液压支架研究报告
薄煤层充填工作面液压支架选型研究
总第215期2021年第3期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTT o ta l 215N o.3,2021D01:10.16525/l4-1134/th.2021.03.027薄煤层充填工作面液压支架选型研究赵志红(山西兰花集团莒山煤矿有限公司，山西晋城048027)摘要：以莒山煤矿9号煤层为研究背景，对充填工作面液压支架进行了系统的研究，首先根据煤层实际情况 确定支架支护高度为支架结构形式为四柱支撑式，通过理论计算，确定支架支护强度为0.46 M Pa。
在此基础上设计了 Z C640(V11/19D型液压支架，并给出了主要技术参数和结构特征，最后介绍了支架的电液 控制系统，以期为后期支架设计与采购提供参考借鉴。
关键词：薄煤层充填工作面液压支架选型支护参数电液控制系统中图分类号:TH137 文献标识码:A引言液压支架作为一种维护工作面作业空间的结构 体，对综采工作面安全生产具有十分重要的意义[1-弋其工作阻力、结构型式、控制方式及与采煤机和刮板 机的配套情况对应用效果具有一定的影响近年来随着煤炭资源的逐渐减少，许多矿井开始尝试使 用充填开采，本文针对莒山矿9号煤层实际充填开 采地质条件，对工作面充填支架进行了研究。
1开采地质条件莒山矿9号煤层位于太原组第三段下部区域，煤层厚度为〇.95~1.62 m，平均厚度为1.3 m,煤层顶 板为泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，底板以泥岩为主，部 分区域为砂质泥岩，该煤层为矿井范围内稳定煤层，全区域可采。
2支架主要参数分析2.1支护髙度确定一般来说，支架支护高度与所采煤层息息相关，支护高度范围应可以覆盖煤层高度范围，即最大支 护高度应大于煤层最大高度0.2 m以上，且最小支 护高度应低于煤层最小厚度0.2 m以上。
9号煤层最大高度为1.6m,为保证9号煤层全 部开采及支架与采煤机的空间匹配关系，支架最大 高度不低于1.8 m，考虑后期支架设计情况，确定支 架最大高度为1.9 m。
大采高液压支架设计
本次设计取题四盘区煤矿，四盘区煤层厚度普遍在8~9.4m，平均8.9m，且赋存稳定，煤层硬度大、韧性高，埋深平均208.7m，属于近浅埋深特厚煤层。针对这类煤层的回采问题，关键是解决采法问题。
1 绪论
1.1 项目立项的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
晋城煤业集团从上世纪 80 年代开始采用综合机械化采煤方法以来，先后采用了分层综采和放顶煤综采技术开采厚煤层，并取得了较好的经济和社会效益。寺河煤矿和神东煤矿近些年来也都不断刷新大采高纪录。
大采高开采对我国的煤炭生产具有重大意义。
1）大采高液压支架的研制是解决工作面瓦斯和粉尘问题的需要
综采设备问世后，世界上采煤发达国家普遍推广使用。发展高产高效矿井，最大限度地提高矿井经济效益，已成为煤炭企业的主要发展方向，也是衡量一个国家煤炭工业发达程度的重要标志。
3）研制开发厚煤层一次采全高液压支架是发展民族工业的需要
我国是世界煤矿机械生产制造大国，已有部分产品出口国外，本项目在满足国内煤炭生产需求的同时，还可以发挥技术和价格优势将高端产品打入国际市场，提高我国煤机出口商品国际竞争能力。
Hydraulic support as coalface important support equipment, in the work process can achieve good supporting effect, depending on the stand of the frame type, structure and related parameters. With practice, this paper will design a support Shendong height of 8.9 meters of large mining height hydraulic support. Design is first calculated, analyzed and compared to determine the roof beams, hydraulic support base and other basic dimensions, and then optimize the four-bar linkage design do figure geometric method to determine the length of each stand four-bar linkage rod system, after preferably, each member, sketch, stress analysis, and checking the strength. Finalize the hydraulic model to determine the bracket supporting devices, assembly drawing and part drawing.
