支撑掩护式液压支架概述
液压支架概述
液压支架
一、液压支架的分类:
主要分两类:单体支柱和液压自移支架。
从支护的特点来看大致可分为支撑式、掩护式、支撑掩护式及纯掩护式四类。
其中支撑掩护式用途最广泛,其主要特点:以支撑顶板为主,并兼有掩护式支架的一些特征,即利用支架后部的掩护梁将冒落的顶板岩石与回采工作空间隔绝开来。
二、主要介绍
三、支架结构特点:
1、整架结构采用短四连杆、陡掩护梁的紧凑型布置形式。
2、四连杆机构采用计算机优化。
3、立柱呈倒八字布置。
4、采用国家专利楔形梁结构。
5、护臂装置
6、立即支护方式。
7、采用固定侧护板
8、浮动活塞式推移千斤顶
9、采用两种操纵阀等特点。
四、支架的适用范围:
该支架适用于走向长壁及倾斜长壁后退式采煤法,坚硬难冒的砂、砾岩坚硬顶板及中等稳定顶板条件下,煤层厚度2.0-3.5mm,煤层倾斜角小于15度的中厚煤层。
支撑掩护式液压支架的详细参数与具体工作原理
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支撑掩护式液压支架产品特点 (1)支撑能力大,顶梁受力状态好,切顶性能强 。 (2)具有掩护梁,能有效的将工作区和采空区分 开,防止矸石窜人。 (3)支架稳定性较好,有较大的工作空间,便于 通风和行人。 (4)结构比较复杂,钢材用量多,造价高。
支撑掩护式液压支架产品优点
支撑掩护式支架的优点之一是其垂直方向的支撑合力距煤壁的距离 较远,这意味着对于岩表突出的顶板,这种支架的支护效果会更 好。另外它与顶、底板的接触压力比较均匀, 大的接触压力也 相对较小,具有很高的稳定性。然而支亿煤机械壹捌伍伍叁柒壹 伍柒陆伍撑掩护式液压支架前后两队支柱产生的多重推力路径影 响了这种支架在易出现空洞地层中的支护效果。支架后部支柱的 推力使顶梁产生逆时针方向的旋转位移,从而使顶梁与底板间十 无接触面积减小,使顶板地层更趋于空洞化,进而导致前部支柱 承担全部压力载荷,使支撑能力下降。
1.08-1.1
1.6-2.8
Thank you
支撑掩护式液压支架技术参数
产品型号 距mm ZY2800/13/28 700 ZY3800/16/32 700 ZY4000/13/28 700 ZY5000/13/27 700 ZY6700/20/40 900 ZY9000/24/50 900 支架高度m 工作阻力KN 支护强度MPa 底板比压MPa 推移步
支撑掩护式液压支架
山东亿煤
支撑掩护式与掩护式支架后发展起来的一 种支架,它可以在破碎顶板、中等稳定顶板、稳定顶板和松软顶 板等条件下适用。支撑掩护式支架主要是以支撑为主,同时兼有 掩护作用的一种支架。& 支撑掩护型支架包括6大结构,分别是:煤层,顶梁前端点位置, 顶梁,掩护梁,底座和支柱。底座的后部与前后连杆铰接,前端 焊接耳板用以安装推移千斤顶,推移千斤顶的另一端与工作面输 送机连接,通过推移千斤顶的伸缩,实现推溜和移架行走动作。
液压支架的类型及基本特点
液压支架的类型及基本特点液压支架是现代煤炭开采中不可或缺的重要设备之一,其类型和特点各不相同。
下面将介绍四种常见的液压支架类型及其基本特点。
1.支撑式支架支撑式支架是最早出现的液压支架之一,也是最基本的类型。
其结构相对简单,主要由立柱、顶梁、底座和支撑缸等组成。
该类型支架具有较高的支撑力,适用于顶板条件较好的工作面。
但是,由于支撑式支架对顶板的适应性较差,因此在顶板条件较差的地区使用时需要配合其他支护设备。
2.掩护式支架掩护式支架是一种较为常见的液压支架类型,其结构主要由掩护梁、顶梁、底座和支撑缸等组成。
该类型支架对顶板的适应性较强,能够有效地保护采空区的顶板,防止矸石冒落。
但是,由于其支撑力相对较低,因此适用于顶板条件较好的工作面。
3.支撑掩护式支架支撑掩护式支架是一种结合了支撑式和掩护式两种支架特点的新型液压支架。
其结构主要由立柱、顶梁、掩护梁、底座和支撑缸等组成。
该类型支架具有较高的支撑力和适应性,能够在各种顶板条件下有效地进行支护。
因此,支撑掩护式支架在煤炭开采中得到了广泛的应用。
4.特殊用途支架除了以上三种常见的液压支架类型外,还有一些特殊用途的支架,如放顶煤液压支架、薄煤层液压支架等。
这些特殊用途的支架具有各自独特的特点和适用条件。
例如,放顶煤液压支架适用于厚煤层的放顶煤开采,能够有效地提高煤炭回收率和生产效率;薄煤层液压支架则适用于薄煤层的开采,能够适应狭小的空间要求。
总之,液压支架的类型和特点各不相同,需要根据具体的采煤条件和要求进行选择和使用。
随着煤炭工业的发展和技术进步,液压支架的种类和性能也将不断得到改进和完善。
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。
ZZ4000-15-30支撑掩护式液压支架说明书解读
