ZY32001434掩护式液压支架的设计

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ZY3200-14-34型支架推移杆优化改进

ZY3200-14-34型支架推移杆优化改进

ZY3200/14/34型支架推移杆优化改进【摘要】推移装置是液压支架的重要结构件之一,它的性能直接影响了工作面的正常推进。

本文分析了该型支架推移杆存在的问题和原因,提出了优化改进的方法和措施。

【关键词】液压支架移架力抗弯曲1 前言液压支架作为综合机械化采煤工作面的关键设备,它的性能对综采的成败起着决定因素。

液压支架主要作用是有效的支撑和控制工作面的顶板,推移工作面输送机。

而推移装置是实现移架和推溜的主要部件,推移机构的故障和损坏,不但影响工作面的推进速度,而且直接影响工作面出煤量。

严重的推移机构故障会使工作面无法推进。

根据对当前国内采煤工作面粗略统计,液压支架液压件故障率居高,而推移机构紧排在第二位。

zy3200/14/34型支架为邢台矿的老型支架,在保证工作面的安全生产方面起到了重要作用。

但推移杆作为推移装置的关键结构件,在井下复杂的地质条件下和移架推溜的过程中,经常出现开焊、变形等损坏现象,每月都有几十根需要进行升井修复,甚至有的只能报废,严重影响了正常生产,增加了维修和备件投入费用,为杜绝安全隐患保证工作面正常推进,有必要对其进行改进,以提高推移杆的适应性。

2 主要内容2.1 zy3200/14/34型支架推移装置2.1.1 推移装置的结构形式该支架属于掩护式,掩护式液压支架所需的移架力不仅应克服底板的磨擦力,还应克服两旁相邻支架的磨擦力以及由于移架时立柱的剩余载荷形成的顶板对支架的磨擦力,所以,移架阻力要比推溜阻力大,需要获得较大的移架力,因此对推移装置的基本要求是以较小的力推移输送机,以较大的力拉移支架。

本支架是通过浮动活塞式千斤顶结构来实现的。

2.2.2 推移装置的组成该推移装置主要由推移杆、推移千斤顶、十字连接头、十字连接头与推移杆连接销,十字连接头与输送机连接销,推移杆与推移千斤顶铰接销组成。

工作原理:推移千斤顶由一片操纵阀控制来实现推移输送机和支架的移动。

移架时,先使支架卸载,立柱下腔回液,再将操纵阀置于下阀位(移架位置),工作液体进入推移千斤顶活塞杆腔,后腔回液,此时,支架以输送机为支点前移,此后,再把支架撑紧在顶底板之间,将操纵阀置于上阀位(推溜位置),工作液体进入活塞腔,先将浮动活塞推到缸口,然后推动活塞杆使其伸出,此时以支架为支点就将输送机推向煤壁。

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

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。

机械毕业设计340ZY32001434掩护式液压支架设计

机械毕业设计340ZY32001434掩护式液压支架设计

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。

摘要ZY3200/14/34掩护式液压支架的设计,主要是针对冀中集团梧桐庄矿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。

关键词:掩护式液压支架结构部件液压系统AbstractThe design ZY3200/14/34 cover-powered support is mainly for Xing tai Mining Group, Xing tai 22313 face of the coal mine, and its surrounding equipment selection is for the design of a practical hydraulic support. It includes the following components:Through the introduction of the entire mine geological conditions and the real situation face combined with the development of supports and classification of the hydraulic support for the selection and establish the basic technical parameters.According to the structural components in the hydraulic support of the whole situation and bearing in the role of detail on top of the support beams, four-bar linkage, the side of the shield, base, post, and a variety of jack, and other parts of the structure design, and determine the over all structure of its size. Focus on doing a column structure, technical parameters that on the basis of carrying on the work of the resistance to the stability of the column, cylinder piston rod and the intensity of the check.This paper introduces the characteristics of the support hydraulic system、the column、the basic control loop of a variety of jack system and their working principle, and selects the hydraulic pump station components and hydraulic lines.Key words: cover-powered support the structural componentsthe support hydraulic system目录第一章概论 (6)1.1 矿井的概述 (6)1.2 支架的发展情况 (6)1.3 液压支架在工作面的工作情况 (6)1.4 液压支架的工作原理 (6)1.5液压支架的选型 (7)1.6 掩护式支架的特点 (8)1.7 主要技术特征及配套设备 (9)1.8液压支架基本参数的确定 (10)1.9配套设备与要求 (11)第二章液压支架结构尺寸的设计 (12)2.1顶梁尺寸的确定 (12)2.2四连杆机构的确定 (12)2.3底座长度的确定 (14)第三章液压支架部件的设计 (15)3.1顶梁的设计 (15)3.2掩护梁的设计 (15)3.3四连杆机构设计 (16)3.4侧护板的设计 (16)3.5 底座的设计 (17)3.6推移装置 (18)3.7护帮装置 (18)3.8 立柱 (19)3.9千斤顶 (21)第四章喷雾灭尘系统设计 (23)4.1 系统的作用 (23)4.2 系统的组成 (23)第五章液压支架部件受力分析及强度验算 (25)5.1 支架的强度条件 (25)5.2 立柱的强度校核 (25)5.2.1立柱的稳定性验算 (25)5.2.2活塞杆强度验算 (27)5.2.3缸体的强度验算 (29)第六章液压支架的液压系统设计 (31)6.1液压支架的液压系统简介 (31)6.2液压支架的基本控制回路 (32)6.3泵站及各种液压元件的选型 (35)结论 (38)参考文献 (39)谢辞 (40)第一章概论1.1 矿井的概述冀中能源梧桐庄矿是一座年产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%。