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。
液压支架与液压支架的的发展现状和趋势
液压支架设计与液压支架的发展趋势摘要：液压支架是一种利用液体压力产生支撑力并实现自动移设来进行顶板支护和管理的一种液压动力装置，是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。
煤炭是我国的主要能源，在国民经济建设中。
具有重要的战略地位。
因此液压支架的发展与应用在我国的现状下是十分重要的。
液压支架是以高压液体为动力，由数十个液压元件(油缸、阀件)与一些金属构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备。
具有强度高、移动速度快、支护性能好、安全可靠等特性。
煤矿井下支护问题始终是困扰煤炭高产高效、安全生产的重要问题。
因此，以液压支架为主要设备的综合机械化开采的诞生和发展是煤矿生产发展史的一次重大革命，不仅从根本上改善劳动和安全条件．也为采煤产量和效率的迅速提高奠定了基础，使煤炭生产面貌彻底改观一、液压支架的结构与工作原理目前使用较为普遍的液压支架主要由前后立柱，顶梁，掩护梁，前后连杆，操纵阀，推移装置等组成。
【1】顶梁直接与顶板接触，承受顶板压力载荷，并未立柱和掩护梁提供连接点。
掩护梁与采空区冒落岩石接触并与顶梁相接，下部与前后连杆相铰接。
底座直接与底板相接触，将来自顶板的各种载荷传递给底板。
推移装置设在底座中部。
立柱上下端分别铰接于顶梁与底座上，直接承受顶板岩石载荷，它是液压支架的动力部件。
支架的支撑能力和支撑高度主要取决于立柱的性能和结构。
【2】操纵阀则是控制支架实现各项动作要求。
液压支架的工作是依靠流动着的高压液体所备的压力能，通过各种液压元件协调动作完成预先设计程序，并可较好配合其他设备运行，维护安全有效的工作空间。
【3】液压支架的升降是通过立柱的升降来实现的，立柱是支承在顶梁和液压支架的升降是通过立柱的升降来实现的，立柱是支承在顶梁和底座之间的液压缸，其动作通过三阀（操纵阀、液控单向阀和安全阀）底座之间的液压缸，其动作通过三阀（操纵阀、液控单向阀和安全阀）进行控制。
支架升降时立柱的动作分三个阶段：初撑、承载、卸载阶段。
高端液压支架关键技术研究与产业化-科学进步奖答辩PPT课件
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五、推动技术进步的作用和推广效果
• 本项目实现液压支架技术的跨越式发展， 产业化发展，完全替代进口，并越居世界 领先，彻底改变了我国高端液压支架依靠 进口的局面，带动了相关产业链的发展， 推动了重大装备技术的进步。
• 近三年来，在50多个矿区，推广应用高端 液压支架33600多台，一大批年产600～ 1000万吨工作面，达到世界领先水平。
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二 、关键技术 — 高端液压支架技术标准研究
本项目研究制订了四个国家标准七项行业标准
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三 、主要创新点
首创液压支架围岩耦合三维动态优化设 1 计方法体系和软件系统，6～7m系列高
端液压支架设计研制。
发明高端液压支架用高强度焊接结构钢 2 及低温焊接新工艺，首次提出了支架结
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一 、立项背景和目的
• 高端液压支架技术难题及产业化难度
4.大缸径抗冲击立柱和电液控制等元部件的 关键可靠性问题难以解决，密封等关键元 部件技术“瓶颈”制约。
5.现有实验条件无法满足高端支架试验要求
6.支架的整体可靠性差，无故障运行时间短， 寿命只15000次工作循环与欧标30000次 差一半。
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二 、关键技术 — 高端液压支架电液控制系统开发
创新开发了国内首套具有 自主知识产权的高端液压 支架电液控制系统，形成 这一高新技术产业。已推 广应用30多套。
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二 、关键技术 — 高端液压支架电液控制系统开发
开发研制了综采工作面集成供液系统
浅析煤矿用液压支架的轻量化设计
浅析煤矿用液压支架的轻量化设计[摘要]对于我国煤矿开采工作来说，液压支架是这一工作展开的关键设备之一，其不仅直接关系着煤矿开采作业的安全，更直接影响采煤综合效率。
在笔者的调查中发现，两柱掩护式液压支架是我国煤矿开采中应用最多的液压支架，其本身具备着结构简单、可靠性高、稳定性好等优势，而为了进一步提高这一液压支架的实用性，本文就两柱掩护式液压支架的轻量化设计进行了具体研究，希望能够在降低其本身生产成本、制造周期的同时，提高这一支架的综合性能。