使用说明书 (ZZ4000/15/30型支撑掩护式液压支架XXXXXX 有限责任公司2012年 5月在使用支架前请详细阅读使用维护说明书目录一、概述 --------------------------------------------------2二、适用地质条件、执行标准与配套设备 ----------------------2三、主要技术特征 ------------------------------------------2四、主要机构及结构 ----------------------------------------4五、液压系统 ----------------------------------------------5六、支架的运输与工作面安装 --------------------------------6七、支架的操作和日常维护与故障处理 ------------------------7八、警示 --------------------------------------------------9九、随机附件 ---------------------------------------------11一、概述ZZ4000/15/30R型支撑掩护式液压支架,是在总结国内外各类支撑掩护式液压支架井下使用经验的基础上,根据 XXXXXX 煤业有限公司煤矿的地质条件的要求而设计制造的,也可以在类似的地质条件下使用。
支撑掩护式液压支架与采煤机、运输机配套使用。
液压支架的主要功能是支撑和管理顶板、隔离采空区、防止采空区的矸石进入采煤工作面、自行移架、自动推拉工作面运输机,保证操作人员的安全。
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起着非常重要的作用。
熟悉支架的操作积极维修方法,有利于支架正常作业,减少停机时间,提高生产效率。
另一方面,液压支架的正确使用还要有与之相适应的配套设备及相适应的地质条件。
综采液压支架 简介
小知识
• 所谓煤矿液压支架上面的推溜,就是使用推溜油 缸将刮板输送机向前面推进; • 所谓移架的意思就是移动液压支架。通过把液压 支架顶起,底座抬高,然后回收液压油缸,将液 压支架自动的往前面移动。 • 一套150架6米左右的液压支架,其油缸电镀面积 大约1000平米。 • 一架6米左右的支架中标大修费用大致10-12万。
3、恒阻阶段
安全阀动作后,立柱下腔少量液体经安全阀溢出, 压力随之减小,当低于安全阀的调定压力时,安全阀重新 关闭,停止溢流,支架恢复正常工作状态。
• 4、降架阶段
降架是指支架顶梁脱 离顶板而不再承受顶板压 力。需移架时先降架 100~200mm左右;破碎 顶板带压移架。
液压支架的特性 曲线
二、推移
综采液压支架发展概况
发展历史
二十世纪五十年代,英国首先研制出液压支架; 二十世纪七十年代中期,英国又研制出电液控制液压支 架; 二十世纪七十年代,我国从英国、德国和前苏联引进液 压支架; 九十年代我国研制出全套电液控制液压支架;
八十年代我国液压支架的研制和应用得到了迅速的发展;
小知识1
液压支架的总重量和初期投资费用占工作面整 套综采设备的60%~70%。普通支架一般重量在 20-40多吨。
• 即时支护:采煤机过后,液压支架按照降架-
移架-升架-推溜的次序动作,及时支护新裸露 的顶板,应用广泛; • 滞后支护:采煤机割煤后,液压支架按照推溜 -降架-移架-升架的次序动作,用于稳定、完 整的顶板条件。 • 复合支护:采煤机割煤后,液压支架按照 伸出 前探梁—推溜-降架-移架-升架的次序动作, 用于各种顶板条件,但支架操作次数增加,目前 应用较少。
液压支架分为掩护式、支撑式、支撑掩护式。 其中各有各的有缺点。支撑掩护式结构复杂、重量 大、造价贵,大型矿井才采用。支撑式因为其支柱 受横向载荷时较易弯曲,顶梁长、移架时空顶面积 大、同一段顶板受到垂直支撑的次数多,不利于顶 板控制,所以一般情况下多采用掩护式液压支架。
掩护式液压支架说明书
掩护式液压支架说明书-Y108-sms一、概述ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架,是中煤北京煤矿机械有限责任公司针对伊旗昊达煤炭有限责任公司丁家圪堵煤矿3-2 煤和神东天隆集团公司霍洛湾煤矿2-2煤层的复合区的煤层赋存条件而设计、制造的工作面液压支架,该支架与采煤机、运输机配套使用。
液压支架的主要功能是支撑和管理围岩、隔离采空区、防止采空区的矸石进入采煤工作面、自行移架、自动推移工作面运输机,保证工作面有足够的通风断面,确保操作人员的安全。
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起着非常重要的作用。
支架执行标准为MT312-2000《液压支架通用技术条件》。
熟悉支架的操作及维修方法,有利于支架正常作业,减少停机时间,提高生产效率。
另一方面,液压支架的正确使用还与适应的配套设备及地质条件有关。
ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架总体结构见图一。
采煤机割煤后,支架采用先移架、后推溜(刮板运输机)的工作方式。
图一:ZY86400/25.5/55型掩护式液压支架支架在设计中突出了以下特点:(1)本支架为正四连杆支架,结构先进、成熟;(2)四连杆数经过计算机优受力较小,顶梁轨迹变化较小;(3)顶梁相对较长,支架通风断面大;(4)整体顶梁带内伸缩式伸缩梁加护帮板结构,对顶板进行及时支护,并防止煤壁片帮;(5)支架内设置了宽敞的行人安全通道;(6)底座中间的开档长度大,检修推杆机构方便;(7)底座前过桥上装抬底装置,既能配合移架动作保证移架顺利,又能防止运输机上漂;(8)底座前端对底板比压小,对较软底板煤层适应性强。