掩护式液压支架设计说明书

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。

掩护式液压支架设计

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。

液压支架说明书

液压支架说明书

太原科技大学毕业设计(论文)设计(论文)题目:ZY4000/14/32型掩护式液压支架设计说明书姓名 ____赵效明__ ___学院(系)___专科部 ____专业工程机械控制技术年级 ___ 工程083 ___指导教师 ___ 要志斌 _____2011年 6 月 4 日摘要本课题主要论述了液压支架的主要设计过程。

其中包括:液压支架的类型,总体设计,主要零件的设计以及液压系统的设计。

支架的形式为掩护式支架。

支架除了要有效的对顶板进行有效的支撑,还要实现升、降、推、移四个步骤。

支架采用四连杆机构,改善支架的受力状况,缩小支架的升降过程中顶梁前端前后移动的距离。

立柱采用单伸缩液压缸,前端带有加长杆,以满足支架在最高及最低位置时的高度要求。

顶梁掩护梁、底座都做成箱体结构用钢板焊接而成。

在研究液压支架时,需要对支架进行生产试验和分析研究,确定合理的液压支架受力参数、运动参数和结构参数,以及选定液压支架最佳方案等方面综合性的科学技术问题。

本课题主要从液压支架的工作原理着手,然后进行整体结构关键词:液压支架;顶梁;底座;立柱:结构设计ABSTRACTThis subject mainly discusses the main design process hydraulic support. Including: hydraulic support's type, overall design, the major parts design and hydraulic system design.Stents for screen type stents form. Stents in addition to effective effectively support, roof to achieve raising and lowering, pushing, remove the four steps. Stents adopted four bar linkage, improve the stress state and narrow stent lifting process stent top beam and move the distance. Front Pillar by a single telescopic hydraulic cylinder, front-end extension rod to meet with stent in maximum and minimum height of position when the request. Top beam screen beam, the base by steel made cabinet is welded structure.In the study of hydraulic support, the need for production test and analysis stent, the determination of reasonable hydraulic support stress parameters, motion parameters and structure parameters, and selected hydraulic support the best solution, etc. Comprehensive scientific and technological problems This topic is the working principle of hydraulic support on hand, then the whole structure design.Keywords: hydraulic support; Top beam; Base; Pillar: structure design目录摘要 (I)目录 ............................................................. I II 第1章液压支架在煤矿采煤作业中的重要作用以及该产品的使用方法 - 1 -1.1 液压支架概述............................................ - 1 -1.2 液压支架的组成以及工作原理.............................. - 1 -1.2.1液压支架的组成及工作原理........................... - 1 -1.2.2液压支架的工作过程................................. - 2 - 第2章液压支架的类型、构造、使用场合的条件 ................... - 5 -2.1液压支架的类型........................................... - 5 -2.1.1支撑式支架......................................... - 5 -2.1.2掩护式支架......................................... - 6 -2.1.3支撑掩护式支架..................................... - 8 -2.2 液压支架结构........................................... - 10 -2.2.1 掩护式液压支架.................................... - 10 -2.2.2 支撑掩护式液压支架................................ - 13 - 第3章 ZY4000/14/32型掩护式支架.............................. - 15 -3.1 型号、适用条件......................................... - 15 -3.2主要技术特征(下表3.1)................................ - 16 -3.3 支架的组成............................................. - 18 -3.4 支架的主要结构及其作用................................. - 18 -3.4.1顶梁.............................................. - 18 -3.4.2护帮板/伸缩梁..................................... - 19 -3.4.3 顶梁侧护板........................................ - 19 -3.4.4 掩护梁............................................ - 20 -3.4.5掩护梁侧护板...................................... - 20 -3.4.6前后连杆.......................................... - 20 -3.4.7 底座.............................................. - 20 -3.4.8 弹簧组件.......................................... - 21 -3.4.9 推移杆............................................ - 21 -3.5 防滑防倒装置........................................... - 22 -3.6 液压系统............................................... - 22 -3.6.1液压原理.......................................... - 22 -3.6.2 乳化液............................................ - 23 -3.6.3 本支架的液压系统.................................. - 23 -3.7 立柱和千斤顶........................................... - 24 -3.7.1立柱.............................................. - 24 -3.7.2各种用途的千斤顶.................................. - 24 -3.8支架的验收、运输........................................ - 25 -3.9 支架常见故障及排除..................................... - 26 -3.10液压系统常见故障、原因及排除方法....................... - 29 - 第4章油缸加工工艺分析 ...................................... - 38 -4.1 油缸的作用............................................. - 38 -4.2 油缸的工作原理......................................... - 38 -4.3 加工工艺分析........................................... - 39 -4.4 加工过程............................................... - 39 -4.5深孔加工工序............................................ - 40 -4.6 深孔拉镗加工工序....................................... - 40 -4.7 液压缸工作时出现爬行现象的原因及排除方法............... - 41 -4.8 液压缸安装的注意事项................................... - 41 -4.9 液压缸工作时产生故障的原因及排除方法:................. - 41 - 致谢 ....................................................... - 43 - 结论 ....................................................... - 44 - 参考文献 ...................................................... - 45 -第1章液压支架在煤矿采煤作业中的重要作用以及该产品的一般使用方法1.1 液压支架概述在煤矿开采的过程中,回踩工作面应防止顶板冒落并维持一定的工作空间,以保证工作人员的安全和各项工作的顺利进行。

