经济型掩护式液压支架的设计
支撑掩护式液压支架毕业设计
前言综合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。
实践证明大力发展综合机械化采煤,研制和使用液压支架是十分关键的。
我国液压支架经过30多年的发展,取得显著的成果,至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架,这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。
我国煤矿中使用的支架类型很多,按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头液压支架和中间液压支架。
端头液压支架简称端头支架,专门安装在每个采煤工作面的两端。
中间液压支架是安装在处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。
目前使用的液压支架分为三类。
即:支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。
从架型的结构特点来看,由于直接类别和老顶级别的不同,所以为了在使用中合理地选择架型,要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。
此次设计是对大学所学的知识的综合应用,通过设计使所学知识融会贯通,形成较为清晰的知识构架,强化设计过程的规范性以及对计算机的使用的熟练性。
通过此次设计,能够更好的梳理所学的知识,基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法,同时提高独立为完成工作的能力,为以后的工作打下坚实的基础。
第1章液压支架的概述1.1液压支架的组成和用途1.1.1液压支架的组成液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。
1.1.2液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中,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工作正常进行,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至呼和控制顶板的设备,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。
液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备,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。
毕业设计--掩护式液压支架的设计
前言煤炭是工业的粮食,目前及在相当一段时期内,我国能源生产和消费结构中以煤炭为主的格局不会改变,且数量每年都在递增,只有依靠科技进步,依靠煤炭生产的机械化和自动化才能满足工业生产的这一需要。
综合机械化采煤方法是高效安全的采煤方法,而液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。
液压支架在我国煤矿中的使用已有近三十年的历史。
从消化先进设备开始,到我国能独立研究、设计的制作,我们已经积累了丰富的经验。
通过在学院函授站的学习,使我对这一部分知识有了更加全面、更加系统的认识和了解,并利用毕业设计这个机会,对我矿井下工作面所用的液压支架进行了选型和设计。
由于自己的能力有限,经验不足,再加上时间较紧,有不妥之处,希望能得到有关专家和老师的指正。
内容提要ZY3200/14/34掩护式液压支架的设计,主要是针对**22313工作面的煤层、围岩情况及其配套设备进行选型设计的一种实用液压支架,它包括以下几个部分:通过介绍整个矿井的地质条件及工作面的实际情况,结合支架的发展情况及分类,对液压支架进行了选型,并确定其基本技术参数。
根据结构部件在整个液压支架中承载情况及作用,详细对支架的顶梁、四连杆机构、侧护板、底座、立柱、各种千斤顶等部件进行了结构设计,确定了其整体结构尺寸。
重点对立柱做了结构、技术参数说明,并根据其承载的工作阻力对立柱的稳定性,活塞杆和缸体的强度进行了校验。
介绍了该支架液压系统的特点,详细说明了立柱、各种千斤顶系统的基本控制回路及它们的工作原理,并对泵站液压元件、液压管路进行了选型。
目录第一章概论 (1)第二章液压支架结构尺寸的设计……………………第三章液压支架部件的设计…………………………第四章立柱的强度校核………………………………第五章液压支架的液压系统设计……………………结论…………………………………………………谢辞…………………………………………………参考文献………………………………………………ZY3200/14/34掩护式液压支架的设计第一章概论一、矿井的概述**矿是一座年产180万吨的大型机械化矿井,生产装备先进,技术力量雄厚,采、掘机械化程度达到100%,井田含煤地层时代为c-p,总厚210米,其中有19层煤,煤层总厚21米,含煤系数10%,可采和部分可采煤层8层,厚17.30米,可采含煤系数为8.2%。
一般掩护式液压支架的设计过程
一般掩护式液压支架的设计过程掩护式液压支架是一种用于支撑和承重的设备,通常应用于大型机械设备的安装和维修过程中。
设计一个有效的掩护式液压支架需要经过以下步骤:1.关键参数的确定:首先需要确定支架承重和承载能力,即设计的最大负载和支撑面积。
这可以根据设备的重量、尺寸和工作条件来确定。
同时,还需要考虑液压系统的最大工作压力和流量,以确保轻松承担工作条件下的负荷。
2.结构设计:根据实际需求,设计支架的结构形式,可以是单桁式、多桁式,或者其他更复杂的结构。
结构设计需要考虑支架的稳定性、刚度和对外界振动的响应能力。
此外,还需要合理布置液压缸、油缸等液压元件,确保其位置与工作条件相适应。
3.强度计算:通过对支架结构进行强度计算,确认其在最大负载下的安全性能。
这包括对结构的静态和动态加载条件进行分析,以及对关键部位的应力和变形进行计算。
通过这些计算可以确定材料的选择、构件的尺寸和连接方式。
4.液压系统设计:根据液压支架的功能需求,设计液压系统。
液压系统包括液压缸、驱动装置和液压控制系统。
设计液压系统时需要考虑液压缸的大小和类型、油液的流量和压力、液压泵的型号和工作性能等因素。
5.CAD建模和装配:使用计算机辅助设计软件进行三维建模和装配,以便更好地理解和验证设计。
通过CAD建模和装配可以更好地检查和优化支架的结构、材料和组件布局。
6.耐久性和安全性验证:通过有限元分析和试验验证支架的耐久性和安全性。
有限元分析可以模拟不同工况下支架的受力和变形情况,帮助优化设计。
试验验证可以通过实际加载和测试支架的能力来验证设计。
7.制造和装配:根据设计图纸和规范进行支架的制造和装配。
制造过程中需要注意材料的选择和加工工艺控制,确保符合设计要求。
8.调试和测试:在装配完成后,对支架的液压系统进行调试和测试,以确保其正常工作和达到设计要求。
9.安全标准和规范:制定支架的使用和维护规范,确保其安全使用和长期运行。
同时,需要根据国家和行业相关标准,确保支架的设计和制造符合安全和质量要求。
经济型掩护式液压支架的设计开题报告
河南理工大学本科毕业设计(论文)开题报告
三、毕业设计(论文)所用的方法
本次设计,是本人按照导师的要求,结合自己的兴趣爱好,通过收集大量的理论资料,在参加生产实习的基础上,自主完成的毕业设计。
其中,在设计过程中顶梁、立柱和结构件是设计的重点。
在整体设计时,重要尺寸选择用到了优化设计法,体现了经济性要求。