二、液压支架执行标准1.“MT/556-1996《液压支架设计规范》” 标准;2.“《煤矿安全规程》2001版”规定;3.“MT312-2000《液压支架通用技术条件》”标准;4.“MT313-92 《液压支架立柱技术条件》” 标准;5.“MT97-92《液压支架千斤顶技术条件》”标准;6.“MT/T587-1996《液压支架结构件制造技术条件》”标准;7.“GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》”标准;8.“MT/T459-1995《煤矿机械用液压元件通用技术条件》”标准;9.“MT419-1995《液压支架用阀》”标准;10.“GB/T 3683-92《钢丝增强液压胶管软管和软管组合件》”标准;11、“GB3836.1-2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》”标准;12、“GB3836.4-2000《爆炸性环境用防爆电气设备本安型电路和电气设备“I”》”标准。
煤矿用液压支架详细介绍教学提纲
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。
在支撑掩护式的设计过程中,前梁、主顶梁、掩护梁和立柱等结构件的设计是重点。
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。
目录中文摘要.............................................. 错误!未定义书签。
Abstract .............................................. 错误!未定义书签。
第一章引言.......................................... 错误!未定义书签。
1.1前言 .......................................... 错误!未定义书签。
1.2绪论 (1)1.2.1我国液压支架的发展 (2)1.2.2 液压支架的发展动向 (2)1.液压支架的组成与分类………………………………………………………第二章支架设计....................................... 错误!未定义书签。
2.1 工况分析...................................... 错误!未定义书签。
2.2 液压支架工作原理 (4)2.2.1 支架升降 (4)2.2.2 支架移动和推移输送机 (6)2..支架结构的选择 (6)2.3.1 顶梁的选取 (7)2.3.2 侧护板的选取 (7)2.3.3 底座的选取…………………………………………………………… ..72.3.4 推移装置的选取 (7)2.3.5 护邦装置的选取 (8)2.3.6 防倒滑装置的选取 (8)2.3.7 液压支架的主要液压元件和泵站 (8)2.3.7.1 立柱 (8)2.3.7.2 液控单向阀 (9)2.3.7.3 安全阀 (9)2.3.7.4 操纵阀 (10)2.3.7.5 泵站 (10)2.4 支架主要尺寸的确定 (11)2.4.1 已知参数 (11)2.4.2 支架高度的确定 (11)2.4.3 中心距和宽度的确定 (12)2.4.4 梁端距和顶梁长度的确定 (12)2.4.5 支架四连杆机构尺寸设计及计算 (12)2.4.6 底座长度的确定 (16)2.4.7 顶梁长度的确定 (16)2.4.8 立柱的技术参数确定 (18)2.4.8.1 立柱数的确定 (19)2.4.8.2 支撑方式 (19)2.4.8.3 立柱缸体内径 (19)2.4.8.4 立柱间距 (20)2.5 液压支架的受理分析和计算 (21)2.5.1 顶梁的受力分析 (21)2.5.2 掩护梁的受力分析…………………………………………………………222.5.3 底座受理分析 (25)2.6 液压支架主要部件的强度校核 (26)2.6.1 顶梁强度校核 (26)2.6.2 掩护梁强度校核 (32)2.6.3 底座强度校核 (35)2.6.4 立柱强度校核 (38)2.7 液压系统设计 (42)第三章结束语 (44)第四章参考资料 (46)20世纪50年代前,在国内外煤矿生产中,基本上采用木支柱、木顶梁或金属摩擦支柱铰接顶梁来支护顶板。
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。
支撑掩护式液压支架摘要(河南理工大学优秀毕业论文)
图 1-5
前连杆
图 1-6
后连杆
主要作用是: ①使支架在调高范围内,顶板平稳地升降,并使顶梁前端与煤壁的距离(梁端距)变化尽可能小,更好
严重声明:本论文为作者原创,侵权必究
地支护顶板。 ②承受顶板的水平分力和侧向力,使立柱不受侧向力。 本支架采用正四连杆机构, 为使冒落矸石不从连杆处涌入支架内, 后连杆为整体式, 前连杆为分体式。 均为钢板焊接的箱形结构,这种结构有较强的抗拉、抗压和抗扭性能。 ③推移机构
严重声明:本论文为作者原创,侵权必究
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。 本论文所设计的支撑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 用双排立柱支撑顶梁(或顶梁于掩护梁)的结构;同时吸收了掩护式支架防护性能好,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。 1.1 液压支架的结构组成 支撑掩护式液压支架主要由金属结构件、油缸和液压控制元件三大部分组成。 (1)金属结构件主要有顶梁、掩护梁、前梁、前连杆、后连杆、底座、侧护板、护帮板等。 (2)油缸主要有双作用单伸缩立柱、推移千斤顶、 (平衡千斤顶) 、侧护千斤顶、前梁千斤顶等。 (3)液压控制元件主要有液压控制阀、操纵阀、双向锁、安全阀、截止阀等及液压辅助元件等。 1.2 液压支架主要结构件及其作用 (1)顶梁 顶梁采用整体顶梁直接与顶板接触,支撑顶板负荷,是支架的主要承载部件之一,由钢板焊接而成的 箱形结构,以满足强度和刚度要求。结构如图 1-1 前梁;2-连杆;3-过渡杆;4-护帮;