ZY3200综采液压支架说明书

ZY3200综采液压支架说明书

ZY3200/12/29型综采液压支架使用说明书重庆大江工业(集团)有限责任公司2012年5月目录一. 概述二. 支架的组成、用途及特点三. 主要技术特征四. 配套设备五. 主要结构部件及作用六. 液压系统七. 主要液压元件八. 支架的验收、运输及井下安装九. 支架的使用、操作和维护十. 常见故障、原因及处理一、概述ZY3200/12/29型支撑掩护式综采液压支架是根据我国中厚煤层的地质条件,并针对铁煤集团的具体使用条件和特殊要求,在吸收同类型支架优点的基础上而设计的。

该型支架与运输机、采煤机、过渡支架及端头支架配套使用,可实现水平工作面或倾角小于25度的倾斜工作面中厚煤层的割煤、支护、移架和运煤等综合机械化作业,为减轻工人劳动强度,大幅度提高工作面单产,增加经济效益,实现安全生产提供了一种较为理想的综采设备。

该支架为四柱四连杆支撑掩护式型式。

四根立柱支撑顶梁,主要承受顶板的垂直压力;同时通过掩护梁及前、后连杆与底座各自铰接构成四连杆机构,来承受支架所受的水平力和侧向力;顶梁带有护帮板,使得该支架支撑能力大,切顶与防护性能好,支架纵横向稳定性强。

ZY3200/12/29型液压支架主要参数合理,结构比较完善,功能较为全面,纵横向稳定性强;材料及制造立足国内,拆装、检修较方便;液控元件均择优采用国产定型质量可靠的产品,配件供应有充分的保证。

