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。
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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。