液压支架工作原理详解
液压支架工作原理说明一、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:顶梁较短一般超过3.5M左右,带有掩护梁,分隔采空区和作业空间,立柱倾斜分布,作业空间和通风断面较大。
3.支撑掩护式液压支架:有上述两种支架的优点,采用四连杆机构,能更好的承受顶板水平分力和扭转分力,有较强的支撑和切顶作用,但价格较贵。
二、液压支架的型号及规格:1.掩护式支架:2.放顶煤支架:3.履带行走式支架:4.过渡支架:三、液压支架的结构:顶梁、掩护梁、前连杆、后连杆、底座、推杆、单侧护装置、立柱、各种千斤顶、液压系统、支架设置销轴等连接机构。
1-护帮装置;2-顶梁;3-推杆;4-底座;5-立柱;6-操纵装置;7-顶梁活动侧护板;8-推移千斤顶;9-掩护梁活动侧护板;10-平衡千斤顶;11-掩护梁;12-前连杆;13-后连杆1.侧护板的作用:侧护板的作用:消除相邻支架的架间间隙,防止冒落矸石进入支护空间;作为支架移架过程中的导向板;防止支架落后倾倒;调整支架的间距2.顶梁:顶梁是用于支护、控制、管理工作面上方的顶板,顶板的压力通过顶梁传递到两根立柱上。
为了更好地支护煤壁上方刚暴露出的顶板,顶梁前端上翘,顶梁为双侧活动侧护板。
ZY10000/27/56D 型液压支架顶梁结构图3.伸缩梁伸缩梁是由钢板拼焊成的整体结构,它的主要作用是超前支护。
当采煤机采过后,没有移架前伸缩梁伸出,护住顶板,可实现及时支护;当煤壁出现片帮时,伸缩梁可伸入煤壁线以内,及时维护顶板,避免引发冒顶。
3.掩护梁:Z110000/27/56D 型液压支架掩护梁结构图顶板来压后,经顶梁和掩护梁连接销轴,把来压传递到掩护梁上,再通过掩护梁传递到连杆以及底座上。
再传递过程中掩护梁承受扭矩、弯矩的作用。
而且还受到顶板冒落矸石的冲击。
因此要求掩护梁有足够的强度与刚度。
4.底座:底座承受顶板经立柱、掩护梁、连杆等传递的各种力及力矩,然后传递到底板上。
支撑掩护式液压支架.doc
目录一绪论1.1前言 (4)二液压支架的概述 (5)2.1液压支架的组成和用途 (5)2.1.1液压支架的组成 (5)2.1.2液压支架的用途 (5)2.2液压支架的工作原理 (5)2.3液压支架设计目的、要求和设计支架的必要参数 (7)2.3.1设计目的 (7)2.3.2液压支架的基本要求 (7)2.3.3设计液压支架必须的基本参数 (8)三液压支架的架型特点及选型 (9)3.1液压支架的分类及特点 (9)3.1.1液压支架架型的分类 (9)3.1.2顶板的组成 (11)3.1.3支撑掩护式液压支架的支撑力与承载关系 (11)3.2液压支架的选型 (12)3.2.1液压支架的选型原则 (12)3.2.2液压支架设计的原始条件 (12)3.2.3液压支架的选型过程 (12)四支架各部件的结构特点 (15)4.1支撑掩护式液压支架的整体结构 (15)4.2支撑掩护式液压支架的各部件结构 (17)4.2.1.液压支架的顶梁 (17)4.2.2掩护梁的结构 (18)4.2.3侧护板 (19)4.2.4底座 (20)4.2.5立柱 (22)4.2.6辅助装置 (25)五支撑掩护式液压支架的整体结构尺寸设计 (26)5.1支撑掩护式液压支架基本参数确定 (26)5.1.1液压支架的高度确定 (26)5.1.2支架伸缩比 (26)5.1.3支架间距 (27)5.1.4底座长度 (27)5.2 液压支架四连杆机构确定 (27)5.2.1四连杆机构的作用 (27)5.2.2四连杆机构尺寸设计 (29)六支撑掩护式液压支架顶梁设计 (34)6.1顶梁长度的确定 (34)6.1.1工作方式对支架顶梁长度的影响 (34)6.1.2配套尺寸对顶梁的影响 (34)6.1.3长度的计算 (35)6.1.4顶梁其它有关尺寸的确定 (35)6.2支撑掩护式液压支架支护技术参数 (36)6.2.1支护面积的确定 (36)6.2.2支护强度计算 (36)6.2.3立柱的技术参数泵站额定工作压力及立柱初撑力确定 (37)6.2.4安全阀压力和立柱工作压力.......................................38.6.3顶梁的受力分析 (38)6.3.1支撑掩护式液压支架的支护性能及外载荷 (38)6.3.2顶梁受力分析 (39)6.3.3顶梁载荷分布 (43)6.3.4实际支护强度 (44)6.3.5支护效率 (45)结束语..................................................................参考文献.................................................................一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。