另外,本论文还介绍了液压支架的结构,类型,工作原理,特点,液压支架的维护和管理,及其常见的故障及排除方法。
目的是通过对掩护式液压支架进行深入细致的了解和研究,在一定的理论基础上,结合实践认识,巩固所学知识,完成自主实践与创新。
在设计过程中遇到的问题我们一般通过自己查阅资料和小组讨论的方式解决,如确实有不能解决的问题我们就通过请教指导老师,争取解决在毕业设计过程中所有问题。
四、主要参考文献与资料获得情况
参考文献:
1.张家鉴主编《液压支架》煤炭工业出版社 1985
2.张家鉴主编《国外采煤工作面综合机械化设备》煤炭工业出版社1983
3.戴绍诚主编《高效高产综采机械化采煤技术与装备》煤炭工业出版社1997
4.武同振赵宏珠吴国华编综采《综采综掘高档普采设备选型配套图集》中国矿大出版社1993
5.杨振复罗恩波主编《放顶煤开采技术与放顶煤液压支架》煤炭工业出版社1995年7月第一版
6. 邢福康编《煤矿支护手册》煤炭工业出版社1992。
掩护式液压支架设计
摘要本论文主要阐述了一般掩护式液压支架的设计过程。
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。
由于该煤层厚度适中,选用掩护式液压支架。
煤层厚度介于m~5.2之8.3间,煤层厚度变化较大,选用调高范围大且抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。
支架采用正四连杆机构,以改善支架受力状况。
顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构;立柱采用双伸缩作用液压缸,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,以减少推溜力和增大移架力。
为了提高移架速度,确保对顶板的及时支护,采用锥阀液压系统。
关键词:液压支架液压四连杆机构采煤支架选型推溜移架AbstractThe article mainly elaborated the general shield type hydraulic pressure support design process. The design content includes: Chooses, the system design, the main spare part design, the main spare part examination and the hydraulic system design.Because this coal bed thickness is moderate, selects the shield type hydraulic pressure support. Coal bed thickness is situated between between the 2.5~3.8 rice, coal bed thickness change bigger, selects adjusts the high scope big also the anti- horizontal thrust is strong also the belt protects helps the equipment the shield type support. The support uses the four link motion gear, improves the support stress condition. The top-beam, caving shield, the foundation makes the packed in a box body structure; The column uses the double expansion and contraction function hydraulic cylinder, increases the power stroke to satisfy the support to adjust the high scope the need. Passes the hoisting jack to use the portal frame construction, reduces pushes slides the strength and increases moves a strength. In order to enhance moves a speed, guarantees is prompt to the roof support, uses the mushroom valve hydraulic system.Key word: The hydraulic pressure support , hydraulic pressure , four-link mechanism , mining coal, support shaping push forwards the conveyer, advancing the powered support.目录1 概述 (5)1.1液压支架的组成和分类 (5)1.2液压支架的工作原理 (8)1.3液压支架的支护方式 (11)1.4支架选型的基本参数 (12)2 总体设计 (14)2.1选架型 (14)2.2液压支架基本参数的确定 (16)2.3采煤机、液压支架和输送机的配套 (19)2.4四连杆机构设计 (21)2.5顶梁长度的确定 (28)2.6立柱及柱窝位置的确定 (29)2.7平衡千斤顶位置的确定 (33)2.8其它千斤顶位置的确定 (36)3 支架的受力计算 (39)3.1液压支架受力分析 (39)3.2确定支架的支护强度 (40)3.3底座接触比压计算 (40)3.4支架支护效率 (40)4 液压支架的主要部件的设计 (42)4.1前梁 (43)4.2主顶梁 (43)4.3掩护梁 (44)4.4前、后连杆 (45)4.5底座 (45)4.6立柱 (46)4.7千斤顶 (47)5 主要零、部件的强度校核 (49)5.1校核的基本要求 (49)5.2前梁的校核 (50)5.3主顶梁的校核 (52)5.4掩护梁的强度校核 (55)5.5底座强度校核 (57)5.6销轴和耳座的强度校核 (59)5.7立柱强度校核 (62)6 液压系统设计 (68)6.1液压支架的液压系统的简介 (68)6.2液压支架的液压系统拟订 (69)6.3液压元件的选取 (71)6.4液压控制系统 (72)结束语 (76)参考文献 (77)1 概述1.1 液压支架的组成和分类1.1.1液压支架的组成液压支架是综采工作面支护设备,它的主要作用是支护采场顶板,维护安全作业空间,推移工作面采运设备。
机械毕业设计979经济型掩护式液压支架的设计
机械毕业设计979经济型掩护式液压支架的设计一、设计背景液压支架是一种用于支撑大型工程机械的重要设备,广泛应用于建筑工程、桥梁工程等领域。
当前市场上的液压支架多为高档产品,价格昂贵,不适用于中小型工程项目。
因此,本设计旨在设计一种经济型掩护式液压支架,降低成本,提高使用效果。
二、设计内容1.设计目标:设计一种经济型掩护式液压支架,能够满足中小型工程项目的需求。
2.设计原理:液压支架的基本原理是通过液压系统实现支架的升降和定位。
在设计时,需考虑液压系统的工作原理、液压缸的选型和液压泵的设计。
3.设计步骤:(1)确定液压支架的结构形式,选择支架材料与尺寸。
(2)设计液压系统,选择合适的液压缸、液压泵和控制阀。
(3)确定液压支架的掩护形式,设计掩护机构。
(4)进行液压支架的强度计算与结构优化。
(5)制作液压支架样机,进行实际装配和测试。
