掩护式液压支架设计
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。
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
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%。
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。
机械毕业设计344ZY35002547型掩护式液压支架
第一章概述采煤综合机械化，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。
综合机械化采煤不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻繁重的体力劳动，改善工人的作业环境，保护工人的生命安全，是煤炭工业技术的发展方向。
我国综采技术日趋成熟，不但生产水平，而且工艺水平已进入世界先进行列。
液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，其重量约为综采设备总重量的80%-90%，其费用约占综采设备总费用的60%-70%。
因此，为了降低成本，提高采煤的经济效益，世界各产煤大国都一直在积极地开展液压支架的研究。
1.1支护设备的发展历史煤矿支护设备是保证回采工作面正常生产和安全生产的重要设备之一，也是煤矿工作面使用规模最大、耗费资金最多的煤机产品。
目前世界各国使用的煤矿支护设备主要是回采工作面单体支柱和回采工作面液压支架。
1.1.1单体支柱的发展历史20世纪50年代出现了木支柱，它是一种古老而又简陋的支护材料，没有初撑力，也没有恒增阻降距，支撑力也无法保证，而且也浪费了大量的木材。
20世纪60年代出现了单体金属摩擦支柱，与木支柱相比可节省大量木材，而且也可复用。
但是它不能保证恒增阻降距。
20世纪80年代出现了DZ型单体液压支柱，与前两种单体支柱相比可保证恒增阻降距，支撑力也能得到控制，但是由于这种支柱存在内泄露，因此存在严重的安全隐患。
1.1.2液压支架的发展历史液压支架的发展从20世纪50年代开始。
1954年，英国研制出剁式支架。
从此，开创了煤炭工业的新时代。
1958年法国试验成功了节式支架。
五十年代末，为开采煤层厚超过2m的松散和破碎顶板条件下的褐煤，前苏联开始研制掩护式液压支架，并与1961年在阿乐斯-科拖举办的贸易展览会上展出了OMKT型掩护式支架。
比起剁式和节式支架，掩护式支架能有效的控制顶板，防止开采过程中矸石渗入工作面，工作能力很好。
60年代末和70年代初，随着液压支架在欧洲使用经验的日益增加，支架结构也发生了巨大变化。
ZY3200型掩护式支架的结构设计
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。
薄煤层掩护式液压支架立柱的改进设计
张 国平 （ Βιβλιοθήκη 徽宿州 腾岭工贸 有限责任 公司）
摘要 ： 本论文主要 阐述 了一般掩护式液压支架 的立柱的改进与设计。本 设计为薄煤层掩护式液压支架。这种 支架能适应煤层厚度变化较 大的场 合， 有调高范围大， 抗水平推力强的特点。支架采用立柱采用双伸缩加接 加长杆 的形式 ， 以增加工作行程来满足支架调 高范围的需要。 关 键 词 ： 压 支 架 立柱 设 计 液
严 顶梁 与顶板之间的摩擦系数 ， 一般取 Ｏ１ ．， ．～Ｏ３ 本设计 取 Ｏ３ ． 。 最 低 位 置 时 立柱 倾 角 ， 设 计 为 ２ ．５ 一 本 ８７ 。 掩 护 梁 上矸 石 阻力 矸石阻力 的计算
一