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。
ZZ9200-24-50支撑掩护式液压支架技术参数
ZZ9200/24/50支撑掩护式液压支架技术参数一、主要技术参数:1、形式:四柱四连杆支撑掩护式2、支撑高度:2.4-5.0m.3、支护宽度:1.66-1.86m4、中心距:1.75m5、初撑力:P=31.5MPa 7758KN6、工作阻力:P=37.35MPa 9200KN7、支护强度:平均 1.0MPa8、对底板比压:平均 2.12 MPa9、适应煤层倾角:小于等于30度10、运输外形尺寸:约7.7*1.66*2.4m11、质量:约34340Kg12、泵站压力:31.5MPa13、操作方式:本架二、顶梁组件技术参数:1、总重量:10053Kg2、顶梁:6511.16 Kg3、伸缩梁:1022.70 Kg4、护帮板I:507.07 Kg5、护帮板II:158.92 Kg6、顶梁左侧护板:570.55 Kg7、顶梁右侧护板:570.55 Kg8、外形尺寸:4984*1660*700mm,长是在伸缩梁缩到最小位置,护帮板都收起时的总长。
三、掩护梁组件技术参数:1、总重量:5934.7Kg2、掩护梁:4558.71Kg3、掩护梁左侧护板:531.88Kg4、掩护梁右侧护板:531.88Kg5、外形尺寸:2826*1660*1000mm四、四连杆机构:1、重量:左、右前连杆:853.7Kg 左、右后连杆:1190.7Kg2、尺寸:左、右前连杆:2090*320*317 左、右后连杆:1990*750*五、底座技术参数:1、总重量:6380.67Kg2、外形尺寸:3230*1540*1200mm,宽没有包括一端调低伸出部分。
六、千斤顶技术参数:1、立柱:双伸缩4根缸径:一级/二级φ280/φ200mm柱径:一级/二级φ260/φ185mm行程:一级/二级1400/1200mm重量:991.2Kg初撑力:P=31.5MPa 1939.5KN工作阻力:P=37.35/73.2MPa 2300KN2、推移千斤顶:1根缸径:φ200mm柱径:φ140mm行程:950mm重量:381.3Kg推力/拉力:P=31.5MPa 990/505KN3、抬底千斤顶:1根缸径:φ140mm柱径:φ105mm行程:215mm重量:74.9Kg推力/拉力:P=31.5MPa 485/212KN4、调低千斤顶:1根缸径:φ125mm柱径:φ85mm行程:250mm重量:66.14Kg推力/拉力:P=31.5MPa 387/208KN5、伸缩千斤顶:2根缸径:φ100mm柱径:φ70mm行程:900mm重量:86.04Kg推力/拉力:P=31.5MPa 247/126KN6、护帮千斤顶:一级/二级2/1根缸径:φ100mm柱径:φ70mm行程:一级/二级620/293mm重量:62.36/52.53Kg推力/拉力:P=31.5MPa 247/126KN工作阻力:P=37.0MPa 291KN7、侧推千斤顶:4根缸径:φ80mm柱径:φ60mm行程:200mm重量:19.77Kg推力/拉力:P=31.5MPa 158/69KN七、阀件技术参数:1、操纵阀:WHF(3)/ZCFD(8),工作压力:31.5MPa,额定流量:400/125 L/min2、液控单向阀:立柱液控单向阀:FDY200/42,额定工作压力:42MPa,流量:200 L/min伸缩液控单向锁:BK2F1 调、抬底液控单向锁:YD-PK125/40 护帮液控双向锁:SSF43、安全阀:立柱:FAD-160 护帮:ZHYFIA4、进液截止阀、回液断路阀、过滤器:主进液球型截止阀:QJ25 主回液断路阀:HD25过滤器:GLQ25。
支撑掩护式液压支架总体及立柱设计 毕业设计
摘要矿井液压支架的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低陈本、减轻工人的体力劳动和保证生产是不可缺少的有效措施,因此液压支架的设计师技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化的主要体现。
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。
设计要遵从从支柱性能好、强度高、移架速度快安全可靠等原则。
支架采用四连杆机构,改善支架的受力状况,缩小支架升降过程中的顶梁前段前后移动的距离。
立柱采用双伸缩液压缸,以满足支架最低及最高位置时的高度要求关键字:液压支架;立柱;掩护;支撑。
AbstractThe application of hydraulic support in coal mining face of increasing production and raise labor productivity reduce costs, reduce workers and to ensure safety in production is indispensable for effective measures to, Therefore the design of hydraulic support is technically advanced and economically rational, safe and reliable is the main manifestation of the comprehensive of the comprehensive