(6)根据测试结果,对液压支架进行改进和优化。
三、设计特点1.降低成本:在材料选择上,选用价格相对较低的钢材,通过优化结构设计,减小材料用量,以降低液压支架的制造成本。
2.提高使用效果:通过掩护机构的设计,使液压支架具有一定的防护能力,提高使用寿命。
同时,在液压系统的设计上,选用高质量的液压缸和液压泵,提高运行稳定性和使用效果。
3.提高安全性:通过对液压支架进行强度计算与结构优化,确保支架在使用过程中具有足够的强度和稳定性,提高使用安全性。
四、设计成果经过设计与优化,成功制作出一种经济型掩护式液压支架样机,并进行了实际装配和测试。
测试结果表明,该液压支架具有稳定的升降功能和掩护能力,满足了中小型工程项目的要求。
五、总结本设计成功设计了一种经济型掩护式液压支架,降低了成本,提高了使用效果和安全性,满足了中小型工程项目的需求。
设计成果为中小型工程项目提供了一种经济实用的液压支架解决方案。
同时,该设计还为后续液压支架的进一步研究和开发提供了一定的参考依据。
支撑掩护式液压支架及立柱设计参考
摘要摘要在采煤工作面煤炭生产过程中,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工作的正常运行,必须对顶板进行支护。
回采工作面常采用的自移式液压支架是以高压液体为动力,并由液压元件(液压缸和液压阀)与金属构件组成的一种用来支撑和管理顶板的设备。
它不仅能实现支撑,切顶和隔离采空区,而且还能使支架本身前移和推动输送机。
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。
液压支架与刮板输送机和采煤机组成综合机械化采煤设备,它的应用对增架采煤工作面产量、提高劳动生产率,降低成本,减轻工人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,经济合理,安全上可靠、是实现采煤综合机械自动化不可缺少的主要设备。
煤炭是工业的食粮,虽然新能源的开发使用逐渐开始占据了工业生产一部分能量。
但未来很长一段时间,能源生产和消费结构中以煤为的格局不会改变,实践证明大力发展综合机械化采煤,研制和使用液压支架是非常关键的。
我国从六十年代开始研制支撑式液压支架。
液压支架在我国煤矿使用五十年的历史,从消化引进设备开始,到现在自行研制开发,我们已积累了丰富的经验,这些经验进行总结和提高都是很重要的。
到目前为止,在我们煤矿中使用的支架的类型很多。
本论文设计的是对于煤层厚度为3m-3.6m,煤层倾角不大于25º,瓦斯涌出量适中,直接顶为2类,老顶级别为三级,周期压力强烈,地板软硬均可的综采工作面的支撑掩护式液压支架的设计,以及液压支架中的重要组成部件--立柱的设计。
【关键字】:液压支架、四连杆机构、顶梁、底座、掩护梁、立柱、液压系统河南理工大学本科毕业设计(论文)说明书ABSTRACTThe coal is our country’s conventional energy, along with the national economy development, the coal required quantity is more and more big, synthesis mechanization mining coal has a lot of merits: big output, high efficiency, low cost, the improvement of work environment, the reduction of unwieldy physical labor, and so on . Picks the working surface in the synthesis, the hydraulic pressure support is one of main equipment, it is a extremely important link to reasonably and correctly design the hydraulic pressure support, in order to adapt the different mining coal condition. The hydraulic pressure support has used for many years in our country’s coal mine, accumulated rich experience, and introduces the overseas advanced technology unceasingly, it is imperative to carry on the summary and the enhancement in this foundation.In order to adapt to the need of mining coal working surface, whose coal bed thickness is 3.0~3.6m、directly gore is second kind、the rank of old is first, therefore we has designed the support shield type hydraulic pressure support and an important part, column design,The column has the function of withstanding roof load and adjusting the height of roof holding. 【Key words】:hydraulic support;four-link mechanism;top beam;base;caving shield;crutch; column hydraulic system前言前言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。
毕业设计(论文)-支撑掩护式液压支架设计(全套图纸)
第1章绪论1.1 液压支架的作用和分类1.1.1 液压支架的用途液压支架是综采设备的重要组成部分。
它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板,隔离采空区,防止矸石进入回采工作面和推进输送机。
它与采煤机配套使用,实现采煤综合机械化,解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾,进一步改善和提高采煤和运输设备的效能,减轻煤矿工人的劳动强度,最大限度保障煤矿工人的生命安全。
液压支架作为煤矿综采机械化采煤设备(液压支架、可弯曲输送机和采煤机)的重要组成设备之一;在生产过程中,液压支架的性能的好坏将直接影响煤矿生产的质量,特别是生产过程中对人员的安全保障问题是极为重要的。
因此,性能优良的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。
1.1.2 液压支架的分类液压支架的种类很多,分类的依据和方法各不相同。
⑴按支架与围岩的相互作用关系分类按照液压支架与围岩的相互作用关系,目前使用的液压支架可分为三类,即支撑式、掩护式和支撑掩护式三大类。
①支撑式液压支架是一个在底座上放置几根立柱支撑顶梁,通过顶梁支撑顶板的简单结构基础上发展起来的,它是世界上发展最早的液压支架。
典型的支撑式液压支架,其顶梁较长,立柱较多,靠支撑作用维护一定的工作空间,而顶板岩石则在顶梁后部切断垮落。
架厚的挡矸帘只起着碎矸石从采空区涌入工作面的作用。