１ 液压 支 架 的 使 用 现 状 （） ３ 我 国液 压 支 架 经 过 ３ Ｏ多年 的发 展 ， 管 取 得 了 显著 的成 绩 ， 尽 在 双 高矿 井 建 设 中 出 现过 日产 万 吨 甚 至 班 产超 万吨 的记 录 ，但 总体 水 Ⅳ （） ４ 平 与 世界 先 进 采 煤 国 家仍 存在 一 定 差 距 。 国产 液 压 支 架 技 术含 量 偏 低， 电液控 制阀可靠性差 ， 所用钢材的耐压能力一般为 １ ＭＰ ， ６ ａ 最好 ： （） ５ 图 ２ 实际支护阻力计算 的屈 服极 限才 ７ ０ ａ ０ ＭＰ ，液压 系统 压 力在 ３ ＭＰ ５ ａ以下 ，流 量在 式中 、 广 ｘ Ｙ方向矸 石作用力 、 ２ ０ ｉ 内 ， 液管直径 ２ ０ ｎ以 供 ５～３ ｍｍ， 液 管 直 径 ２ ５ 回 ５～５ ｒｍ ， ０ ａ Ｈ 最 大 采 高 本 设计 为 １６ 一 ．ｍ 最快移架速度为 １ ０～１ ｓ 架 ， ２ ／ 工作阻力更是相对较低。 支架 最 低 位 置 时掩 护 梁在 ｘ方 向的 投 影面 积 ２ 立 柱 的 设 计 支 架 最 低 位 置 时 掩 护梁 在 Ｙ方 向的 投 影面 积 ２１ 立柱 工 作 时 ， 支 撑 力 随 时 间 的 变化 阶 段 ， 图 １ ． 其 如 矸 石容 重 ， ｔ ２３／ ｍ。 ２１１初撑 阶段 支架在升柱 时 ， ．。 高压 液进入立柱 下腔 ， 立柱升 由 以上 各 式 代 入 数据 得 ：１３ ５ ｋ Ｆ＝ ７ ６ Ｎ 起 使 项 梁 接 触 项 板 ， 柱 下腔 压 力 增 加 ， 增 加 到 泵 站 工 作 压 力 时 ， 立 当 泵站 自动卸载 ， 支架的夜控 单向 阀关 闭， 立柱下腔压力达到初撑 力 ， Ｄ ：． Ｘ４ ×２×１ ０ ０’ 此 阶段 为 初 撑 阶段 ｔ， 时 支 架 对 顶板 的支 撑 力 为初 撑 力 。 。此 按照 国家标准选取 比计算值大的标准值作为内径 ，选取立柱的 支 架 初 撑 力 的 大 小 取 基 本 参数 为 ： 决 于 泵站 的工 作 压 力 ， 立柱 外缸 内径 Ｄ ｍｍ： ／ ２０ ５ 缸径 和 立柱 的数 量 。合 理 的 中缸 外 径 Ｄ ／ ｍ ： １『 ２０ ４ 初 撑 力 是 防 止 直 接 项 过 早 中缸 内径 Ｄ ／ ： ，ｍｍ ２０ ０ 的 因 下沉 而 离 层 、 缓 顶板 减 活柱 外 径 ／ ： ｍｍ １５ ８ 下 沉 速 度 、 加 其 稳 定 性 和 增 由支架立柱 总工作 阻力 系列选取 Ｐ ３ ０ ｋ ＝ ２０ Ｎ 保 证 安 全生 产 的关键 。一般 ２４ 立柱 缸体壁厚 的计算 ： ． 图 １液压支架 的工作特性 曲线 采 用 提 高 泵 站 工 作 压 力 的 立柱缸体 壁厚 的计算 ： 初撑阶段 ｔ 增 阻阶段 ｔ 阻阶段 ， 一 恒 办法来提高初撑力 ， 以免立 ｔ Ｐ一 初撑力 Ｐ 一 。工作阻力 柱 的 缸径 过 大 。 ～ ｐ］ ） ＝（３ ２０ ４）１ ２ １１取占 ｍｍ ≥三 （ｊ ２ ３ ｑ ２— ）— ） ： ９。１ ／ １ ：０ ｘ｛ （× … ４１ ， ０ ３ １ ＝ ２１２ 承 载 增 阻 阶 段 支 架 初 撑 后 ， 顶 板 下 沉 ， ．． 随 立柱 下 腔 压 力 缸 底 球 半径 １５ ２ ｍｍ 增 加 ， 到增 加到 支 架 的安 全 阀调 正压 力 ， 直 立柱 下 腔 压 力 达 到 工作 阻 加 长 杆 固 定 销直 径 ２ ｍｍ ５ 力。此阶段 为增阻阶段 ｔ 。 柱 头 球 半 径 ７ ｍｍ Ｏ ２１３ 恒 阻阶 段 随着 顶 板 压 力继 续 增 加 ， 立 柱 下 腔 压 力超 过 ．． 使 根据立柱 最低位置确定液压缸个各级行程。 支架的安全阀压 力调 正值 时 ， 安全 阀打开 而溢流 ， 立柱 下缩 ， 使顶板 级 缸 行 程 ５Ｏ ２ ｍｍ 压 力减 小 ， 柱 下 腔 压 力 降 低 ， 低 于 安 全 阀压 力调 整 之 后 ， 全 阀 立 当 安 二级缸行程 ５５ ４ ｍｍ 停止溢流 ， 这样在安全 阀调整压力的限制下 ， 力曲线随时间呈波浪 压 加长杆长度 ７５ ２ ｍｍ 形变化， 此阶段 为恒阻阶段 ｔ 。 立柱 高 度 可依 具 体 工 况 检 算确 定 ２２ 立柱 的结 构 采 用 双 伸 缩 机械 加 长 型 。 由 缸体 、 柱 、 向 套 ＿ 活 导 等主要零部件组成。缸体 由无缝钢管加工而成 ．缸体 的下端焊接球 形缸底，在缸底上钻有孔并焊有管接头作为立柱下腔 （ 活塞下部空 腔） 口。在缸体 的上端装有导 向套 ， 的液 它为活柱的上下往复运动导 向。在导向套的上端装有防尘 圈，在导向套上还装有营形密封圈和 Ｏ 形 圈 。缸 体 上 部 钴 有 螺 纹孔 并 焊 有 管 接 头 ， 上 腔 相 通 ， 为 立 柱 与 作 ３液压支架立柱的发展趋势 上 腔 的液 口。 