本支架的性能参数较为广泛的适应于国内中厚煤层的地质条件,各局、矿可根据具体条件选择使用。

二、支架的组成、用途及特点ZY3200/12/29型液压支架(外观见附图)主要由金属结构件、液压系统和防倒、调架装置三大部分组成。

主要金属结构件有:护帮板、顶梁、掩护梁、底座、前、后连杆、推杆及侧护板等。

液压控制系统除了立柱、各种千斤顶外,还包括各种液压控制元件(操纵阀组、安全阀、液控单向阀等)和液压辅助元件(管接头件、胶管等)。

防倒、调架装置包括顶梁、掩护梁的左右侧护板及各自的侧推千斤顶、弹簧套筒等。

支撑掩护式液压支架及立柱设计参考

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。

ZY3200型掩护式支架的结构设计

ZY3200型掩护式支架的结构设计
30多年来在液压支架技术不断发展中,形成了以煤科总院专业研究所和骨干支架制造厂设计所为主的支架研究设计队伍,采用计算机CAD进行各种类型支架的设计,用有限元计算软件等进行计算,并普及计算机绘图。我国制订的缓倾斜工作面顶板分类及其它研究成果为支架设计、选型和使用提供了有力的指导依据。制造方面形成以原部属专业制造厂为主、机械工业部及船舶制造总公司等专业厂为辅的制造体系,以及以国家煤矿支护设备质量检测中心为骨干的检测队伍。制定有关支架检测标准11项,建立了各项支架检测手段,造就了一支研究、制造和使用液压支架的庞大队伍;形成了研制液压支架的雄厚基础。不仅能满足国内的需要,还向美国、俄罗斯、土耳其和印度等国家出口液压支架或成套综采设备。
我国自1973年开始大规模引进德国、英国等国家的综采设备,经历了消化、吸收和改进提高的过程,到目前已形成了较完整的设计、制造和科研体系,掩护式液压支架的制造和采煤技术已有长远发展。
1.2
采用综合机械化采煤方法是大幅度增加煤炭产量、提高经济效益的必由之路。为了满足对煤炭增长的日益需要,必须大量生产综合机械化采煤设备,迅速增加综合机械化采煤工作面。由于采煤工作面的底顶板条件、煤层厚度、煤层的物理机械性质等的不同,对液压支架的要求也不同。为了有效的支护和控制顶板,必须设计出不同类型和不同结构尺寸的液压支架。因此液压支架的设计工作是很重要的。由于液压支架的类型很多,因此其设计工作量也是很大的,由此可见,研制和开发新型液压支架是必不可少的一个环节。
通过对液压支架的理论学习,完成液压支架的设计工作,加深对液压支架工作原理、工作性能、工作环境及其结构的认识和了解。通过对液压支架结构的分析,加深和巩固机械原理的相关内容;通过对液压支架受力的分析和强度的校核,加深对专业基础课理论力学和材料力学及专业课机械设计相关内容的巩固和理解。同样通过对液压支架的设计,能够更好的认识国内ห้องสมุดไป่ตู้液压支架的发展趋势和发现目前煤矿液压支架主要存在的问题,从而为以后更深认的了解和设计液压支架打下良好的基础。

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

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。

支撑掩护式液压支架设计说明书

支撑掩护式液压支架设计说明书

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。

我们60年代起支撑式液压支架,至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式支架,这些系列化一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。

至今,我国煤矿中使有的支架类型很多,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除工作面端头以外的采煤工作面上所的位置的支架。

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,由于架型的不同,它的支撑力分布和作用也不同;从顶板条件来看,由于直接类别和老顶级别的不同,支架所承受的载荷也不同,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,使支架的支撑力能适应顶板载荷的要求。

本设计论文则设计层煤厚度在3.60米到3.05米,老顶级别为三级,直接顶类别为一类的支撑掩护式液压支架的设计。

其架型特点支柱两排,每排1到2根。

多呈倾斜布置,靠采空区一侧,装有掩护梁和四连杆机构。

安的支撑力大,切顶性能好,防护性能好,结构稳定,这类支架适用于直接顶为中等稳定。

老顶有明显或强烈周期来压。

瓦斯含量较大的中厚或厚煤层中。

因此本设计设计这类支撑掩护式液压支架。

1.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、操纵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作业正常进行,必须对顶板进行支护。

而液压支架是以高液体作为动力,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。

ZY3200型掩护式支架工作阻力计算

ZY3200型掩护式支架工作阻力计算

1402工作面ZY3200/09/21型掩护式液压支架支撑力计算一、支架额定压力时的支撑力(31.5MPa)Pc=π/4D2 P b n×103=π/4×0.222×31.5×2×103=2394KND=0.22m 液压立柱的缸径P b=31.5MPa 泵站额定压力N=2 支架立柱个数二、支架最大压力时的支撑力(38.5MPa)Pz=π/4D2 P z n×103=π/4×0.222×38.5×2×103=2895KND=0.22m 液压立柱的缸径P z=38.5MPa 支架安全阀调定压力N=2 支架立柱个数小于《采煤工艺设计》中的计算工作阻力3638KN.1404工作面采煤工艺投入比较一、方案一采用高档普采,工作面设备采用SBG630/264刮板输送机运煤,MG150/345W型采煤机割煤,液压单体支柱支护,月产原煤4万吨。

设备投入费用:SBG630/264刮板机日租赁费1584元/日;月租赁费47520元/月。

MG150/345采煤机日租赁费2657元/日;月租赁费79710元/月。

KSBZY-630移变站日租赁费163元/日;月租赁费4890元/月。

RW200-31.5泵站日租赁费285元/日;月租赁费8550元/月。

月合计租赁费用14.067万元。

二、方案二采用炮采,工作面采用现有SBG630/150刮板输送机运煤,炮采落煤人工装煤,液压单体支柱支护,月产原煤3万吨。

采用1402工作面现有设备炸药消耗费用:日消耗炸药24箱×324元/箱=7776元/日,月炸药消耗233280元/月。

日消耗雷管1600发×3.2元/发=3840元/日,月雷管消耗115200元/月。

月合计消耗炸药、雷管34.848万元。

zy3200液压支架课程设计

zy3200液压支架课程设计

zy3200液压支架课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解zy3200液压支架的基本结构、工作原理及功能。

2. 掌握液压支架的主要技术参数,如工作阻力、行程等。

3. 了解液压支架在煤矿生产中的应用及维护保养方法。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力,如针对特定工作条件选择合适的液压支架。