这种类型的支架具有较大的支撑能力和良好的切顶性能,因此适用于顶板坚硬完整,基本顶周期压力明显或强烈,底板较坚硬的煤层。
但由于立柱的垂直布置,所以支架承受水平力的能力差,在水平力的作用下,支架容易失去稳定性。
②掩护式液压支架掩护式液压支架是利用立柱、顶梁与掩护梁支护顶板和防止岩石落入工作面。
这类支架的顶梁较短,多数支架的立柱只有一排,一般仅有1~2根,多呈倾斜布置,与掩护梁连接或直接连接在顶梁上。
立柱通过顶梁支撑顶板。
掩护梁与冒落得岩石相接触,阻止矸石涌入工作面并承受采空区矸石的载荷。
液压支架的选型
液压支架选型的基本依据及原则在现代综合机械化采煤过程中,工作面顶板的支护和管理是关系安全生产的主要因素,而实现综采工作面顶、底板支护的唯一设备就是液压支架。
它是以乳化液作为动力介质,将液压能转化为机械能的一种机构。
液压支架的选型,其根本目的是使综采设备更好地适应矿井和工作面的地质和生产条件,投产后做到高产、高效、安全,并为矿井的集中生产、优化管理和取得最佳经济效益提供前提条件。
1 、液压支架的基本形式(1)支撑式液压支架:顶梁较长,一般超过4m左右,立柱垂直于底座,有较强的支撑力。
(2)掩护式液压支架:顶梁较短,一般不超过3.5m,带有掩护梁,分隔采空区和作业空间,立柱呈倾斜分布,作业空间和通风断面较大。
(3)支撑掩护式液压支架:有上述两种支架的特点,采用四连杆机构,更好地承受顶板水平推力及扭转分力,对围岩既有较强的支撑、切顶作用,又有较好的掩护、隔离作用,但价格较前两者昂贵。
2、液压支架选型的基本依据及原则进行液压支架选型时,其基本依据是顶底板性质、煤层条件和经济成本等。
2.1 顶底板性质2.1.1 顶板一般情况下,根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。
不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。
直接顶的分类有:不稳定顶板,中等稳定顶板,稳定顶板,坚硬顶板。
基本顶级别:I级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、1V级顶板(周期来压极其强烈)。
由上可知,直接顶的类别和基本顶级别,两者的划分都无严格的定量评定指标,因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。
具体选用时可遵循下列原则:(1)对于基本顶周期来压不明显的巾等稳定或破碎顶板,可选用掩护式液压支架;对于直接顶稳定的顶板,可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。
(2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ~Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板,可选用支撑掩护式液压支架;对于直接顶稳定或坚硬的顶板,可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。
掩护式液压支架机械结构设计
掩护式液压支架机械结构设计好,咱们今天聊聊一个有点硬核的东西——掩护式液压支架的机械结构设计。
别看名字挺拗口,实际上它关乎着矿工们的安全,简直可以说是“生命之盾”。
你想啊,每天矿工们进出地下,最怕的是什么?就是塌方、压埋,尤其在深层矿井里,真是“每一步都像走在刀尖上”。
那液压支架呢,就是在这些危险的地方,给矿工们撑起一片安全的天空。
你可能会想,这东西听起来高大上,实际上也挺复杂的。
没错,它不简单,但咱也能聊得明白。
液压支架最重要的作用就是在地下工作面支撑矿井的顶板。
打个比方,矿井的顶板就像是我们家天花板,一不小心就会掉下来。
那时候怎么办?当然是用支架顶住啊!而掩护式液压支架就是在支撑的基础上,还能“掩护”矿工,避免上面掉下的岩石伤到他们。
这个掩护作用可以通过液压系统实现,简单来说就是用液压油来调整支架的高度,自动调整支撑力,确保矿工们在作业时的安全。
说到这个设计啊,它可不是什么简单的“抬一抬”就完事的事儿。
设计师得考虑支架的材质,强度要够,耐用性也要强,不然可不敢让矿工们在上面“睡觉”。
支架的液压系统也得精密,液压油得稳定,控制起来得准确,这样才不会让支架“软塌塌”地倒下来。
液压支架还得灵活,能适应不同的工作面,不管是坑坑洼洼的矿道,还是复杂多变的地质结构,支架都得能“跟得上”形势,时刻保持稳定。
你可能觉得这玩意儿看着就有点复杂,实际上啊,液压支架的设计可是一个“真·考验智商”的事儿。
你得有超强的判断力,得考虑到支架的整体布局,液压系统的精密搭配,还有它们之间的协调性。
设计得不好,可是“命悬一线”啊!再说了,这东西是大批量生产的,意味着每一台液压支架都得经过严格的质量检测,不能有一丁点马虎。
这就要求设计师得既有技术,又要有“工匠精神”。
你想啊,一个小小的疏忽,可能就会导致整个支架系统的失败,甚至引发安全事故。
那可就得不偿失了。
液压支架的设计,不仅要应付地面的复杂情况,还得面对矿下环境的极限挑战。
支撑及支撑掩护式液压支架总体设计及主要部件设计完整版
支撑及支撑掩护式液压支架总体设计及主要部件设计完整版摘要在采煤工作面煤炭生产过程中,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工作的正常运行,必须对顶板进行支护。
而液压支架是以高压液体用为动力,由液压元件与金属构件组成支护控制顶板的设备,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炭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自动化不可缺少的主要设备。
我所做的设计是液压支架总体设计和主要部件设计,本设计首先对液压支架整体和零部件结构进行分析,对液压支架结构尺寸进行综合分析,再对液压支架进行受力分析和强度计算。
重点是对液压支架顶梁的受力分析和计算;用计算机计算液压支架受力;对顶梁、掩护梁、立柱进行强度校核。
通过设计对液压支架整体和主要部件有了清楚的认识,掌握了用CAD绘图的技巧。
关键词:液压支架;支护性能;采煤设备AbstractIn the coal face Coal production in the coal face,In order to prevent the roof falling maintain a certain room to work,ensure the workers safety,and the normal operation of all the work, must be carried out on the roof support. But the stent is a high-pressure hydraulic fluid used as a driving force, the supporting the roof control equipment is composed of hydraulic components and metal structures, it can realize the support, cutting the top, and shift-over conveyor, and so on a set of processes, practice shows that the hydraulic support a good supporting performance, high-intensity, fast-shifting, the advantages of safe