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， ２３ 立柱 缸径 的计算 立柱缸径 以支架在最低位置时设计 ， ． 立柱 推移千 斤顶装有位移传感器 ， 立柱缸径超过 ４ ０ ０ ｍｍ， 为减 少割媒时 缸体 内径计算为式（） １ ｎ ２ 间， 一般采用 ０８～１ 截深。支架还采用屈服强度 ８ ０—１ ０ ＭＰ ． ｍ ０ ００ ａ ＝ ４ Ｐ Ｘ１ Ｎ “ ０ ｋ ｏ ０ （） １ 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。 式 中 一立 柱 缸体 内径 （ ； ｍ） 总 之 ， 着 时 代 的 发展 和 进 步 ， 压 支 架 立 柱 设计 、 随 液 制造 和 使 用 ， 支 架 实 际 支 护 阻 力 （Ｎ） ｋ ： 将越来越完善、 全、 靠。 安 可 ｎ 每架立柱数， 一 ＝２： 参考文献： 安 全 阀 的调 整 压 力 ，￣４ Ｍ Ｐ Ｐ＝ ０ ａ … 谢锡 纯， 李小豁． 山机械与设备 徐州 ： 矿 中国矿业大学 出版社 ，０ ０ ２０ ． 实 际支 护 阻 力 的 计 算 如 图 ２ 立柱 最 低 位 置 时 立 柱 实 际支 护 ， 【】 良， ２许贤 王传礼 液压传动． 京： 北 国防工业出版社， ０ ６ ２０． 【】 ３鲁忠 良， 景国勋 ， 肖亚宁． 液压支架设计使用 安全辨析 ． 北京 ： 炭工业 煤 阻 力 由式 （） 求 ２反
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总体方案及立柱设计
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)1.2.1支架 (2)1.2.2 立柱 (2)1.2.3 前梁千斤顶 (2)1.2.4推移千斤顶 (2)1.2.5 侧推千斤顶 (2)1.3支撑掩护式液压支架的结构特点 (2)1.4支撑掩护式液压支架的液压系统 (2)1.5支撑掩护式液压支架的配套尺寸 (3)2液压支架的总体设计 (3)2.1液压支架的架型和特点 (3)2.2 液压支架基本参数确定 (6)2.2.1支架高度 (7)2.2.2支架的伸缩比 (7)2.2.3支架间距 (7)2.2.4理论支护强度 (7)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 (8)2.3.3四连杆机构尺寸的确定 (9)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的确定 (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 (16)2.5 顶梁的设计及期有关参数的确定 (16)2.5.1 顶梁的作用 (16)2.5.2顶梁设计要求 (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 (18)2.6底座的结构选择及主要参数的确定 (20)2.6.1底座的作用 (20)2.6.2底座设要求 (20)2.6.3底座的结构确定 (20)2.6.4底座主要尺寸的确定 (20)2.7掩护梁的结构选择及主要参数确定 (20)2.7．1掩护梁的作用 (20)2.7.2掩护梁结构型式 (21)2.7.3掩护梁主要尺寸的确定 (21)2.8立柱的结构选择及主要参数的确定 (21)2.8.1立柱的作用 (21)2.8.2立柱结构形式的确定 (21)2.8.3立柱主参数的确定 (22)2.9推移装置的结构选择和主要参数的确定 (23)2.9.1推移装置的作用 (23)2.9.2推移装置的结构型式的确定 (23)2.9.3推移装置有关参数确定 (24)2.10侧护装置的结构选择及主要参数的确定 (25)2.10.1侧护装置的作用 (25)2.10.2侧护装置结构形式的确定 (25)2.10.3侧护装置有参数确定 (26)2.10.4侧护板活动方式的确定 (27)2.11 前梁千斤顶的选择及有关参数的确定 (27)2.11.1前梁千斤顶行程的确定 (28)2.11.2缸体内径和活塞直径 (28)2.11.3前梁千斤顶推拉力的确定 (28)3支架受力分析计算 (28)3.1 液压支架的支护性能与外载荷 (28)3.2 支掩式支架的受力分析 (29)3.2.1顶梁合力Fn及其作用点位置 (30)3.2.2前后连杆力 (33)3.2.3 底座合力大小及其作用点位置 (34)3.2.4顶梁载荷分布 (35)3.2.5支护强度计算 (36)3.2.6底座平均接触比压 (36)3.2.7支护效率 (39)3.3 支架受力计算 (39)3.3.1．