机械毕业设计1036矿用液压支架设计

目录

1.综述 (1)

1.1国外主要产煤国家综采技术的发展趋势 (1)

1.2我国综采技术的发展现状几存在的问题 (3)

1.3综采矿井生产环节的合理配套 (6)

1.4液压支架的应用和意义 (6)

1.5液压支架的发展状况及存在问题 (7)

1.6液压支架的研究动态 (8)

1.7液压支架的发展动向 (10)

2.液压支架设计介绍 (11)

2.1液压支架的工作原理 (11)

2.2支架的组成 (11)

2.3液压支架主要结构件及其作用 (11)

2.3.1 顶梁 (11)

2.3.2 掩护梁 (12)

2.3.3 底座 (12)

2.3.4 四连杆机构 (13)

2.3.5 推移机构 (15)

2.4液压支架的架型 (16)

3.液压支架的结构设计 (17)

3.1液压支架的选型 (17)

3.1.1 液压支架结构类型的优选 (17)

3.1.2 液压支架的架型选择原则 (17)

3.1.3 影响架型选择的因素 (18)

3.2液压支架的结构设计 (19)

3.2.1 确定液压支架结构参数的原则与内容 (19)

3.2.2 液压支架主要结构参数的确定 (19)

3.3液压支架的支部件设计 (25)

4.支架的受力分析与计算 (32)

4.1支架的工作状态 (32)

4.2支架载荷的确定 (33)

4.3支架受力分析 (33)

4.4支架的受力计算 (31)

5.底座的强度计算与校核 (41)

6.推移千斤顶的设计计算 (45)

6.1缸筒内径和缸壁厚度的计算 (45)

6.1.1千斤顶杆径的确定 (45)

6.1.2千斤顶缸体壁厚的计算 (46)

6.2推移千斤顶的强度验算 (46)

6.2.1推移千斤顶稳定性验算 (46)

6.2.2活塞杆强度验算 (47)

6.2.3缸体强度计算 (48)

6.2.4缸体与缸底焊缝强度计算 (49)

7.液压支架的使用和维护 (53)

7.1液压支架操作 (53)

7.1.1 操作前的准备 (49)

7.1.2 操作方式与顺序 (49)

7.1.3支架使用中的注意事项 (51)

7.2液压支架操作维护要求 (55)

总结................................................................... 致谢................................................................... 参考书目................................................................. 附录设计中用到的数据 ....................................................

1.绪论

第一章综述

1.1国外主要产煤国家综采技术的发展趋势

综合机械化采煤是煤矿开采技术现代化的重要标志。80年代末以来，世界主要产煤国家高产高效综采技术迅速发展，特别是美国、澳大利亚、德国、英国和南非发展最快。综采工作面高产高效纪录不断刷新，综采装备新技术层出不穷。

均年产145．4万t洗精煤，平均工效274t／(工*d)，工作面搬家(包括设备安装)时间平均684人工/面。工作面平均长度240 m，最大长度335m。 1994年平均班产进一步提高，其中，前10个工作面年平均班产达到5998t洗精煤，相当于年产400万t以上的水平。沙莫罗克公司(SHAMR0CK)的被克佛克矿在123个小班中产煤166万t，相当于月产83万t;塞普路斯阿马克斯煤炭公司卡姆博兰德矿1995年6月达到月产洗精煤57．3万t的纪录，阿科煤炭公司的西皮庇矿1994年11月创造了日产4.5万t的世界纪录,当月产量50余万t。美国1994年共有80个长壁工作面，其中有70个工作面是电液控制的工作面，占87．5％，使用两柱掩护式支架73套，四柱支撑掩护式支架7套，两柱掩护式支架占91．25％，支架工作阻力大部分在7000—8000 kN，最大的两柱掩护式支架工作阻力达到9800kN。普遍装备大功率电牵引重型采煤机组和大功率、大运量、高可靠性刮板输送机。

澳大利亚近10年来综采发展很快，综采工作面数量从1980年的3个增加到1994年的25个，井工效率达到17．71t／工。科迪尔克斯矿和巴波尼矿的综采工作面年产量已超过300万t。为使综采产量持续增长，近几年来澳大利亚采取了一系列措施，包括改革劳动制度，采用各种新设备、新技术，综采工作面优选世界各国最先进的重型高效装备，实现一井一面，集中化生产。

英国和德国是世界上综采技术装备最先进的国家，由于受其自然煤层赋存条件的限制，其高产高效工作面的纪录不如美国和澳大利亚，但世界著名的采煤机械公司主要集中在德国和英国。近年来，由于国际采矿业市场的不景气和激烈竞争，导致各公司的相互兼并，形成几个大跨国公司。为占领市场，各公司不断开发新技术、新产品。

世界主要产煤国家技术经济指标见表l—l。

高产高效综采技术的核心是工作面综采设备，近10年来，工作面三大配套设备——采煤机、刮板输送机和液压支架，在设计方法和结构上都有了重大发展，主要是提高设备生产能力和可靠性，改进操作性能。

采煤机技术发展的一个突破是采用了多电机电牵引技术，大大简化了机械传动系统。采煤机的模块化设计使机器的维护和监测更加简便，可靠性更高。现代先进采煤机的主要特点是：①多电机交流变频调速或直流调速电牵引，牵引速度不断提高，最大牵引速度已达到29m/min；

⑦大功率、高电压、大截深．采煤机装机功率超过1200kw，现行l100V工作电压已不适应大功率采煤机的要求，美国目前常用电压为2300V，部分工作面开始运用4160V电压；英国、澳大利亚使用3300V电压；法国使用5000v电压；波兰使用6000v电压。采煤机截深达到1—1．2m；

③积木式结构，各单元之间没有机械动力传动，简单可靠；④其中更先进的设备，可实现滚筒自动导向，其实质是煤岩界面探测技术，它能自动识别煤岩界面．并据此自动调节滚筒截割高度；⑤煤尘控制和故障诊断系统。

随着采煤机功率加大，产量提高，工作面刮板输送机也发展成为大功率、高强度、高可靠性的运输设备。目前工作面刮板输送机最大工作长度已达335m,最大输送能力达3500t/h,最大功率1412kW，表1-2中列出了几种国外先进刮板输送机的技术特征。

图1-2 工作面刮板输送机的技术特性

先进瓜板输送机的主要特点是：①整体铸造溜槽或组合焊接溜槽，减少了螺栓连接，提高了可靠的性。使用寿命达到600~1200万t过煤量；②采用φ 38mm、φ 42mm大直径刮板链；

③采用软启动技术，使用双缓液力偶合器或排水型偶合器，配有程序逻辑控制器控制水的流速。软启动大大提高了输送机的可靠性，使链子和链轮的寿命加倍；④故障诊断和工况监测技术，