and reliable. Hydraulic support and flexible conveyor and coal-mining mechanization of integrated coal mining equipment its application by the coal face-production, raising labor productivity, lower costs, reduce manual workers and guarantee safe production is indispensable for effective measures. Therefore hydraulic support is technically advanced and economically rational, security, reliability, is to achieve comprehensive mining machinery automation indispensable for major equipment.The topic of this design is The Overall Design for the Support and Support Cover Hydraulic Support And the Design for the Major Parts.In the design,first of all,I analysised overall of hydraulic support , structure and structure size of the parts.Then I analysised stress and calculated intensity. The most important was that I analysised and Calculated the force of Top beam; Calculated the foece of hydraulic support by Computer program; checked the intensity of top beam, beam cover and column. There was a clear understanding of the overall Hydraulic Support and the major parts through the design. Mastered the techniques of the use of AutoCAD.Keywords : Hydraulic Support ; Supporting performance ;Mining equipment第一章绪论1.1液压支架的发展概况1.1.1液压支架使用现状液压支架的设计、制造和使用,从1854年英国研制成功了液压支架发展到现在基本成熟,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,发展到一个完整的液压支架体系。
掩护式及支撑掩护式液压支架特性及工作状况分析
掩护式及支撑掩护式液压支架特性及工作状况分析当前,综合机械化采煤技术在我国迅速推广,许多地方和矿属的机械厂都纷纷制造采煤机和液压支架,许多中小型矿井甚至地方煤矿都采用了综合机械化采煤技术。
液压支架是综合机械化采煤的主要设备之一,为帮助煤矿工程技术人员、管理人员和技术工人了解和更好地使用液压支架,本文对掩护式及支撑掩护式液压支架工作原理、特性曲线及支撑能力进行分析。
1、掩护式及支撑掩护式液压支架类型2、掩护式及支撑掩护式液压支架工作原理掩护式及支撑掩护式液压支架有单铰式与双铰式两种主要类型。
单铰掩护式支架随采高的变化,顶梁尖端(铰点)围绕支架的后铰点作圆弧运动,因此支架的空顶距随采高的变化而变化,使支架前端无支护空间增大,不利于顶板控制。
(见图2-1a)采用带四连杆的掩护式及支撑掩护式支架(双铰式),随采高的变化顶梁尖端的运动曲线为双纽线,根据双纽线的特点,在设计中可以使顶梁尖端在采高范围内呈近似垂直层面的直线运动,以保证在支架有效采高范围内,使顶梁尖端距煤壁的距离不变。
此外,带四连杆的掩护式及支撑掩护式支架(双铰式)具有承受水平力的能力。
(见图2-1b)液压支架的液压系统由立柱、推移千斤顶、操纵阀、控制阀(安全阀、液控单向阀)、软管等组成。
(见图2-2)通过操纵阀和控制阀,液压支架可完成以下动作(立即支护式):a.降柱、拉架:采煤机通过该支架、顶板暴露后,立即降柱、拉架;b.升柱:支架被拉到新位置后,升柱,使支架撑紧顶板;c.推溜:支架撑紧顶板后,利用推移千斤顶推溜。
初撑力与工作阻力(屈服载荷):升柱后,高压液体进入液压支架各立柱的活塞腔,立柱逐渐升起直至顶梁与顶板紧密接触为止;与此同时,在立柱活塞腔内的高压液体的压力迅速增大到液压泵的工作压力。
当高压液体充满活塞腔时,液控单向阀关闭,将高压液体锁在活塞腔内。
此时,工作在泵的工作压力下的高压液体压力称初撑压力,支架(所有立柱)对顶板的支撑力称初撑力。
阐述液压支架的设计制造工艺
阐述液压支架的设计制造工艺在煤矿长壁开采当中,液压支架为工作面的主要设备之一,占工作面整体设备投资的60%以上,液压支架的可靠性与有效性对于工作面生产的效率与安全性起到了决定性的作用,其技术水平为国家煤机装备水平的完美体现。
在长壁综合机械化的发展当中,每一次液压支架技术的改革与创新,都将推动长壁综合机械化开采水平与技术的巨大进步,因此,液压支架架型的发展已经成为了长壁综合机械化开采水平在技术发展当中的重要标志之一。
1 液压支架的工作原理虽然现在常见的液压支架种类繁多,但是其基本共用方面无较大差异。
在运行时,液压支架依靠乳化液泵站进行高压液体的提供,通过液压控制系统对液压缸进行控制而完成移架、升降架以及输送机的转移等常规动作。
在长壁开采的工作当中,通过主管路与各支架的并联形成多个独立的液压功能系统,而各个系统当中的液控单向阀与安全阀均设置在本架当中,操作阀则可以设置在邻架当中。
在结构特点与围岩作用方面,液压支架可分为三种类型:第一种——掩护式支架;第二种——支撑式支架;第三种——支撑掩护式支架。
参照支架部件的作用及功能,还可以进行四个方面的划分,其中包括:(1)对顶板以及垮落岩石所产生的载荷进行承受与传递的承载结构部件,例如掩护梁、顶梁、连杆、尾梁以及底座等;(2)提供支架执行动作时所需的液压动力系统,例如各种液压油缸;(3)对液压油缸的各种动作进行控制与操作、对支架工作所需要的特性提供保障作用的部件,其中包括液压管路、电控元件等控制元部件以及单向阀、安全阀以及操作阀等阀门;(4)实现支架的部分动作及功能的装置,例如推移、伸缩梁、防倒防滑、护帮等装置的连接件以及侧护板等。
2 液压支架设计与制造通过我国多年来对液压支架设计工艺的持续发展,设计与制造水平已名列世界前茅,能够独立设计并制造多种架型与品种的液压支架,能够适应各种复杂条件下的煤矿开采工作,部分架型的设计与制造处于国家领先水平。
尽管如此,其中还是存在一定程度上的问题,具体为:(1)目前我国液压支架在设计方面仍存在一定程度上的缺陷,其原因为模拟压架三维有限元分析以及平面受力分析方面的不足;(2)国际当中较为优秀的支架构件均采用70公斤级强度板或在制造当中加入部分80公斤级强度板,目前我国钢板曲强度比较小,无法满足这种制造工艺的要求。
经济型掩护式液压支架的设计
掩护式液压支架中文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。
液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。