2. 提高学生液压支架操作、维护及故障排除的技能。

3. 培养学生查阅相关技术资料、提炼关键信息的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱煤矿生产事业,关注液压支架技术的发展。

2. 增强学生的安全意识,认识到正确使用和维护液压支架的重要性。

3. 培养学生团结协作、积极探索的学习态度,激发学生学习液压支架技术的兴趣。

课程性质:本课程属于专业技术课程,以理论与实践相结合的方式进行教学。

学生特点:学生具备一定的物理知识和动手能力,但对液压支架的了解有限。

教学要求:结合学生特点,采用启发式、案例式教学,注重实践操作,提高学生的实际应用能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估和调整。

二、教学内容1. 液压支架概述:介绍液压支架的定义、分类、发展历程及其在煤矿生产中的应用。

教材章节:第一章 液压支架概述2. 液压支架结构及工作原理:详细讲解zy3200液压支架的各部件结构、功能及工作原理。

教材章节:第二章 液压支架结构及工作原理3. 液压支架技术参数:学习液压支架的主要技术参数,如工作阻力、行程、泵站压力等。

教材章节:第三章 液压支架技术参数4. 液压支架的选择与使用:分析不同工作条件下液压支架的选择方法,讲解正确使用液压支架的操作步骤。

教材章节:第四章 液压支架的选择与使用5. 液压支架的维护保养与故障排除:介绍液压支架的日常维护保养方法,分析常见故障及其排除方法。

教材章节:第五章 液压支架的维护保养与故障排除6. 液压支架新技术与发展趋势:了解当前液压支架技术的发展动态,展望未来发展趋势。

ZY2500-14-32双掩护式液压支架说明书

ZY2500-14-32双掩护式液压支架说明书

目录一、概述二、支架特点和主要技术特征三、配套设备及适应条件四、主要结构件五、防护装置六、液压系统七、立柱和千斤顶八、液压控制阀九、支架验收、运输和安装十、支架操作和维护十一、支架常见故障、原因及排除一、概述回采工作面的支护、采煤、运输和安全防护等主要环节都实现机械化作业,叫综合机械化采煤,简称综采。

它具有高产、稳产、高效、高回收率、低耗;省人力、大大减轻体力劳动强度;有效管理顶板、生产有安全保障等优点。

综采主要配套设备包括:工作面支护设备—液压支架,采煤设备—滚筒采煤机(或刨煤机),工作面运输设备—刮板输送机(或刨运机),顺槽运输设备—桥式刮板转载机和可伸缩带式输送机,端头支护设备—端头支架或单体液压支柱,液压动力设备—乳化液泵站,冷却和灭尘设备—喷雾泵站,电器设备—移动变电站和通讯、信号、照明等,其它设备。

(图1)液压支架是以高压液体为动力,由一些金属构件和若干液压元件组合而成的工作面支护设备。

其作用是支撑顶板和放顶,自移和推输送机,为采煤工作面提供足够安全工作空间,为各种防护装置提供支承点。

它是综采的主要配套设备之一,其数量、重量和费用都占整套综采的60%以上。

支架的种类很多,但基本架型是支撑式、掩护式、支撑掩护式以及由此演变的各类特种架型。

当前使用较多的是掩护式和支撑掩护式支架,在生产中取得明显的经济效益和社会效益。

掩护式支架两柱斜撑于顶梁,支撑合力点靠前,适应一般不稳定和中等稳定顶板,较大吨位的掩护式支架也适应稳定顶板;顶梁、掩护梁(大倾角支架也有后连杆)均设活动侧护板,防矸、防滑、防倒性能好;四连杆承受水平力,立柱不受侧向力,使用寿命长;平衡千斤顶除维持顶梁与底座平行外,还有改变顶板合力点位置、适应顶板变化的作用;结构较简单,重量和费用比支撑掩护式支架低20~25%。