[关键词]液压支架煤矿用轻量化中图分类号：TD355.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0107-01前言：在我国当下及今后的很长一段时间，煤炭都将是我国工业生产与日常生活的主要能源，为此我国煤炭开采业就必须不断升级自身的开采技术与开采设备。
在本文的研究中，笔者致力于实现两柱掩护式液压支架的轻量化发展，并希望能够以此为我国煤炭开采提供较为有力的支持。
1.煤矿用液压支架概述为了能够对煤矿用液压之间进行较好的轻量化设计，我们首先就需要深入了解液压支架，结合相关文献资料笔者将煤矿用液压支架定义为“控制采煤工作面所受的矿山压力，支护矿井顶板，隔离采空区阻挡矸石进入工作面，保障安全的工作空间，并能推移其他综采设备的煤炭综采工作面配套的支护设备”[1]。
对于煤矿用液压支架来说，其主要由承载结构件、执行元件、控制元件、辅助装置等四大部分组成，这一部分划分主要依据各部分的不同功能与作用。
具体来说，在煤矿用液压支架的承载结构件中，其主要由底座、连杆、尾梁、顶梁、掩护梁以及护帮装置等具体部件组成，承载结构件属于这一煤矿用液压支架的主要机械结构;而执行元件这一部分，其主要包括立柱和其他各种千斤顶，这一部分在整个煤矿用液压支架中发挥辅助效用;而在控制元件部分中，这一部分主要包括液压系统控制阀、隔离阀以及各种操纵阀;而辅助装置部分则主要包括护帮装置、挡矸装置、推移装置、复位装置、照明装置、喷雾装置、防倒防滑装置等[2]。
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。
煤矿新型液压支架的设计与应用
煤矿新型液压支架的设计与应用摘要：液压支架属于一重要的煤矿开采设备，其在煤矿日常开采作业中占有重要地位，液压支架应用状况的好坏将直接影响到综采工作面的高产高效，而液压支架要想更好的服务于煤矿开采工作，对采高变化的适应性必须强。
就当前多数液压支架的主体结构现状而言，其大多为四连杆结构，其立柱为双伸缩结构，该种结构灵活性相对较差，在某种程度上很难适应工作面采高变化。
对此，笔者结合利用所学知识并结合实际工作经验，提出应用曲柄滑块机构与更灵活的剪叉机构相结合的新型机构来代替传统液压支架的四连杆机构，这样的液压支架会更灵活，能适应更大范围的工作面采高变化，不但可确保液压支架梁端距稳定变化[1]，而且可使液压支架能适应更大的支护高度，取得更好的支护效果。
关键词：液压支架；总体设计；运动过程；经济性引言基于当前国内普通液压支架，大多结构较复杂，采高变化相对较小，实际适应性相对较差，很难满足实际使用需求的现状。
设计一种新型液压支架，介绍其总体设计情况及具体运动情况，提出采用曲柄滑块机构与剪叉机构相结合的新型结构来代替传统的四连杆机构。
实际应用情况表明该种新型液压支架，不仅能更好地适应作业现场采高变化，而且生产成本更低，其具有更好的适应性与经济性，可为企业创造更多经济效益。
1新型液压支架的总体设计对于液压支架而言，其性能的好坏主要依据：梁端距变化量情况以及支架可达到的最高支护值与最低支护值之比这两个指标来反映。
其中梁端距变化量主要反映的是支架顶梁对顶板的支护情况，而液压支架的可达到的最高支护值与最低支护值之比主要反映了液压支架适应采高的能力，通过把剪叉机构与曲柄滑块机构进行科学、合理的组合，借助该组合来取代当前液压支架传统的四连杆机构，这样可显著改善液压支架在日常支护作业中的综合支护性能，取得较好的支护效果[2]。
（1）剪叉机构。
当让两根长度相同的杆铰接于彼此中点时，这两条杆同侧端点连线会一致处于平行状态，其不受两杆件夹角变化影响。
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液压支架研究报告
液压支架是一种利用液压原理实现升降和支撑的设备，广泛应用于各个领域。
本研究报告旨在对液压支架进行研究，并对其进行性能分析和优化设计。
首先，介绍了液压支架的工作原理。
液压支架主要由液压油缸、油泵、控制阀和支撑平台等组成。
液压油缸通过控制阀调节液压油的流向，从而实现支架的升降和支撑。
然后，对液压支架的性能进行了分析。
液压支架的升降速度、升降力和稳定性是评价其性能的重要指标。
通过控制液压油的流量和压力，可以实现对支架升降速度和升降力的调节。
同时，合理设计液压支架的结构和支撑平台可以提高其稳定性。
接着，对液压支架进行了优化设计。
根据实际需求，通过改变液压油缸的尺寸和数量，可以提高支架的升降速度和升降力。
同时，优化液压系统的结构和参数，可以提高支架的工作效率和稳定性。
最后，对液压支架的应用进行了探讨。
液压支架广泛应用于建筑、机械、航天和船舶等领域。
通过控制液压支架的升降和支撑，可以实现对工作平台的精确定位和安全支撑。
综上所述，液压支架是一种具有广泛应用前景的设备。
本研究报告对液压支架进行了研究和分析，并提出了优化设计的方案。
通过合理设计和改进，可以提高液压支架的性能和可靠性，为工程实践提供支撑和指导。