液压支架主要由以下几个基本部分组成:顶梁,掩护梁和四连杆机构,侧护板,底座,立柱,千斤顶。
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。
在掩护式液压支架的设计过程中,整体伸缩式顶梁和立柱的设计是重点。
本论文介绍了液压支架的结构,类型,工作原理,特点,目的及要求,对支撑掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍,讲述了这种支架的方案和用途。
关键词:液压支架支护四连杆机构ABSTRACTHydraulic SupportThe comprehensive mechanization of coal mining is the acceleration coal industrial development of our country , raises labor productivity substantially , realizes the modern a strategic measure of coal industry. Synthesize mechanization not only output big, efficiency has low cost high and can alleviate heavy physical labor and improvement schoolwork environment, is the technology of coal industry develop direction. Hydraulic support is the one of comprehensive most important equipment in the mechanization method of coal mining.Hydraulic support major from some following basically partial compositions: Top beam, screens beam and 4 linkage mechanisms, side fender, base, prop. Design to follow protect performance good, strength is speed high, move rapid, safely reliable etc. principle.In the design course that the type of supports cover type, the design of 4 linkage mechanism ,base ,structural member is key. This paper has introduced requirement, type, working principle, characteristic, purpose and the structure of hydraulic support, for screening type hydraulic pressure support have made detailed analysis and introduction, have narrated use and the scheme of this kind of support.Keyword: hydraulic support shoring 4 linkage mechanisms目录前言 (1)第一章绪论 (3)1.1 液压支架的工作原理 (3)1. 2 液压支架的工作过程 (4)1.3 支架组成 (5)1.4 液压支架主要结构件及其作用 (5)1.5 液压系统及其控制元件 (9)1.6 支架的设计特点 (10)第二章液压支架的结构设计 (11)2.1主要原始设计参数 (11)2.2 液压支架的选型 (11)2.3 液压支架的整体结构尺寸的设计 (14)2.4 四连杆机构的作用和四连杆机构设计 (15)2.5 液压支架的总体布置 (33)第三章液压支架主要零部件的设计 (41)3.1 顶梁 (41)3.2 立柱 (42)3 .3 拟定液压系统 (49)第四章支架的受力分析与强度计算 (51)4.1 支架的工作状态 (51)4.2 支架载荷的确定 (51)4.3支架的受力分析 (52)4.4顶梁载荷分布 (60)4.5 支护强度和底座接触比压 (61)4.6立柱强度验算 (62)第五章液压支架的使用和维护 (67)5.1 液压支架的使用操作 (67)5.2 液压支架操作维护要求 (69)5.3 维护和管理的具体内容 (70)5.4 维修与管理注意事项 (71)结论 (73)致谢 (74)参考书目 (75)附录液压支架常见故障、原因及排除方法 (76)前言著名诗人陆游说过“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!”作为当代的大学生,特别是象我们这样实践性很强的工科专业——机械设计制造及其自动化的本科生,我想大家都深深理解这句话的含义。
毕业论文-掩护式液压支架设计说明书
第1章概述1.1液压支架的发展历程液压支架的设计、制造和使用,从1854年英国研制成功了液压支架发展到现在,已经基本成熟,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,有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厚煤层一次全采高液压支架、厚煤层分层开采液压支架和放顶煤液压支架;从用途来看,有端头液压支架和中间液压支架。
所以从液压支架的现状来看,液压支架已经发展到一个完整的液压支架体系。
从液压支架的体系设计来看,从过去的手工设计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。
1.2液压支架的工作情况每个工作面一般由采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、乳化液压站和油管等主要设备组成。
为了实现顶板即时支护,采用即时支护的方式。
采煤机每切割一刀,液压支架依次完成降柱、移架、升柱和推溜四个主要动作过程。
1.3液压支架的机构类型液压支架有许多类型。
按围岩的相互作用和维护回采空间的方式,可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式三类;按移架方式可分为整体自移式和迈步前移式两类;按使用地点不同可分为工作面支架和端头支架两类;工作面支架按煤层厚度和开采方法不同可分为铺联网支架和放顶煤液压支架。
顶梁又称主梁,是支护顶板的直接承载部件,并为立柱、掩护梁及护顶装置提供联结点。
它不但要求具有一定的强度和刚度,而且接触面积要大,并能适应顶板压力的变化。
顶梁与顶板尽可能均匀接触,避免因局部接顶而造成顶梁集中受载,损坏支架其他构件。
顶梁均设计成多腔室薄壁箱型结构,由上下盖板等钢板焊接而成。
为了增强其结构的刚度,上下盖板之间设有加强筋板;顶梁前端呈滑撬状,以较少顶梁与顶板间的移动阻力。
如图1-2所示,掩护式液压支架一般由顶梁、掩护梁、前后连杆、底座、立柱等主要结构件和前梁、侧护板、平衡千斤顶、前梁千斤顶、推移千斤顶等辅助结构件以及各种操纵阀、控制阀、动力液压缸等组成。
掩护式液压支架四连杆机构的优化设计
陈亮亮 ( 矿业( 有限 淮南 集团) 公司安装工 程分公司)
摘 要 : 压 支 架是 综 合 机 械 化 采 煤 的 关键 设备 , 于 提 高采 煤 效 液 对
34 e’ 点 的 运 动 轨 .