mechanization and automation of mining.The comprehensive mechanization of coal mining is acceleration 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 form 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 reliable etc. principle. The support uses four link motion gears, improve 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 positions high request.Key Words: coal;mechanization;bracket;column目录前言 (1)1 支撑掩护式液压支架的概述 (2)1.1 设计的原始条件 (2)1.2 支撑掩护式液压支架的特征参数 (2)1.3 支撑掩护式支架的结构特点 (2)1.4 支撑掩护式液压支架的液压系统 (3)2 液压支架总体设计 (3)2.1 液压支架的特点 (3)2.1.1 液压支架架型的分类与特点 (3)2.2 液压支架基本参数确定 (5)2.2.1 支架高度 (5)2.2.2 支架的伸缩比 (6)2.2.3 支架间距 (7)2.2.4 理论支护强度 (8)2.3 液压支架四连杆机构的确定 (8)2.3.1 四连杆机构的作用 (8)2.3.2 四连杆机构的几何特征 (9)2.3.3 四连杆机构尺寸的确定 (10)2.4 液压支架配套设备及有关参数的确定 (16)2.4.1 采煤机和运输机型号确定 (16)2.4.2 配套图,配套尺寸的确定 (16)2.4.3 泵站和各安全阀的选择 (17)2.5 顶梁的设计及有关参数的确定 (17)2.5.1 顶梁的作用 (17)2.5.3 顶梁结构型式的确定 (17)2.5.4 顶梁主要尺寸的确定 (20)2.5.5 顶梁主要参数的确定 (20)2.6 底座的结构选择及主要参数的确定 (22)2.6.1 底座的作用 (22)2.6.2 设计底座的要求 (22)2.6.3 底座结构型式的确定 (22)2.6.4 底座主要尺寸的确定 (24)2.7 掩护梁的结构选择及主要参数确定 (24)2.7.1 掩护梁的作用 (24)2.7.2 掩护梁的结构型式 (24)2.8 立柱的结构选择及主要参数的确定 (25)2.8.1 立柱的作用 (25)2.8.2 立柱的结构型式 (25)2.8.3立柱主要参数的确定 (26)2.9推移装置的结构选择和主要参数的确定 (29)2.9.1 推移装置的作用 (29)2.9.2 推移装置的结构型式 (29)2.9.3 推移装置有关参数确定 (29)2.10 侧护装置的选择及主要参数的确定 (31)2.10.1 侧护装置的作用 (31)2.10.2 侧护装置结构形式的确定 (31)2.10.3 侧护板尺寸确定 (32)2.11 前梁千斤顶的选择及有关参数的确定 (33)2.11.1 前梁千斤顶推拉力 (33)3 支架受力分析计算 (34)3.1 液压支架的支护性能与外载荷 (34)3.2 支撑掩护式支架的受力分析 (35)3.2.1 顶梁合力Fn 及其作用点位置 (36)3.2.2 前后连杆力65,F F (39)3.2.3 底座合力大小及其作用点位置 (40)3.2.4 顶梁载荷分布 (41)3.2.5 支护强度计算 (43)3.2.6 底座平均接触比压 (43)3.2.7支护效率 (46)3.3支架受力计算 (47)4 立柱强度较核 (51)4.1 油缸的稳定性验算 (51)4.2 活塞杆的强度验算 (52)4.3 缸体强度验算 (55)4.4 机械加长杆处的强度验算 (56)结论 (58)技术经济分析 (59)致谢 (60)参考文献 (61)附录A (62)附录B (69)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。
支撑掩护式液压支架概述
1支撑掩护式液压支架概述1.1 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。
而液压支架是一高压液体作为动力,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。
1.2液压支架的工作原理液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。
这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体,通过液压控制不同功能的液压缸来完成的。
每架支架的液压管路都与工作面主管路并联,形成各自独立的液压系统,如图1-1所示,其中液控单向阀和安全阀设在架内,操纵阀可设在本架或邻架内,前者为本架操作,后者为邻架操作。
支架的升降依靠立柱2的伸缩来实现,其工作过程如下:1、初撑操纵阀8处于升柱位置,由泵站输送来的高压液体经液控单向阀6进入立柱的下腔,同时立柱的上腔排液,于是活柱和顶梁升起,支撑顶板。
当顶梁接触顶板,立柱下腔的压力达到泵站的工作压力后,操纵阀置于中位,液控单向阀6关闭,从而立柱下腔液体被封闭,这就是支架的初撑阶段。