原始数据 (39)3.4支架受力影响因素分析 (44)3.4.1支架支护高度对于受力的影响 (44)3.4.2摩擦系统对支架受力的影响 (43)3.4.3前梁千斤顶的推拉力对支架的受力影响 (43)3.4.4瞬心位置角θ对支架受力影响 (43)4立柱强度较核 (45)4.1立柱强度的验算 (45)4.2油缸稳定性计算 (45)4.3缸筒壁厚和外径计算与缸体的强度验算 (45)4.3.1缸向等筒壁厚和外径计算与缸体强度计算 (46)4.3.2油缸的稳定性计算 (46)4.3.3活塞稳定性计算 (48)4.3.4活塞杆的强度验算 (48)4.4立柱的稳定性极限力 (51)参考文献 (52)致谢 (53)附录A (54)附录B (60)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。
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。
液压支架总体及底座设计
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。
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1.9米到2.4米，老顶级别为二级，直接顶类别为一类的掩护式液压支架的设计。
支撑力较小，切顶性能差，但由于顶梁短，支撑力集中在靠近煤壁的顶板上，所以支护强度较大、且均匀，掩护性好，能承受较大的水平推力，对顶板反复支撑的次数少，能带压移架。
但由于顶梁短，立柱倾斜布置，故作业空间和通风断面小。
其因此本设计设计这类掩护式液压支架。
1 绪论1.1液压支架现状及发展趋势1.1.1 液压支架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，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。
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。
机械毕业设计1667支撑掩护式液压支架
本科毕业设计说明书（题目：矿井支撑掩护式液压支架液压系统设计学生姓名：于壹华学院：机械学院系别：机械设计制造及其自动化系专业：机械设计制造及其自动化班级：指导教师：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，因此液压支架的设计是技术上先进、经济上合理，安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化的主要体现。
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，必须大量生产机械化采煤设备，迅速增加综合机械化采煤工作面。
因此对液压支架的需求也是日益增加，而液压系统是驱动液压支架工作的心脏，是液压支架所不可缺少的重要组成。
本次设计主要是针对矿井支撑掩护式液压支架液压系统的设计。
包括了立柱千斤顶和推移千斤顶的设计，泵站的设计及其整体的合理布局的设计。
还涉及到对一些标准件的选用规则等。
同时还对系统压力损失、发热、效率等性能进行了验算。