率, 降低 成本 , 善 作 业 环 境 , 少 笨 重 的体 力 劳 动 具 有 举 足 轻 重 的 迹 呈 近 似 双 曲 线 , 架 由 改 减 支 作 用 。 压 支 架 四连 杆 作 为 液压 支 架 的 重要 部 件 , 参 数 选 择 对 支 架 液 其 性 能 有 决 定 性 影 响 。而 参 数 采 用 优 化 计 算 方 法来 设计 液 压 支 架 连 杆 机构参数 , 择最优化结果 , 选 以便 克 服 设 计 人 员根 据 经 验 设 计 带 来 的
前连杆 上铰 点至 掩护 梁上铰 点 之距 为:= — FG B
从 以上各 式 , 可 18 掩护 梁 与前 后连 杆 铰 点间 的距 离 可根 据 支 架高 度及 .。 求 出多 组 后连 杆 和 连 杆 销 子 直径 确定 , 一般 取 3 0~5 0 0 0 mm, 前后 连 杆 问 夹 掩护 梁 的尺 寸 。 了 为 角越 大 , 杆 力越 小。 连 简化 计 算 , 各变 量 对 25 分 析 可 知 , . 为使 支 架 受力 合 理 和 工 作 可 靠 , 设 在 计 四连 机 构 时 曲线运 动 轨 迹应 尽 量 使 支 架 的工 作 段 要 取 规 定 相 应 的步 长 如 P 曲线 向前 突 的一段 ,所 以 当掩 护 梁和 后连 杆长 度 已知 后 , 下 : 的 步 长 为 .4 Q1 在 设计 时只要 把 掩护 梁和 后连 杆 简化 成 曲柄 滑块机 构 , 进 03 弧 度 : 的 步 让 为 03 弧 度 , .4 l , 行 作 图 就 可 以 了。 的 步 长 为 00 I . 2: 的 3 四杆 机构 优选 设计 法 掩护 式 支架 为 目标 函数 的确 定 : 架在 某一 同高度 时 的 e 角 , 支 恰好 步长 : 00 2 .3 :支 撑掩 护式 是顶 梁 前 端 点 的双 纽 线轨 迹 上 的切 线 与 顶梁 垂 线 间 的 夹 图 2 四杆 机 构 几 何 关 系图 .4 。 角 。根 据 附加 力对液 压 支 架受力 影 响 的分析 , 为减 少 附加 支 架为 00 2 上 述 四 个 变量 各 向 前迈 出五 步 ,经 排列 组 合 使得 到 力, 必须 使 t 有较 小值 。 所 以 , ge 只要 令 支 架 由高到 低 变
机械毕业设计1670支撑掩护式液压支架总体方案及立柱设计论文
前言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。
支撑掩护式液压支架总体方案及液压立柱设计1支撑掩护式液压支架的概述1.1 设计的原始条件本设计液压支架适用煤层度3到3.6m;直接顶为2类(中等稳定顶板);老顶级别为Ⅲ级(老顶周期来压为强烈)1.2 支撑掩护式液压支架的特征参数1.2.1 支架本设计液压支架的支护高度最低2.85m,最高3.87m,支护宽度1.42~1.6m.初撑力3257.2KN;工作阻力4045.57~4332.69KN;支护面积5.26~5.29m;支护强度0.756~0.918Mpa;底座面积2.6m2;底座比压1.55~1.66Mpa;1.2.2 立柱本设计立柱采用单伸缩双作用活塞式带机械加长杆的形式,立柱缸径φ180mm活塞直径φ170mm,活柱行程1200mm,加长杆长度为750mm,分五档,每档150mm,扑初撑力814.3KN;工作阻力1017.88KN。
1.2.3 前梁千斤顶前梁千斤顶缸径φ180mm杆径φ70mm行程140mm;初撑力251.33KN拉力116.16KN;工作阻力314.16KN。
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掩护式液压支架中文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。
液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。
液压支架主要由以下几个基本部分组成:顶梁,掩护梁和四连杆机构,侧护板,底座,立柱,千斤顶。
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。
在掩护式液压支架的设计过程中,整体伸缩式顶梁和立柱的设计是重点。
本论文介绍了液压支架的结构,类型,工作原理,特点,目的及要求,对支撑掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍,讲述了这种支架的方案和用途。
关键词:液压支架支护四连杆机构ABSTRACTHydraulic SupportThe comprehensive mechanization of coal mining is the acceleration coal industrial development of our country , raises labor productivity substantially , realizes the modern a strategic measure of coal industry. Synthesize mechanization not only output big, efficiency has low cost high and can alleviate heavy physical labor and improvement schoolwork environment, is the technology of coal industry develop direction. Hydraulic support is the one of comprehensive most important equipment in the mechanization method of coal mining.Hydraulic support major from some following basically partial compositions: Top beam, screens beam and 4 linkage mechanisms, side fender, base, prop. Design to follow protect performance good, strength is speed high, move rapid, safely reliable etc. principle.In the design course that the type of supports cover type, the design of 4 linkage mechanism ,base ,structural member is key. This paper has introduced requirement, type, working principle, characteristic, purpose and the structure of hydraulic support, for screening type hydraulic pressure support have made detailed analysis and introduction, have narrated use and the scheme of this kind of support.Keyword: hydraulic support shoring 4 linkage mechanisms目录前言 (1)第一章绪论 (3)1.1 液压支架的工作原理 (3)1. 