为充分发挥综采效益,必须根据煤层地质条件和矿井生产条件,选择合适的架型及相应配套设备。

目前,我国综采已具相当规模,现有各类综采设备在煤炭生产中发挥了突出作用,不少综采队年产原煤超过100万吨,最高达到600~800万吨,达到世界先进水平。

掩护式液压支架液压系统的设计毕业论文

掩护式液压支架液压系统的设计毕业论文

掩护式液压支架液压系统的设计毕业论文目录摘要 (3)前言 (5)第一章概述 (6)1.1 液压支架的工作原理 (6)1.2 液压支架的工作过程 (6)1.3 支架组成 (8)1.4 液压支架主要结构件及其作用 (8)1.5 液压系统及其控制元件 (12)1.6 支架的设计特点 (13)第二章液压支架的总体设计 (14)2.1主要原始设计参数 (14)2.2 液压支架的选型 (14)2.3 液压支架的各部件选择 (15)2.4液压支架主要零部件设计 (17)第三章液压支架的工况分析 (25)3.1立柱液压缸的工况分析 (25)3.2 推移千斤顶液压缸的工况分析 (25)3.3平衡千斤顶液压缸的工况分析 (26)第四章液压支架的液压系统图设计 (27)4.1液压执行元件的类型 (27)4.2液压回路设计 (27)第五章液压元件的选择 (29)5.1乳化液泵站参数确定 (29)5.2阀类元件的选择 (31)5.3辅助元件的选择 (31)5.4 管道尺寸的确定 (32)第六章验算液压系统 (33)6.1压力损失的验算 (33)6.2系统温升的验算 (34)第七章工作图设计 (37)7.1液压支架的整体结构尺寸的设计 (37)7.2 液压支架的总体布置 (42)第八章支架的受力分析与强度计算 (49)8.1支架的受力分析 (49)8.2主要部件的强度校核 (50)8.3支护强度和底座接触比压 (53)8.4立柱强度验算 (54)结论 (58)致谢 (59)参考书目 (60)前言作为当代的大学生,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。

3.2米液压支架技术规范书

3.2米液压支架技术规范书

ZY-3200/16/32液压支架技术规范书一、支架主要技术参数:支架形式:二柱掩护式液压支架支架高度: 最大3200mm最小1600 mm支架宽度: 1550mm中心距: 1500mm初撑力: (P=31.5Mpa)2609kN工作阻力: (p=38.5MPa)3200kN支护强度:0.58~0.6MPa底板比压: 1.75MPa(前端最大值)泵站压力:31.5MPa重量:12200Kg操作方式:邻架操作立柱:2根型式:单伸缩带机械加长杆式缸径:φ230mm杆径:φ210mm工作阻力(P=38.5MPa):1600KN行程:1481(959+522)mm(522mm为机械加长段行程)推移千斤顶:1个型式差动式缸径/杆径φ140/φ85mm行程750mm推溜力/拉架力483/305KN 护帮千斤顶:1个缸径/柱径φ80/φ60mm行程358mm推力/拉力158/69KN工作阻力(P=38.5MPa) 194KN侧推千斤顶:3个缸径/柱径φ63/φ45mm行程170mm推力/拉力98/48KN平衡千斤顶1个缸径/柱径φ160/φ85mm行程480mm初撑力(推/拉P=31.5MPa)631/453KN工作阻力(推/拉P=38.5MPa)774/556KN操作方式:邻架手动控制二、工作面主要配套设备1、采煤机:MGTY-250/600-1.1D2、刮板输送机:SGZ-764/630三、支架适用范围1、本支架适用于煤层顶板中等稳定以上工作面走向长壁后退式综合机械化采煤方法。

2、煤层开采厚度:1800-3000 mm3、适用于底板条件较好工作面(底板抗压强度不低于2MPa)4、适用于工作面倾角小于15°5、适用于推进方向倾角小于5°(包括俯仰角)6、通风断面:最大8.0m2最小 1.1m2四、其它技术要求1、随机提供设备技术资料、防爆合格证、产品合格证、煤安标志证书及随机配件等。

2、设备保质期为2年,终身提供技术服务指导。

掩护式液压支架设计

掩护式液压支架设计

机械工程及自动化专业毕业设计指导书(专科)中国矿业大学成人教育学院2013年11月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;四连杆机构目录摘要 (1)目录 (2)1 概述 (3)1.1 前言 (3)1.2 液压支架的国内外发展趋势 (3)1.3 研究的目的和意义 (4)2 液压支架工作原理 (5)2.1 液压支架组成和用途 (5)2.2 液压支架的工作原理 (10)3 液压支架的总体方案设计 (12)3.1 支架的设计特点 (12)3.2 液压支架结构设计的方向 (12)3.3 液压支架的架型 (12)3.4液压支架的选型原则 (13)4 总体参数选择 (15)4.1设计液压支架必须的基本参数 (15)4.2 液压支架基本参数确定 (15)5 总体布置 (18)6 液压传动系统 (19)6.1液压支架的液压系统的简介。

(19)6.2 控制系统 (19)7 总体验算 (22)7.1前梁强度验算 (22)7.2主顶梁强度校核 (24)7.3掩护梁强度校核 (26)7.4底座强度校核 (28)7.5销轴和耳座的强度校核 (30)结束语 (33)参考文献 (33)致谢 (33)1 概述1.1 前言液压支架是综采设备的重要组成。