关键词：液压传动；液压系统；泵站；液压支架AbstractThe application of hydraulic support in coal mining face of increasing production and raise labor productivity, reduce costs, reduce manual 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 mechanization and automation of mining.Integrated mechanization of coal mining is a significant increase in coal production, the only way to increase economic efficiency. In order to meet the growing demand for coal to be mass-produced mechanized mining equipment, the rapid increase in the integrated coal face mechanization.Therefore, the demand for hydraulic support is also increasing, while the hydraulic drive system is the heart of the work of the hydraulic support is an indispensable important component to the hydraulic support.The design of the main support for the cover of hydraulic mine support the design of the hydraulic system. Including the passage of jacks and jack column design, pump station design and the rational distribution of the overall design. Also involves a number of standard parts, such as the selection rules. At the same time, the performances of systematic loss, fever and efficiency are checked carefully.Key words: hydraulic transmission; hydraulic system; pump station; hydraulic support目录引言 (1)第一章液压支架概论 (3)1.1综采工作面的布置和循环工作过程 (3)1.2液压支架的组成及工作原理 (4)1.2.1 液压支架的组成 (4)1.2.2 液压支架的工作原理 (6)1.3液压支架的分类 (9)1.3.1 按支架和围岩的相互作用，液压支架可分为三类 (9)1.3.2 按移动方式，液压支架可分为两类 (10)第二章液压系统的设计 (12)2.1液压系统总体方案的确定 (12)2.2液压缸的设计与计算 (13)2.2.1 液压缸工作压力的确定 (14)2.2.2 缸筒的设计计算 (14)2.2.3 缸筒的结构的设计 (14)2.2.4 缸筒内径的计算 (14)2.2.5 液压缸壁厚和外径的计算 (15)2.2.4 缸筒的材科和毛坯 (16)2.2.5 缸筒的技术要求 (17)2.2.6 缸底厚度 (18)2.3活塞杆设计计算 (19)2.3.1 活塞杆的结构设计 (19)2.3.2 活塞杆的材料 (20)2.3.3 活塞杆的按术要求 (20)2.3.4 液压缸稳定性的计算 (21)2.4乳化液泵站的设计 (24)2.4.1 泵站压力的确定 (24)2.4.2泵站流量的确定 (24)2.4.3 泵站电动机功率确定 (25)2.5液压元件的选择 (25)2.6油管内径的计算 (26)2.7油箱容量的确定 (27)2.8活塞的设计 (27)2.4.1 活塞的技术要求 (27)2.9密封装置的设计 (28)2.9.1 密封装置的一般知识 (28)2.9.2 O型橡胶密封圈 (29)第三章系统的验算 (31)3.1压力损失的验算 (31)3.1.1 验算泵到液压缸回路中的压力损失 (31)3.1.2 管路系统总压力损失及压力效率 (32)3.2系统温升的验算 (32)结论 (35)参考文献 (36)谢辞 (38)内蒙古工业大学本科毕业设计说明书引言随着工业技术的不断发展，国民经济对煤炭需要量的日益增加，煤矿开采，特别是采媒工作面的生产技术面貌发生了巨大变化。