2 液压支架的工作过程 (4)1.3 支架组成 (5)1.4 液压支架主要结构件及其作用 (5)1.5 液压系统及其控制元件 (9)1.6 支架的设计特点 (10)第二章液压支架的结构设计 (11)2.1主要原始设计参数 (11)2.2 液压支架的选型 (11)2.3 液压支架的整体结构尺寸的设计 (14)2.4 四连杆机构的作用和四连杆机构设计 (15)2.5 液压支架的总体布置 (33)第三章液压支架主要零部件的设计 (41)3.1 顶梁 (41)3.2 立柱 (42)3 .3 拟定液压系统 (49)第四章支架的受力分析与强度计算 (51)4.1 支架的工作状态 (51)4.2 支架载荷的确定 (51)4.3支架的受力分析 (52)4.4顶梁载荷分布 (60)4.5 支护强度和底座接触比压 (61)4.6立柱强度验算 (62)第五章液压支架的使用和维护 (67)5.1 液压支架的使用操作 (67)5.2 液压支架操作维护要求 (69)5.3 维护和管理的具体内容 (70)5.4 维修与管理注意事项 (71)结论 (73)致谢 (74)参考书目 (75)附录液压支架常见故障、原因及排除方法 (76)前言著名诗人陆游说过“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行!”作为当代的大学生,特别是象我们这样实践性很强的工科专业——机械设计制造及其自动化的本科生,我想大家都深深理解这句话的含义。
我们毕业设计的意义也在如此。
毕业设计是对我们大学四年所学知识的系统总结和综合运用,同时也是对我们分析问题和决绝问题的能力的检验。
它是我们大学生活的最后一环,也是我们大学学习最为重要的一环。
因此,认真的作好这次毕业设计,无论是对于我们步入社会,投身于生产一线;还是以后继续深造都有着非常重要的意义。
毕业设计,是我们大学本科生活的完美结束,也是我们美好新生活的开始!毕业设计的目的:通过本次毕业设计,我们能够达到以下目的:1,培养我们综合运用和巩固扩展所学知识,提高理论联系实际的能力;2,培养我们收集、阅读、分析和运用各种资料,手册等科技文献的能力;3,使我们更加熟练的运用AUTOCAD、Word 等计算机办公软件,提高计算机辅助设计的能力;4,训练和提高机械设计的基本理论和技能;5,培养独立思考,独立工作的能力;6,培养我们的团队合作意识。
我的毕业设计是关于经济型掩护式液压支架的设计。
液压支架是综合机械化采煤的关键设备,对于提高采煤效率,降低成本,改善作业环境,减少笨重的体力劳动具有举足轻重的作用。
其中,掩护式液压支架是日本在引进英国垛式支架和苏联掩护式支架的基础上,结合我国特点于1968年首先研制成功的。
它保留了垛式支架支撑力大,切顶性能好,工作空间宽敞的优点,采用单排立柱支撑顶梁(或顶梁于掩护梁)的结构;具有防护性能好,结构稳定的长处,采用坚固的掩护梁以及侧护板将支架于老塘完全隔开,并用双纽线连杆机构联结掩护梁和支架底座。
因此,加深掩护式液压支架的设计和研究具有深远的意义。
整个毕业设计已接近尾声,我们所忙碌的成果即将接受检验。
我相信,有耕耘,定有收获;有付出,定会有回报。
最后,感谢各位评阅老师在百忙之中评阅本文。
由于时间仓促,本人水平有限,难免有错误和不足之处,敬请各位老师指正与赐教。
第一章绪论液压支架作为煤矿长壁综采工作面的关键设备,近年来得了迅速地发展,它与综采系统中的“三机”(刮板输送机、转载机、带式输送机)配合使用,是煤矿开采技术现代化的重要标志。
液压支架是综采工作面主要设备之一,近10年来主要的发展趋势是向两柱掩护式和四柱支撑掩护式架型发展,架型结构进一步完善,设计方法更先进,参数向高工作阻力、大中心距(1.75m、2m)发展,结构件材料越来越多地采用高强度钢材,支架的寿命和可靠性大大提高。
在综合机械化采煤过程中,液压支架担当着极其重要的角色,其主要功能不仅用于支撑管理顶板,隔离采空区,维护采煤作业空间,并能自行前移,推进采煤工作面输送机和采煤机。
因此,液压支架的性能和可靠性是决定综采成败的关键因素之一。
另外,合理的选用采煤设备并结合先进的采煤工艺,可解决采煤工作面的采煤支护运输等生产环节之间的矛盾,可有效地提高工效增加成本减少损耗保护生产人员和设备的安全,以及减轻笨重的体力劳动,可为煤矿获得很高的经济效益。
1.1 液压支架的工作原理液压支架是由乳化液泵站提供高压乳化液(这里采用水包油型乳化液)作为动力,由液压操作系统,控制系统,液压油缸和金属构件组成。
来自泵站的高压乳化液,经主进液管送到工作面,并与每架支架的进液截止阀相连导入支架,再经过组合操纵阀配液到各液压缸,以完成支架所需的各项动作。
从支架回流的低压乳化液通过组合操纵阀与回液截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱,供循环使用。
支架的承载原理是:液压支架支撑在综采工作面的顶底板之间支撑顶板。
顶板压力作用在顶梁上,并通过顶梁和底座间立柱将压力传递底板。
为保证支架结构件的强度及撑在支架顶安全,在立柱的下腔装有安全阀。
当顶板压力超过立柱安全阀限定压力时,安全阀开启释放出立柱中的液体进行让压,当顶板压力下降到立柱工作阻力时,安全阀关闭进行保压承载。
1.2 液压支架的工作过程液压支架对顶的作用过程主要取决于流体静力学原理工作的立柱工作过程。
现以图1-1所示的典型立柱控制系统来说明支架的工作过程。
支架操作的基本功作过程为:急增阻阶段,缓增阻阶段,恒阻阶段,无作用阶段四个阶段。
图1-1立柱控制系统1-立柱;2-安全阀;3-液控单向阀;4-操纵阀;P-高压管路;O-回液管(1)泵压撑顶,支架对顶板急增阻阶段操纵阀手把置于A位,从泵站来的压力液经高压管路P,打开液控单向阀3进入立柱下腔,立柱上腔与回液管O连通,因而活柱伸出使支架升起接顶,对顶板产生支撑力。
支架接顶后,泵压使下腔内的液体压强迅速上升,支架对顶板支撑力急剧增加。
这就是支架对顶板的急增阻阶段。
(2)闭锁承载,支架对顶板缓增阻阶段操纵阀手把放回零位后,立柱下腔内的压力液被液控单向阀闭锁,不能流出,从而使支架保持对顶板的支撑状态。
随着顶板逐渐下沉,立柱下腔内的液体受到进一步压缩,压强逐渐增高,使直接对顶板产生更大的支撑力,力图阻止或延缓顶板下沉,一般情况下,顶板下沉比较缓慢,支架对顶板的支撑力增长也就相应缓慢,所以这个阶段被称为支架对顶板缓增阻阶段。
(3)溢流承载,支架对顶恒阻阶段顶板继续下沉,立柱下腔内的压强继续升高,当达到立柱安全阀的调定值时,安全阀便开启溢流,使立柱下腔内的压强保持定植,从而支架对顶板的支撑力不变,即支架处于对顶板恒阻阶段。
(4)解锁降柱,支架与顶板无作用阶段采煤机截煤后,欲将支架移到新的位置,首先把操纵阀手把置于B让从泵站来的压力液进入立柱上腔,同时作用于液控单向阀的顶杆活塞,迫使液控单向阀开启,解除对立柱下腔液体的闭锁,允许其回到回液管。