机械5

ZY3600-15-30液压支架设计 摘要 本主要阐述了掩护式支架的设计过程。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。支架必须能有效支护和控制顶板，并能实现支撑、切顶、移架和推移运输机等一整套工序。 支架采用正四连杆机构，以改善受力状况。顶梁、掩护梁、底座等均做成箱体结构；立柱采用带双伸缩双作用液压缸，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，以减少推熘力和增大移架力。校核按弯曲应力进行计算。液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。 关键词：掩护式；四连杆；双伸缩。 Desig
n of ZY3600-15-30Hydraulic Support Abstract This article mai
nly expou
nds the desig
n of the powered support for top-cavi
ng. The co
nte
nt mai
nly i
ncludes: the selectio
n of form, desig
n of the mai
n parts a
nd workpieces, the calculatio
n of the stre
ngth of the mai
n parts a
nd workpieces, a
nd the desig
n of the powered system.The powered support must be able to support a
nd co
ntrol the roof effectively, a
nd ca
n realize supporti
ng the roof, cutti
ng the roof, adva
nci
ng the support, a
nd pushi
ng forwards the co
nveyer , a
nd so o
n. The powered support adopts the upright four-li
nk mecha
nism, i
n order to improve the mecha
nics co
nditio
n. The roof beam, a
nd the base a
nd so o
n are do
ne i
n chest structure; the sta
nd post is a jack which have a si
ngle flex a
nd double fu
nctio
n with a le
ngthe
ni
ng pole, so as to le
ngthe
n the jour
ney of the jack to satisfy the cha
nge of the height of the powered support. The “adva
nci
ng a
nd movi
ng ”jack is do
ne i
n frame-saw structure ,i
n order to mi
nish the force pushi
ng forwards the co
nveyer a
nd i
ncrease the force adva
nci
ng the powered support. The checki
ng computatio
n is do
ne with the be
ndi
ng strai
n. The hydraulic pressure packi
ng block with ca
n curve the so
nveyor a
nd the coal wi
n
ni
ng machi
ne compositio
n comprehe
nsive mecha
nizatio
n coal mi
ni
ng equipme
nts, its applicatio
n to i
ncrease coal mi
ni
ng worki
ng face output, raise to labor the rate of productio
n a
nd decli
ne low cost, ease the worker's ma
nual labor a
nd assura
nces safe productio
n is i
ndispe
nsable valid measure. Key words: double flex le
ngthe
ni
ng pole;the powered support for top-cavi
ng; the upright four-li
nk mecha
nism. 目录 摘要i Abstract ii 1概述1 1.1液压支架的用途、原理和分类1 1.1.1液压支架的用途1 1.1.2液压支架的动作原理1 1.1.3液压支架的分类3 1.2对液压支架的要求和设计液压支架必要的基本参数5 1.2.1设计目的5 1.2.2对液压支架的基本要求5 1.2.3设计液压支架必需的基本参数6 1.3国内外液压支架的差距及今后的发展趋势6 2液压支架的选型和主要参数的确定9 2.1液压支架的选型9 2.1.1液压支架的选型9 2.2综采工作面设备的配套11 2.2.1采煤机、液压支架和运输机的配套12 2.2.2生产能力配套12 2.2.3性能配套12 2.2.4其他附属设备的配套12 3液压支架的整体结构尺寸设计13 3.1支架高度、支架间距、底座长度的确定13 3.1.1支架高度和支架的伸缩比13 3.2四连杆机构的作用和四连杆机构设计14 3.2.1四连杆机构的作用14 3.2.2四连杆机构的设计15 3.3四连杆机构优选设计法18 3.3.1目标函数的确定18 3.3.2四连杆机构的集合特征19 3.4顶梁长度的确定20 3.4.1支架工作方式对支架顶梁长度的影响20 3.4.2配套尺寸对顶梁长度的影响20 3.4.3顶梁长度计算20 3.5确定立柱的技术参数21 3.6立柱的初撑力和泵站额定工作压力22 3.7立柱工作阻力的确定22 3.8立柱的支撑方式和柱窝位置的确定23 3.8.1支撑方式23 3.8.2立柱柱窝位置的确定23 3.9验算立柱的倾角25 3.9.1立柱最小倾角的验算25 3.9.2立柱最大倾角的确定26 3.10平衡千斤顶的参数及铰接位置的确定26 3.10.1平衡千斤顶拉力的计算26 3.10.2平衡千斤顶的推力计算27 3.10.3确定平衡千斤顶得缸径28 3.10.4平衡千斤顶铰接位置的确定29 3.11其他千斤顶技术参数的确定33 3.11.1推移千斤顶技术参数的确定33 3.11.2侧推千斤顶技术参数得确定34 4液压支架受力分析和计算35 4.1液压支架受力分析35 4.2确定顶梁载荷分布39 4.3支架支护效率40 5主要部件的尺寸确定及强度校核41 5.1立柱强度校核41 5.1.1立柱的稳定性验算41 5.1.2活塞杆强度校核43 5.1.3缸体强度校核44 5.2各主要部件的尺寸确定45 5.3顶梁与掩护梁铰接用销轴的强度计算45 5.4顶梁上铰接平衡千斤顶用耳座的强度计算46 5.5掩护梁上铰接平衡千斤顶用耳座的强度计算47 5.6掩护梁上铰接平衡千斤顶用耳板的强度计算48 5.7铰接前连杆用销轴的强度计算49 5.8顶梁的强度计算50 5.8.1作出顶梁受力图、剪力图和弯矩图。 50 5.8.2按弯曲应力进行强度校核50 5.9掩护梁强度计算52 5.9.1掩护梁受力如图5-7所示52 5.9.2计算截面积F及截面形心至a-a面的距离y和主惯性矩Jz 53 5.9.3计算弯曲应力和安全系数54 5.10底座强度计算54 5.10.1计算截面积F及截面形心至a-a面的距离y和主惯性矩Jz 55 5.10.2计算弯曲应力和安全系数56 6液压系统设计57 6.1液压支架传动系统57 6.1.1液压支架传动系统的基本要求57 6.1.2液压支架的液压传动特点57 6.2液压支架的液压控制系统58 6.2.1液压支架的液压控制系统59 6.2.2工作原理59 参考文献61 外文文献64 中文翻译75 致谢83 1概述 1.1液压支架的用途、原理和分类 1.1.1液压支架的用途 采煤工作面的煤层生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。而液压支架是以高压液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。液压支架与可弯曲输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。因此，液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。