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。
支撑掩护式液压支架的设计
支撑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。
液压支架主要包括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。
在支撑掩护式液压支架的设计过程中，四连杆机构和底座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。
另外，对液压支架的结构性能、受力状况和如何选型等进行了分析，同时介绍了液压支架的使用、维修和故障排除等问题。
关键词：液压支架支护四连杆机构底座ABSTRACTHydraulic SupportThe comprehensive mechanization of coal mining is a strategic measure to the acceleration coal industrial development of our country , raise labor productivity substantially , realize the modern 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. Furthermore, the structure of hydraulic structures performance, the power situation and how to choose models are analysed, at the same time it introduces the use of hydraulic Support, maintenance and fault resolution and other issues.Keywords:hydraulic support shoring 4 linkage mechanisms base前言本次毕业设计是我们大学四年的最后一次设计，同时也是对大学生四年来所学的知识系统总结和综合应用。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 绪论1.1液压支架的应用和意义随着工业技术的不断发展，国民经济对煤炭需要量的日益增加，煤矿开采，特别是采煤工作面的生产技术面貌发生了巨大的变化。
自1954年英国装备了世界上第一个液压支架工作面开始，采煤技术实现了综合机械化。
综合机械化。
就是工作面采煤、运输和支护三大主要生产环节都是现机械化。
也就是说，采用滚筒式或刨削式等采煤机械落煤与装煤；工作面重型可弯曲运输机，以及与之适应的顺槽转载机和可伸缩皮带运输机等运煤；自移式液压支架支护和管理顶板。
这几种设备相互配合，组成了综合机械化采煤设备。
液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和阀件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，能实现支撑、降落移架和推移运输机等一整套工序。
液压支架技术上先进，经济上合理，安全上可靠，当前世界各国都在不断地提高采煤工作面的综合机械化水平。
我国于1964年开始研制液压支架，到目前已经取得可较好的效果。
1974年以来，从西德、英国、苏联和波兰等国引进了许多不同类型的液压支架。
实践证明，液压支架具有强度高、支护性能好、移设速度快、安全可靠等优点，能使采煤工作面达到高产量、高回采率和高工效，能大大减轻劳动强度，降低成本和掘进率，实现安全生产。
1.2我国综采技术的发展我国自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。
先后研制试验成功经济型综采成套设备；薄煤层、中厚煤层和大采高综采成套设备，特厚煤层分层机械化铺网液压支架系列及成套设备和工艺；放顶煤液压支架系列及成套设备和工艺。