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。

ZY液压支架立柱液压系统的设计方案

ZY液压支架立柱液压系统的设计方案

ZY32001535液压支架立柱液压系统的设计摘要本课题主要论述了液压支架的主要设计过程。

其中包括:液压支架的选型、总体设计、主要零部件的设计、校核以及液压系统设计。

支架的形式为掩护式支架。

支架除了要有效的对顶板进行有效支撑,还要实现升、降、推移四个步骤。

支架采用四连杆机构,改善支架的受力状况,缩小支架的升降过程中顶梁前端前后移动的距离。

立柱采用单伸缩液压缸,前端带有加长杆,以满足支架最低及最高位置时的高度要求。

顶梁掩护梁、底座都做成箱体结构用钢板焊接而成。

在研制液压支架时,需要对支架进行生产实验和分析研究,确定合理的液压支架受力参数、运动参数和结构参数,以及选定液压支架最佳方案等方面综合性的科学技术问题。

本设计主要从支架的工作原理这手,然后进行总体结构设计以及校核。

关键词:液压支架;顶梁;底座;立柱;结构设计ABSTRACTThe article mianly elaborate the hydraulic support design for top-caving.includes:theselection of hydraulic pressure support form,systemdesign,main spar part design and examination of hydraulic system designThe support eliminates must realize effectively carries on the strut to the roof,but also must realize ,to fall,to push,move four steps.the support uses fourlink motion gears, improves the support the stress condition,reduces the support to rise and full the distance which in the process fort end the top-beam around moves. The column uses the list expansion and contraction hydraulic cylinder,front end has legthens the pole,satisfies the support to be lowest and time the highest position high request.The top-beam,shields Liang,the foundation all makes the packed in a box body structure,becomes with the steel plate welding.At research to presses the support, need to carry on produce to experiment and analyze the research, make sure reasonable of liquid presses the support to be subjected to the dint parameter, the sport parameter and the structure parameters, and make selection the liquid to press the synthetic science technique problem of aspect of etc. of the best project of support. This design mainly this hand from the work principle of the support, then carry on the total structure design and school pits.Keyword:Hydraulic pressuresupport;Top beam;Cradle;the column-type support;structure design目录摘要 (I)ABSTRACT (I)1绪论 (1)1.1国内外液压支架的研究现状及发展…………………………………11.2本课题的研究目的和意义……………………………………………32液压支架基本理论分析…………………………………………………42.1液压支架的工作原理…………………………………………………42.2液压支架的类型和结构………………………………………………72.3对液压支架的基本要求………………………………………………92.4支架的选型设计………………………………………………………103液压支架的整体结构设计 (13)3.1支架高度、中心距的确定……………………………………………133.2底座长度的确定………………………………………………………143.3四连杆机构的设计……………………………………………………153.4顶梁长度计算…………………………………………………………错误!未定义书签。

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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。

摘要ZY3200/14/34掩护式液压支架的设计,主要是针对冀中集团梧桐庄矿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。

关键词:掩护式液压支架结构部件液压系统AbstractThe design ZY3200/14/34 cover-powered support is mainly for Xing tai Mining Group, Xing tai 22313 face of the coal mine, and its surrounding equipment selection is for the design of a practical hydraulic support. It includes the following components:Through the introduction of the entire mine geological conditions and the real situation face combined with the development of supports and classification of the hydraulic support for the selection and establish the basic technical parameters.According to the structural components in the hydraulic support of the whole situation and bearing in the role of detail on top of the support beams, four-bar linkage, the side of the shield, base, post, and a variety of jack, and other parts of the structure design, and determine the over all structure of its size. Focus on doing a column structure, technical parameters that on the basis of carrying on the work of the resistance to the stability of the column, cylinder piston rod and the intensity of the check.This paper introduces the characteristics of the support hydraulic system、the column、the basic control loop of a variety of jack system and their working principle, and selects the hydraulic pump station components and hydraulic lines.Key words: cover-powered support the structural componentsthe support hydraulic system目录第一章概论 (6)1.1 矿井的概述 (6)1.2 支架的发展情况 (6)1.3 液压支架在工作面的工作情况 (6)1.4 液压支架的工作原理 (6)1.5液压支架的选型 (7)1.6 掩护式支架的特点 (8)1.7 主要技术特征及配套设备 (9)1.8液压支架基本参数的确定 (10)1.9配套设备与要求 (11)第二章液压支架结构尺寸的设计 (12)2.1顶梁尺寸的确定 (12)2.2四连杆机构的确定 (12)2.3底座长度的确定 (14)第三章液压支架部件的设计 (15)3.1顶梁的设计 (15)3.2掩护梁的设计 (15)3.3四连杆机构设计 (16)3.4侧护板的设计 (16)3.5 底座的设计 (17)3.6推移装置 (18)3.7护帮装置 (18)3.8 立柱 (19)3.9千斤顶 (21)第四章喷雾灭尘系统设计 (23)4.1 系统的作用 (23)4.2 系统的组成 (23)第五章液压支架部件受力分析及强度验算 (25)5.1 支架的强度条件 (25)5.2 立柱的强度校核 (25)5.2.1立柱的稳定性验算 (25)5.2.2活塞杆强度验算 (27)5.2.3缸体的强度验算 (29)第六章液压支架的液压系统设计 (31)6.1液压支架的液压系统简介 (31)6.2液压支架的基本控制回路 (32)6.3泵站及各种液压元件的选型 (35)结论 (38)参考文献 (39)谢辞 (40)第一章概论1.1 矿井的概述冀中能源梧桐庄矿是一座年产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%。

