发布时间 : 星期六 文章液压支架顶梁、立柱的设计更新完毕开始阅读c48990e95ef7ba0d4a733b25
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安徽理工大学毕业设计
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摘要（中文）???????????????????????????I 摘要（英文）???????????????????????????II 1、绪论‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐1
1.1 综合机械化采煤‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐1 1.2 液压支架总述‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐2 1.2.1液压支架使用现状‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐2 1.2.2 液压支架的发展趋势‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐2 1.2.3 我国液压支架与国外液压支架存在的差距及今后的发展趋势‐3 1.3 设计任务及意义‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐3 1.3.1 设计的任务‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐3 1.3.2 设计意义‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐4 2、 总体设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐4
2.1 原始材料‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐4 2.1.1 设计题目‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐4 2.1.2 设计原始资料‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐5 2.2 主要技术指标‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐5 2.2.1 初撑力‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐5 2.2.2 移架力与推溜力‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐5 2.2.3 液压支架高度、采高确定‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐5 2.2.4 支架的伸缩比‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐6 2.2.5 中心距和宽度的确定‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐6 2.2.6 底座长度‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐6 2.3 液压支架总体设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐6 2.3.1 挡矸结构‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐6 2.3.2 控顶距与四连杆机构‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐9 2.3.3 确定支架的主体尺寸‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐13 2.3.4 支架受力分析及立柱的负载‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐20 2.3.5 确定液压缸的行程及结构形式‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐25 2.3.6 总图及工作原理‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐26 2.3.7 其他‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐28 2.3.8 小结‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐28 3、 专题设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐29
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3.1 专题设计的内容及意义‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐29 3.1.1 专题设计的内容‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐29 3.1.2 专题设计的意义‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐29 3.2 专题的主体尺寸‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐29 3.2.1 主体结构分析‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐29 3.2.2 有关计算‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐32 3.2.3 装配关系‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐39 3.2.4 总体尺寸控制、配合公差‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐39 3.2.5 总图及工作原理‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐40
3.3 主要零部件设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐43 3.3.1 结构设计‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐43 3.3.2 工艺性分析‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐43 3.3.3 零部件图‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐44 3.3.4 有关计算‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐45 3.4 小结‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐45 结论‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐46 参考文献‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐47 致谢‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐48
1、绪论
1.1 综采机械化采煤
综采机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。因此，世界主要产煤国家综合机械化采煤技术和装备发展很快，高产高效综采工作面平均日产已达万吨以上，有的已达2~3万吨，个别的已达4万吨，建设高产高效矿井也成为世界煤炭工业的发展方向。一个年产200万吨~300万吨的大型矿井只需布置一个综采工作面，年产400万吨~500万吨的矿井也只要布置两个综采工作面即可，高产高效综采矿井已形成“一井一面”或“一井两面”的生产模式。其特点是综采工作面装备采用大功率电牵引采煤机、电液控制的大吨位液压支架及大运量输送机等机电一体化高新技术。这样，矿井生产系统大大简化、生产高度集中、占用设备少，用人少、效率高、安全好、经济效益好，这是目前世界煤炭工业发展的趋势。
普通机械化采煤工作面的配套设备，有采煤机、可弯曲刮板输送机和支护设备。因支护设备不同，其机械化程度也不一样。普通机械化采煤采用金属支架加铰接顶梁；高档普通机械化采用单位液压支架加铰接顶梁。
普通机械化采煤工作面设备工作时也即采煤时，采煤机为单滚筒采煤机，骑在工作面刮板运输机上，首先沿工作面倾斜向上移动，把靠近顶板的煤采落并装入输送机，采过后裸露出的岩石顶板，用金属支柱和金属铰接顶梁支撑，以保护机器和工人的安全。采煤机采完全工作面顶部煤后，在返回下行采下部的余煤，并把所有落在底板的煤装入输送机。紧跟在机器后用千斤顶把输送机推移至新的煤壁。推移距离等于采煤机滚筒截割深度，也称为步距，一般为0.6~1.0m。同时把采空区后排支柱和铰接顶梁拆除，让顶板岩石冒落下来，即为回柱放顶。沿工作面全长这一工作过程称为一个工作循环。每个工作面的工作过程都是根据事先编制好的工作循环图表、按照一定程序工作的。回采工作面也可用双滚筒采煤机。
在回采工作面中，为了保护工作面内机器和人员的安全生产，要对顶板进行支撑和管理，以防止工作面空间的顶板冒落。回采工作面使用的支护设备有金属摩擦支柱、单体液压支柱和自移式液压支架。他们与采煤机和工作面输送机分别组成“普采”、“高档普采”和“综采”设备。因而综合机械化采煤少不了要用自移式液压支架。
液压支架是以高压液体为动力，由金属构件和若干液压元件组成。它使支架的支撑、切顶、移架和输送机推移等工序全部实现了机械化。因而大大的改善了
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回采工作面的工作条件、降低了人们的劳动强度、有效的增加了劳动安全性，使工作面的产量和效率得到了很大的提高，并为工作面的自动化创造了条件。综上所述，大力发展综采机械化采煤，研制和使用液压支架式十分关键的。 1.2 液压支架总述 1.2.1 液压支架使用现状
液压支架的设计、制造和使用，从1954年英国研制成功了液压支架发展到现在，已近基本成熟，它已经形成了能适应各种不同煤矿地质条件的各类液压支架。
从液压支架的形式来看，由支撑式液压支架发展到掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架；从支架的质量来看，有轻型液压支架、中型液压支架和重型液压支架；从支撑高度来看，有薄煤层液压支架、中厚煤层液压支架和厚煤层液压支架，其中厚煤层液压支架又分煤层一次采全高液压支架和中间液压支架。所以从液压支架的现状来看，由过去的手工设计、制造和使用发展到全部计算机程序设计。总之，随着时代的发展和进步，液压支架设计、制造和使用，将越来越完善、安全、可靠。
新型液压支架普遍具有微型电机或电磁铁驱动的电液控制阀，推移千斤顶装有位移传感器，采煤机装有红外线传感装置，立柱缸径超过400mm，为减少割煤时间，一般采用0.8～1m截深。支架还采用屈服强度800～1000MPa的钢板，既有较高的强度、硬度和韧性，又具有良好的冷焊性能。随着长壁工作面长度的不断增加，为适应快速移架的需要，国外还广泛采用高压大流量乳化液泵站，其额定压力为40～50MPa，额定流量400～500∕min可实现工作面成组或成排快速移架，移架速度达到6～8s∕架。
美国是世界上最先进的采煤国家，澳大利亚也基本上采用一井一面的高度集中化生产，使用两柱掩护式液压支架，指甲的平均工作阻力为7640KN，英国也大力发展两柱掩护式液压支架，工作阻力有了很大提高，达到6000～8000KN。 1.2.2 液压支架的发展趋势
目前国内外在液压支架的设计、制造和使用中，新产品在不断的改进和研制中，下面做简单介绍。
1）前连杆设油缸的液压支架 2）沿顶板移架的液压支架 3）适应特种条件下的液压支架 （1） 特厚煤层一次采全高液压支架
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