1995年全国共有243个综采工工作面，统配煤矿综合机械化程度达到46.66%．工作面平均工效25．077t ／工，全国有65个年产百万吨以上的综采队，其中9个队年产达到200万t以上，2个队年产达到300万t以上，兖州南屯煤矿综二队1995年年产达到315万t，最高月产34．7万t，创出我国高产高效的最好纪录一、高产高效矿井建设取得重大成绩我国从1993年开始组织高产高效矿井建设，到1995年已建成56个高产高效矿井。
在产量增加9.1％的基础上，平均工效达到6.23ｔ／工，提高2.9ｔｔ／工。
工作面平均个数由149个减到107，减少原煤生产人员7万人，实现了一井一面或一井两面的生产模式，向集约化生产迈出可喜的一步。
高产高效工作面装备，因地制宜采取3种模式，第一种是全套引进国际先进装备，如神华集团大柳塔煤矿，全套引进德、英、美等国家先进装备，学习国处高产高效矿进的先进经验，走高起点、高投入、高产出、高效益的道路；第二种模式是引进与国产相结合，引进国外先进采煤机和刮板输送机等关键设备，配套国内先进设备，如兖州屯煤矿等；第三种模式是立足国内设备，优选各种国产先进设备，优化系统配套，实现高产高效，如铁法晓南煤矿试验成功国产日产7ｋｔ综采成套设备。
二、机械化铺网分层开采和放顶煤技术达到世界先进水平我国自8年代中期开始进行特厚煤层分层开采机械化铺网液压支架及配套技术的攻关，取得重要成果，研制试验成功两柱掩护式和四柱支撑掩护式铺网支架系列，义马。
晋城、大同等矿区在特厚煤层分层铺网技术方面积累了丰富经验，晋城矿务局古书院煤矿分层铺网工作面年放达到200万ｔ，达到世界先进水平。
综采放顶煤技术50年代末起源于欧州，经过数十年的试验和使用在世界近10个国家得到发展，然而进入80年代以来，这一技术在国外已奄奄一息，不但美、英、德、澳等国家不再采用，连放顶煤技术发展最早的法国、匈牙利、南斯拉夫和俄罗斯等也极少采用。
其主要原因是：1.受客观条件的限制，适合放顶煤开采的煤层少；2.受严格的安全规程放顶煤技术自身弱点和复杂性的制约；3.环保要求；4.传统综采的效益优势。
近年来，综采放顶煤技术在我国得发展和广泛普及，综采放机煤采煤法正在成为一种高产高效采煤方法，1995年全国65个综采百万吨创水平队中有23个是综采放顶煤队，占35.4％，其中，年产200万ｔ以上的9个综采队中有6个是综采放顶煤队。
目前全国已有70多个综采放顶煤工作面，并且，正以很快的速度在发展。
我国放顶煤技术已达到世界领先水平。
三、综采设备研制有了新的发展“八五”期间，适应高产高效工作面生产要求的大功率、高效综采设备有了较大发展。
我国部分综采设备已开始出口美国、俄罗斯、印度和土耳其。
研制成功MG2×400-W型滚筒采煤机，液压牵引，装机功率2×400KW、运输能力1500t/h，铺设长度250m，铸造槽帮，2×Φ34双中链交叉侧卸机头，双行星减速器，双速电机驱动，传动，传动部可平行或垂直布置，过煤量200万t等特点。
长家口煤机厂、西北煤机一厂等重点输送机厂分别与国际长壁公司和威斯特伐利亚公司等合作，开发槽宽1000mm，运输能力2000～2500t/h，功率2×575kW，过煤量500万t以上的刮板输送机等设备，目前正处于试制阶段。
液压支架设计研究取得重要进展，主要在以下方面：（1）设计理论和方法有了突破。
煤炭科学研究总院北京开采研究所对支架力学特性进行了深入的研究，提出了液压支架三维力学模型的计算方法，克服了传统平面力系方法的缺陷，提出了液压支架总体结构参数优化设计方法，开发出液压支架设计计算通用软件系统，并广泛应用，使我国液压支架设计计算提高到一个新水平。
（2）完成液压支架计算机模拟试验的研究，把有限无方法成功地用于液压支架的研究，建立了液压支架整体有限无模型，开发SSTS液压支架模拟试验计算机仿真软件系统，大大提高了液压支架设计的可靠性广泛应用于液压支架设计研究，达到国际先进水平，为我国液压支架打入国际市场发挥了重要作用。
（3）技术规范和标准化建设取得重要进展。
我们已先后制定液压支架系列技术标准17项，成为国际上液压支架标准较完善的国家之一，促进了液压支架技术的发展。
（4）计算机辅助设计（CAD)有了较大发展。
开发了CAD工作站和微机CAD系统，建成了较完整的液压支架数据库和通用图库，并正在逐步实现支架设计CAD化。
（5）液压支架控制系统有了重大进步。
根据我国国情研制的全液压手动控制快速移架系统的广泛应用，使支架降、移、升速度大幅度提高，由过去的20～30s/架，提高到9～12s/架。