1.2 支架的发展情况在煤矿开采的过程中,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。

目前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,前二者统称单体支护设备,与金属铰接顶梁配套使用,支撤和移动都靠人工操作,故劳动强度大,安全性较差,支撤速度慢,工作面产量和效率较低,随着采煤机械化程度的提高,促使了支护设备的迅速发展,1954年,英国首先装备了世界上第一个使用液压支架的综采工作面,把回采工作面的支护技术推进到一个新的阶段。

液压支架是以高压乳化液为动力,使支架的支撑、切顶、移架和推移输送机等工序全部实现了机械化,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、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。

1.3 液压支架在工作面的工作情况为了及时支护,采用先移架后推溜的工作方式,一个工作循环包括降柱、移架、升柱、推溜等四个动作,随着采煤机的推进,按次序搬动操纵阀,使顶梁下降、支架前移,到达预定位置后,顶梁升起,支护顶板,再通过支架的推移千斤顶,又将输送机推向煤壁。

1.4 液压支架的工作原理液压支架在工作过程中,必须具备升、降、推、移四个基本,动作,这些动。

作都是利用泵站供给的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的。

1.5 液压支架的选型22313工作面是北高南低的单斜构造,倾角5度左右。

老顶为细砂岩结构,厚15米,直接顶伪顶为粉砂岩结构,较破碎,易垮落厚0.1-1米。

直接顶为粉砂岩结构厚5.4米。

直接顶属中等稳定类,老顶属于来压明显级,直接顶初次跨落步距一般不小于15米,老顶初次来压步距一般不小于30米,周期来压步距一般为10米左右。

在正常回采阶段,直接顶一般无悬顶或悬顶很小,随放顶能够及时垮落,且垮落后矸石基本能够充满采空区,因此,本工作面采用全部垮落管理顶板。

根据老顶级别和直接顶类型,查《液压支架设计》表2-5确定架型为支顶掩护式支架,二立柱支在顶梁上,平衡千斤顶设在顶梁和掩护梁之间。

如图所示。

掩护式支架是利用支柱、顶梁和掩护梁来支护顶板和防止岩石冒落进工作面,掩护式支架都有一个宽大的掩护梁将作业空间与采空区冒落的矸石隔绝,掩护梁下端一般用前、后连杆与底座相连,以保持较稳定的梁间距和承受水平推力,少数调高范围小的支架也有掩护梁直接铰接在底座上的,掩护梁上端用直接铰接的方式与顶梁连接,立柱的支撑力通过掩护梁间接作用于顶梁或直接作用于顶梁,掩护式支架的立柱只有一排,且倾斜支撑,以增大支架的调高范围,架间则通过活动侧护板互相靠拢,间密封,通常顶梁较短,一般在3m左右。

这种支架的性能特点是:支撑力小,切顶性能强,但支撑力集中作用于机道上方的顶板上,故支护强度较大,且均匀,对顶板的重复支撑次数少,密封掩护性好,能承受较大的水平力,且允许带压移架。

由于立柱倾斜布置,且顶梁又较短,所以工作空间和通风断面较小。

1.6 掩护式支架的特点掩护式支架可分为插入掩护式、非插入掩护式和直接支撑掩护式支架。

下面分述三种类型:1、插入掩护式支架:插入掩护式支架底座面积较大,对底板的比压小,适用于顶板破碎,底板松软的煤质条件,但是太高了运输机溜槽,加大了装煤高度,影响装配效果。

2、非插入掩护式支架:非插入掩护式支架由于底座没有插入运输机在下面,因而改善装煤效果,但底座较短,与底板的接触比压增大,稳定性较差。

3、直接支撑掩护式支架:这种支架把立柱设置在顶梁之下,大大提高了支撑效率,同时底座加长,减小了与底板的接触比压,适用于松软及中等硬度的底板条件。

直接支撑掩护式支架在结构上有以下特点:(1)与插入式相比,顶梁较长。

(2)立柱直接支撑在顶梁和立柱之间,又在顶梁和掩护梁之间设置了平衡千斤顶,使支架成了稳定结构,更加强了对机道上方的支护能力。

(3)掩护梁和顶梁后端铰接,消灭了三角区,有利于顶梁和顶板的结合。

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