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摘      要 2

Abstract 3

1.液压支架的概述 5

1.1液压支架的组成和分类 5

1.1.1液压支架的组成 5

1.1.2液压支架的分类 5

1.2液压支架的用途 7

1.3液压支架的工作原理 8

1.4液压支架的支护方式 10

2液压支架的选型 12

2.1液压支架的选型原则 12

2.1.1概述 12

2.1.2影响架型选择的因素 12

2.1.3液压支架的选型过程 13

2.1.4液压支架支撑力分布与承载的关系 15

3液压支架的结构尺寸设计 17

3.1液压支架设计的基本要求和基本参数 17

3.1.1液压支架的设计目的 17

3.1.2设计时对液压支架的基本要求 17

3.1.3设计液压支架必需的基本参数 18

3.1.4液压支架架型的确定 18

3.2液压支架的参数确定 19

3.2.1液压支架的高度确定 19

3.2.2支架伸缩比 20

3.2.3支护强度 20

3.2.4支架间距 21

3.2.5底座长度 21

4四连杆机构的设计 22

4.1四连杆机构的作用 22

4.2四连杆机构与附加力的影响 23

4.2.1附加力对液压支架受力的影响 23

4.2.2掩护梁上铰点至顶梁顶面之距和后连杆下铰点至底座底面之距对支架受力的影响 27

4.2.3后连杆与掩护梁长度比值对支架受力的影响 27

4.3四连杆机构的几何作图法 28

4.3.1掩护梁和后连杆长度的确定 28

4.3.2几何作图法作图过程 29

4.4四连杆机构的计算机设计法 31

4.4.1、目标函数的确定 31

4.2.2、四连杆机构的几何特征 32

4.3.3、四连杆机构各部尺寸的计算 32

4.3.4、四连杆机构的优选 34

4.3.5、求掩护梁上铰点轨迹坐标 34

4.3.6、语言程序编制 34

5．掩护式液压支架部件设计 41

5.1顶梁参数的确定 41

5.1.1顶梁的作用及用途 41

5.1.2顶梁的结构型式的确定 41

5.1.3支架工作方式对支架顶梁长度的影响 41

5.1.4配套尺寸对顶梁长度的影响 42

5.1.5顶梁断面形状 42

5.1.6顶梁长度的计算 42

5.2立柱参数的确定 45

5.2.1支架立柱数的确定 45

5.2.2支架立柱的支撑方式 45

5.2.3立柱的技术参数确定 45

5.2.5．安全阀压力与立柱工作阻力的确定 46

5.2.6立柱柱窝位置的确定 47

5.3推移千斤顶技术参数确定 50

5.3.1推移千斤顶 50

5.4平衡千斤顶的技术参数的确定 51

5.4.1确定平衡千斤顶的行程 51

5.5侧护板 54

5.5.1侧护板的选择 54

5.5.2、侧护装置的作用 54

5.5.4、侧护板尺寸的确定 55

5.6掩护梁和四连杆机构 55

5.6.1掩护梁 55

5.7四连杆机构 56

5.8底座 57

5.8.1底座的作用及用途 57

5.8.2底座的结构型式 57

5.8.3底座主要尺寸的确定 58

6.液压支架受力分析与计算 60

6.1顶梁的受力分析和计算 60

6.2顶梁载荷的分布 63

6.3底座接触比压的计算 64

6.4底座载荷分布 64

6.5底座接触比压 65

7.液压支架的强度设计 69

7.1液压支架在强度设计时的强度条件 69

7.2液压支架各结构件强度校核 70

7.2.1顶梁强度校核 70

7.2.2立柱强度校核 75

7.2.3底座强度校核 78

8.液压系统设计及液压部件检修 82

8.1立柱和千斤顶 82

8.2支架液压阀 83

8.2.1液控单向阀 83

8．2.2安全阀 84

8.2.3操纵阀 84

8.2.4液压支架液压阀的密封技术分析 85

8.3液压支架的控制方式 86

8.3.1手动控制 86

8.3.2自动控制 86

8.4液压部件的检修 87

8.4.1立柱的检修 87

8．4.2 型液控单向阀的检修 88

8.4.3 型操纵阀的检修 89

8.4.4 型安全阀的检修 89

9.液压支架的安装与使用 91

9.1在移架过程中，输送机避免产生后退现象 91

9.2采煤机在工作时，保证支架和输送机之间不发生位移的措施 91

9.3单伸缩立柱的机械加长杆在工作面的调节 92

9.4左、右工作面改变时，侧护板的改装 92

9.5液压支架在工作中常见的破坏形式及易损部件 92

9.6底座焊接时，前、后连杆销轴孔保证同轴度的方式 92

9.7移架时“啃底”的原因 93

9.8移架时采用邻架操作和本架操作的优缺点及邻架操作时人员站立地点的选择 93

9.9成组支架电液程序控制的工作方式 93

9.10移架速度及计算 94

致  谢  辞 96

参考文献 101

 

 

摘      要

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。我们60年代起支撑式液压支架，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式支架，这些系列化一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。

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1.3～2.3m，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，以改善支架受力情况。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    四连杆机构  支架选型