图1-1 液压支架工作原理-顶梁;2-立柱;3-输送机;4-安全阀;5-液控单向阀;6,7-操纵阀;8-乳化液泵;9-推移液压缸;10-底座;11-后连杆;12-前连杆;13-掩护梁2、承载支架初撑后,进入承载阶段。
随着顶板的缓慢下沉,顶板对支架的压力不断增加,立柱下腔被封闭的液体压力将随之迅速升高,液压支架受到弹性压缩,并由于立柱缸壁的弹性变形而使缸径产生弹性扩张,这一过程就是支架的增阻过程。
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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1支撑掩护式液压支架概述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。
而液压支架是一高压液体作为动力,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。
液压支架的工作原理液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。
这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体,通过液压控制不同功能的液压缸来完成的。
每架支架的液压管路都与工作面主管路并联,形成各自独立的液压系统,如图1-1所示,其中液控单向阀和安全阀设在架内,操纵阀可设在本架或邻架内,前者为本架操作,后者为邻架操作。
1.2.1支架升降支架的升降依靠立柱2的伸缩来实现,其工作过程如下:1、初撑操纵阀8处于升柱位置,由泵站输送来的高压液体经液控单向阀6进入立柱的下腔,同时立柱的上腔排液,于是活柱和顶梁升起,支撑顶板。
当顶梁接触顶板,立柱下腔的压力达到泵站的工作压力后,操纵阀置于中位,液控单向阀6关闭,从而立柱下腔液体被封闭,这就是支架的初撑阶段。
图1-1 液压支架工作原理-顶梁;2-立柱;3-输送机;4-安全阀;5-液控单向阀;6,7-操纵阀;8-乳化液泵;9-推移液压缸;10-底座;11-后连杆;12-前连杆;13-掩护梁2、承载支架初撑后,进入承载阶段。
随着顶板的缓慢下沉,顶板对支架的压力不断增加,立柱下腔被封闭的液体压力将随之迅速升高,液压支架受到弹性压缩,并由于立柱缸壁的弹性变形而使缸径产生弹性扩张,这一过程就是支架的增阻过程。
当下腔液体的压力超过安全阀5的动作压力时,高压液体经安全阀5泻出,立柱下缩,直至立柱下腔的液体压力小于安全阀的动作压力时,安全阀关闭,停止泄液,从而使立柱工作阻力保持恒定,这就是恒阻过程。
此时,支架对顶板的支撑力称为工作阻力,它是由支架安全阀的调定压力决定的。
3、卸载当操纵阀8处于降架位置时,高压液体进入立柱的上腔,同时打开液控单向阀6,立柱下腔排液,于是立柱卸载下降。
图1-2 液压支架工作特性曲线由以上分析可以看出,支架工作时的支撑力变化可分为三个阶段,如图1-2,即:开始升柱至单向阀关闭时的初撑增阻阶段0t ,初撑后至安全阀开启前的增阻阶段1t ,以及安全阀出现脉动卸载时的恒阻阶段2t ,这就是液压支架的阻力-时间特性。
它表明液压支架在低于额定工作阻力下工作时,具有增阻性,以保证支架对顶板的有效支撑作用,在达到额定工作阻力时,具有恒阻性;为使支架恒定在此最大支撑力,又具有可缩性,即支架在保持恒定工作阻力下,能随顶板下沉而下缩。
增阻性主要取决于液控单向立柱的密封性能,恒阻性与可缩性主要由安全阀来实现,因此安全阀、液控单向阀和立柱是保证支架性能的三个重要元件。
1.2.2 支架移动和推移输送机支架和输送机的前移,由底座3上的推移液压缸4来完成。
需要移架时,先降柱卸载,然后通过操纵阀使高压液体进入推移液压缸4的活塞杆腔,活塞腔回液,以输送机为支点,缸体前移,把整个支架拉向煤壁。
需要推移输送机时,支架支撑顶板,高压液体进入推移活塞缸4的活塞腔,活塞杆腔回液,以支架为支点,活塞杆伸出,把输送机推向煤壁。
液压支架的分类液压支架按结构形式划分,可分为支撑式、掩护式和支撑掩护式三类。
1、支撑式支架支撑式支架利用立柱与顶梁直接支撑和控制工作面的顶板。
其特点是:立柱多,支撑力大,切顶性能好;顶梁长,通风断面大,适用于中等稳定以上的顶板。
支撑式支架有垛式和节式之分。
(1)节式节式支架由2~4个框架组成,用导向机构互相联系,交替前进,(2)垛式整个支架为一整体结构,整体移动,通常有4~6根立柱,可以支撑坚硬与极坚硬的顶板。
2、掩护式支架掩护式支架利用立柱、短顶梁支撑顶板,利用掩护梁来防止岩石落入工作面。
其特点是:立柱少,切顶能力弱;顶梁短,控顶距小;由前后连杆和底座铰接构成的四连杆机构使抗水平力的能力增强,立柱不受横向力;而且使板前端的运动轨迹为近似平行于煤壁的双纽线,梁端距变化小;架间通过侧护板密封,掩护性能好;调高范围大,适用于松散破碎的不稳定或中等稳定的顶板。
3、支撑掩护式支架支撑掩护式支架具有支撑式的顶梁和掩护式的掩护梁,它兼有切顶性能和防护作用,适于压力较大、易于冒落的中等稳定或稳定的顶板。
根据使用条件,支撑掩护式支架的前、后排立柱可前倾或后倾,倾角大小也可不同。
前、后立柱交叉布置的支架适用于薄煤层。
液压支架的组成液压支架由以下六个主要部分组成:顶梁、底座、立柱、掩护梁、活动侧护板、推移机构、操纵控制系统1.4.1 顶梁用途:1、用于支撑维护控顶区的顶板;2、承受顶板的压力;3、.将顶板载荷通过立柱、掩护梁、前后连杆经底座传到底板。
