强度计算47 6.5.2底座接触比压计算48 6.6立柱强度计算50 6.6.1立柱参数50 6.6.2计算重叠长度50 6.6.3上活柱的强度核算51 6.6.4下活柱的强度核算52 6.6.5缸体强度核算52 7.液压系统设计55 7.1立柱和千斤顶55 7.2支架液压阀55 7.2.1液控单向阀56 7.2.2安全阀56 7.2.3操纵阀56 7.2.4液压支架液压阀的密封技术分析56 7.3液压支架的控制方式58 7.3.1手动控制58 7.3.2自动控制58 8.液压支架三维建模59 8.1三维模型软件的选择与建立59 8.1.1三维模型软件的选择59 8.1.2三维模型的建立60 8.2液压系统调试、保养62 8.2.1调试62 8.2.2保养63 结论64 参考文献65 外文文献67 中文译文70 放顶煤液压支架的类型、应用及发展趋势70 致谢74 1绪论 1.1液压支架发展历史 历史地来看，大约在四五十年前回采工作面还是采用木支柱。随着刨煤机、钻削式和滚筒式采煤机等快速采煤机的使用,木支柱既不能对顶板提供足够大的阻力，其支设和回收亦难满足连续采煤的要求。于是，刚性木支柱被可压缩性摩擦和液压支柱所代替，并以支柱加铰接顶梁的结构形式支护回采工作面。 1954年，英国研制出垛式支架。它主要由安装在矩形整体底座上的立柱和顶梁组成。几个月后，英国奥尔蒙德煤矿的低主煤层的整个工作面都装备了这种支架。这就是世界上首个装备液压支架的采煤工作面。从此，开创了煤炭工业的新时代。 1958年法国试验成功了节式支架。 五十年代末，为开采煤层厚超过2m的松散和破碎顶板条件下的褐煤，前苏联开始研制掩护式液压支架，并于1961年在阿乐斯-科拖举办的贸易展览会上展出了OMKT型掩护式支架。这种支架顶梁很短，仅0.8m，并与掩护梁铰接，单根朝前倾斜液压支柱连接着掩护梁和底座。当支架在其工作高度范围内升降时，顶梁顶点相对于煤壁作圆弧运动。这样，不仅影响了支架的承载能力，而且端面距变化很大，不利于顶板的维护。但比起垛式和节式支架，掩护式支架能有效的控制顶板，防止开采过程中矸石渗入工作面，工作能力很好。 为了保持顶梁端点相对于煤壁作近似的直线运动，在OMKT型掩护式支架的基础上作