（6）新架型研制成绩显著，架型结构进一步完善。
新型高可靠性支架，反向四加杆高产高效低位放顶煤支架，适应中小煤矿的单一煤层采用轻型支架和轻型单摆杆放顶煤支架均取得成功。
四、我国综采技术发展中存在的问题（1）我国煤层赋存条件复杂，老矿井受生产系统制约，综采效率难以发挥。
我国大部分矿井井型较小，生产系统不适应集中生产的要求。
巷道断面小，支护质量差，掘进设备落后，进度慢，运输系统环节多，辅助运输落后。
工作面长度、采煤机截深、采区长度等工作面参数都比较小。
（2）职工队伍素质差，许多综采队以农民轮换工为主，文化基础差，队伍不稳定。
管理水平低，管理模式落后，管理层次多，扯皮现象严重。
（3）煤炭企业普遍经济效益较差，负担重，技术改造任务难度大，资金投入严重不中，以致发展后劲不足，一些矿井没有设备更新能力，机械给出现倒退局面。
（4）小煤窑滥采滥挖现象严重。
一方面造成对国有煤矿的市场冲击，成为影响综采发展的一个消极因素。
（5）科研投入严重不足。
科研单位创收成为主要目标，技术攻关力量不足，科研成果低水平循环现象严重。
（6）由于受价格和基础工业水平的影响，我国煤机制造质量、产品性能和可靠性距世界先进水平还有较大差距。
特别是采煤机、工作面输送机、液压支架电液控制技术、采区供电技术、工况监测和故障诊断技术及自动化技术等，与国际先进水平相比不存在较大差距。
1.3液压支架的研究动态为了进一步改善支架性能和提高移架速度，还须迅速研制并推广大流量支架用阀、大通径液压胶管、初撑力保证阀或自动增压阀以及高压变乳化液泵。
须加快电液控制系统的开发和支架供液系统和液控系统的优化。
还须开发研究等压双伸缩立柱和能够克服刚性四连杆机构缺点的新架型等。
此外，对于综采放顶煤工作面，移架速度问题不是十分突出。
但无论是分层开采还是放顶煤开采，对降低工作面供液系统的压力，提高支架初撑力的要求还是十分迫切。
由此可见，自动增压初撑系统有一定的应用前景。
气垛支架以其整体性能好、稳定性好、抗冲击载荷能力强、初期投资少和操作维护简便等优点，在薄煤层和急倾斜煤层支护中已经取得了一席之地。
变流量变压力乳化液泵等新产品的研制，将会大大改善支架供液系统的特性。
针对影响移架速度的因素分析和提高移架速度的方法和途径，已有不少文献给予论述，指出影响移架速度的主要因素有系统的额定流量和额定压力、供液系统管路的通径及阀件的过流量、液压支架立柱升降行程和推移千斤顶的行程、立校活柱直径与活塞直径的比值、支柱及顶梁重量等；而提高移架速度的主要措施有：增加泵站流量、采用电液自动控制、利用大流量阎件、改进液压支架的进液和回液系统。
目前液压支架移架速度的计算方法仅为静态汁算，只反映了移架动作的操作时间和运行时间。
对于动态特性较差的支架液压系统、其得架动作过程所需的时间远远超过静态计算的运行时间。
要保证实施煤炭工业部关于初撑力的规定要求(达到设计韧撑力的80％以上)，往往需要保证l0一30s的升柱和切撑供液时间。
关于液压支架初撑力问题存在的原因以及解决这—问题的方法和途径，一些文献从不同的角度给予了大量的探讨。
文献指出泵站实际调定压力较低只有一定的波动、远距离供液压力损失严重、顶底板不平反浮煤和浮歼的影响、不能保证液压支架的初撑时间以及多人操作或多架同时操作等因素是导致液压支架初撑力本足不均的主要原因；而增大大校直径和数目、提高泵站压力、采用双供液系统、监油工作面支护质量、增设韧撑力保证阀等提高切撑力的方法相措施都存在着一定的不足。
为了提高移架速度，就很难保证初撑时间，从而不能保证初撑力达到规定要求。
可见提高移架速度和提高液压支架初撑力之间存在着矛盾。
电液控制技术在液压支架上的应用能够提高液压支架的自动化程度和移架速度(将不同工序或不同支架的操作时间间隔缩短到最小程度)，能够实现定压初撑和远距离程序控制等功能。
带压移架控制系统可以以实现液比支架卸载扣移架工序的同步化相自动化，改善了液压支架的支护特性和控顶效果，消除了液压支架的升降行程，故在一定程度上可提高移架速度。
二柱掩护支架因立柱数目少、操作简便、侈架速度快等优点，在国内外得到了广泛的应用。
然而平衡干斤顷及其连接耳座的损坏问题一直没有得到很好的解决。
初撑增压阀的研究和开发，可用于解决初撑力问题，同时有助于解除高压力和大流量的制约关系。
但体积和重量过大、在支架上难以设置等因素，是初撑增压阀难以得到应用的根本原因。