要求:1、顶梁应有足够的强度,即使在接触应力分布不均匀的情况下也不致被压坏;2、顶梁应有足够的刚度,以承受扭力;3、顶梁对顶板的覆盖率高;4、顶梁能适应顶板的起伏变化。
1.4.2 底座用途:1、为支架的其他结构件和工作机构提供安设的基础;2、与前后连杆和掩护梁一起组成四连杆机构;3、将立柱和前后连杆传递的顶板压力传递给底板。
要求:1、底座应有足够的强度和刚度;2、底座对底板的起伏变化适应性好;3、底座与底板的接触面积大,以减小底座对底板的接触比压,避免支架陷入底板;4、底座应有足够的地方来安设立柱、推移装置以及液压控制装置;5、底座要能把落入支架内的碎矸排弃到老塘中。
1.4.3 立柱用途:1、支撑顶梁,承受载荷的作用;2、调节支架的高度,使支架的高度满足工作面的要求;3、立柱设置有大流量安全阀,以避免顶板冲击压力造成支架过载较大。
1.4.4 掩护梁用途:1.掩护梁承受顶梁部分载荷和掩护梁背部载荷并通过前后连杆传递给底座;2.掩护梁承受对支架的水平作用力及偏载扭矩;3.掩护梁和顶梁(包括活动侧护板)一起,构成了支架完善的支撑和掩护体,完善了支架的掩护和挡矸能力。
1.4.5 活动侧护板用途:1、消除相邻支架掩护梁和顶梁之间的架间间隙,防止冒落的矸石进入支护空间;2、作为支架移架过程中的导向板;3、防止支架降落后倾倒;4、调整支架的间距。
1.4.6 连杆前后连杆是四连杆机构中重要的运动和承载部件,与掩护梁和底座的一部分共同组成四连杆机构,使支架能承受围岩载荷、水平作用力和保持稳定。
其四连杆机构的作用:1、通过四连杆机构,使支架顶梁端点的运动轨迹呈近似双纽线,从而使用使支架前端头离煤距离大大减小,提高了管理顶板性能;2、能承受较大的水平力。
1.4.7操纵控制系统液压支架由不同数量的立柱和千斤顶组成,采用不同的操纵阀以实现升柱、降柱、移架、推溜等动作。
虽然支架的液压缸(立柱和千斤顶)种类、数量很多,但其液压系统都是采用多执行元件的并联系统。
对于液压支架的操纵控制系统传动装置,应具有以下基本要求:采用结构比较简单,设备外形尺寸小,能远距离的传送大的能量;能承受较大载荷;没有复杂的传动机构;在爆炸危险和含尘的空气里保证安全工作;动作迅速;操作调节简单;过载及损坏保护简单。
容积式液压传动可最大限度的满足这些要求,因此,所有液压支架均采用这种传动。
液压支架的设计1.5.1 设计目的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。
为了满足对煤炭日益增长的需求,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(简称综采工作面)。
而每个综采工作面平均需要安装150台液压支架,可见对液压支架的需求量是很大的。
由于不同采煤工作面的顶板条件、煤层厚度、煤层倾角、煤层的物理机械性质等的不同,对液压支架的要求也不同。
为了有效地支护和控制顶板,必须设计出不同类型和不同结构尺寸液压支架。
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。
1.5.2 对液压支架的基本要求1.为了满足采煤工艺及地质条件的要求,液压支架要有足够的初撑力和工作阻力,以便有效的控制顶板,保证合理的下沉量。
2.液压支架要有足够的推溜力和移架力。
推溜力一般为100KN左右;移架力按煤层厚度而定,薄煤层一般为100KN~150KN,中厚煤层一般为150KN~250KN,厚煤层一般为300KN~400KN。
3.防矸性能要好。
4.排矸性能要好。
5.要求液压支架能保证采煤工作面有足够的通风断面,从而保证人员呼吸、稀释有害气体等安全方面的要求。
6.为了操作和生产的需要,要有足够宽的人行道。
7.调高范围要大,照明和通讯方便。
8.支架的稳定性要好,底座最大比压要小于规定值。
9.要求支架有足够的刚度,能够承受一定的不均匀载荷。
10.在满足强度条件下,尽可能减轻支架的重量。
11.要易于拆卸,结构简单。
12.液压元件要可靠。
1.5.3 设计液压支架必需的基本参数1.顶板条件根据老顶和直接顶的分类,对支架进行选型。
2.最大和最小采高根据最大和最小采高,确定支架的最大和最小高度,以及支架的支护强度。
3.瓦斯等级根据瓦斯等级,按保安规程规定,验算通风断面。
4.底板岩性和小时涌水量根据底板岩性和小时涌水量验算底板比压。
5.工作面煤壁条件根据工作面煤壁条件,决定是否用护帮装置。
6.煤层倾角根据煤层倾角,决定是够选用防滑防倒装置。
7.井筒罐笼尺寸根据井筒罐笼尺寸,考虑支架的运输外形尺寸。
8.配套尺寸根据配套尺寸及支护方式来计算顶梁长度。
1.5.4坚硬顶板的液压支架设计坚硬顶板工作面顶板不易冒落,直接顶或基本顶悬顶时间长。
一但冒落,瞬间顶板压力显著增大,支架立柱安全阀来不及释放,立柱可能遭破坏。
因此,对坚硬顶板液压支架设计的要求是:1、根据直接顶和基本顶的岩性、分类级别、截高及配套设备,确定支护强度和工作阻力,支架要有足够切顶能力。
2、应尽量减小掩护梁长度,增大掩护梁与水平夹角,减小掩护梁在水平线上的投影长度。
如有的支架在低位状态时,掩护梁与垂线夹角仍有300左右,相当于一般支架在高位状态时的掩护梁夹角。
如果在工作高度时,掩护梁大部分都能被顶梁所遮盖是较为理想的。
另外,掩护梁结构设计,除保证必要的强度和刚度之外,还要具有抗冲击能力。
3、支架掩护梁间的密封可严些,顶梁架间密封要求不十分严格,因为顶梁间漏矸的可能性较小。
4、支架立柱应设置大流量安全阀,以避免顶板冲击压力造成支架过载较大。