QY-A型液壓支架設計畢業(yè)論文.doc

Xxxx畢業(yè)設計（論文）第1頁共49頁概述1.1液壓支架在綜采工作面的作用和分類1.1.1液壓支架的用途液壓支架作為煤礦綜采機械化采煤設備（液壓支架、可彎曲輸送機和采煤機）的重要組成設備之一，可見它的作用是十分重要的；在生產過程中，液壓支架的性能的好壞將直接影響煤礦生產的質量,特別是生產過程中對人員的安全保障問題是極為重要的。所有的這些都要求我們在從事液壓支架設計時要嚴格按相關的規(guī)程要求來設計液壓支架，設計的產品要具有安全性的同時要具有經濟性，從而實現在做到確保人員的安全的同時要最大程度地提高煤礦生產效率，達到好的經濟效益，提高工人的收入和生活水平。因此，性能優(yōu)良的液壓支架是技術上先進、經濟上合理、安全上可靠，是實現采煤綜合機械化和自動化不可缺少的主要設備。1.1.2液壓支架的分類液壓支架的種類很多，分類的依據和方法各不相同。下面介紹幾種常用的分類方法以及液壓支架的類型。按支架與圍巖的相互作用關系分類按照液壓支架與圍巖的相互作用關系，目前使用的液壓支架可分為三類，即支撐式、掩護式和支撐掩護式三大類。支撐式液壓支架支撐式液壓支架是一個在底座上放置幾根立柱支撐頂梁，通過頂梁支撐頂板的簡單結構基礎上發(fā)展起來的，它是世界上發(fā)展最早的液壓支架。典型的支撐式液壓支架，其頂梁較長，立柱較多，靠支撐作用維護一定的工作空間，而頂板巖石則在頂梁后部切斷垮落。架厚的擋矸簾只起著碎矸石從采空區(qū)涌入工作面的作用。這種類型的支架具有較大的支撐能力和良好的切頂性能，因此適用于頂板堅硬完整，基本頂周期壓力明顯或強烈，底板較堅硬的煤層。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，支架容易失去穩(wěn)定性。掩護式液壓支架掩護式液壓支架是利用立柱、頂梁與掩護梁來支護頂板和防止巖石落入工作面。這類支架的頂梁較短，多數支架的立柱只有一排，一般僅有12根，多呈傾斜布置，與掩護梁連接或直接連接在頂梁上。立柱通過頂梁支撐頂板。掩護梁與冒落得巖石相接觸，QYA型液壓支架設計第2頁共49頁阻止矸石涌入工作面并承受采空區(qū)矸石的載荷。這類支架的支撐力小，但掩護性能和穩(wěn)定性較好，調高范圍大，對破碎頂板的適應性較強，適應于支護部穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的松散破碎頂板。支撐掩護式支架支撐掩護式支架式支撐式支架和掩護式支架相結合的一種架型，以支撐為主，但同時又具有掩護作用。這種支架采用了支撐式支架雙排立柱支撐頂梁的結構形式，保證了支撐式支架支撐力大，切頂性能好，工作空間寬敞的優(yōu)點，采用了掩護式支架堅固的掩護梁以及側護板將工作面與采空區(qū)完全隔離開的結構形式，保留了掩護式支架防護性能好，結構穩(wěn)定的長處。因此，支撐掩護式支架適用于直接頂中等穩(wěn)定或穩(wěn)定，基本頂周期來壓明顯或強烈瓦斯涌出量較大的煤層。按支架移動方式分類液壓支架按移動方式的不同可分為二大類，即整體自移式和邁步移動式液壓支架。整體自移式液壓支架這類支架一般均為整體結構，其移架和推溜共用一個千斤頂。該千斤頂與輸送機之間有直接或間接的連接關系，因而能以輸送機為支點實現移架，以支架為支點實現推溜。目前多數液壓支架采用此種移動方式。邁步移動式液壓支架這類支架是由一定連接關系的主、副架所組成。移架與推溜的千斤頂是各自獨立的，移架千斤頂分別與主、副架相連，互為支點，交替邁步移動；而推溜千斤頂一般只與支架相連，另一端則呈自由狀態(tài)，推溜時以支架為支點。根據使用地點分類液壓支架按使用地點的不同可分為工作面支架和端頭支架兩類。布置在工作面內，用來支護工作面頂板的支架稱為工作面支架。布置在工作面與上下順槽連接處的支架稱為端頭支架。由于端頭處機械設備較多，頂板懸露面積大，同時又是人員的出入口，所以要求端頭支架不僅要有較高的支撐能力，還要保證有足夠的空間；不僅要使支架自身能夠沿彎曲的順槽前移，還要考慮推移轉載機。因此，端頭支架在結構上具有特殊性。1.2液壓支架的組成及工作原理1.2.1液壓支架的組成Xxxx畢業(yè)設計（論文）第3頁共49頁液壓支架愛一般由城在結構件、執(zhí)行元件、控制元件和輔助裝置四大部分組成。承載結構件頂梁直接與頂板相接觸并承受頂板載荷的支架部分叫頂梁。支架通過頂梁實現支撐、管理頂板功能。頂梁一般由兩種結構形式：一種為整體頂梁，這種頂梁的梁體較長，結構簡單，能順利通過頂板局部冒落凹坑，但對頂板臺階的適應能力差；另一種為分段頂梁，即頂梁分為前梁和后梁兩部分，前梁又可分為伸縮式活動前梁、鉸接式活動前梁或兼而有之的活動前梁。由于分段頂梁鉸接處的縱向間隙和銷軸可以允許各段之間相互有稍許扭轉，因而比整體頂梁容易滿足港督要求。伸縮式活動前梁可在伸縮千斤頂的作用下向煤壁方向伸出和縮回，及時支護采煤機割煤后所暴露的頂板，實現立即支護。當采煤工作面出現較嚴重的片幫時，伸縮梁可直接插入煤壁進行支護。因此，在頂板破碎、片幫現象嚴重的工作能，多采用帶伸縮式活動前梁的支架。鉸接式活動前梁又稱擺梁，即在前梁千斤頂的作用下，可沿與頂梁鉸接的鉸接軸向上或向下擺動一定角度，以改善支架的接頂情況，從而可提高支架對靠近煤壁頂板的支撐能力。掩護梁阻擋采空區(qū)冒落的干濕竄入工作面并承受采空區(qū)冒落矸石的載荷和承受頂板通過頂梁傳遞的水平推力的部件叫掩護梁。掩護梁是掩護式和支撐掩護式支架的特征部件之一。掩護梁與前后連桿、底座共同組成四連桿機構，承受支架的水平分力。當底板不平時，掩護梁還將承受扭轉載荷。掩護梁一般做成箱式整體結構，也有做成左、右對分結構的。前后連桿前后連桿只有掩護式和支撐掩護式支架才安設。前后連桿與掩護梁、底座組成的四連桿機構，即可承受支架的水平分力，又可使掩護梁的鉸接點在支架的調高范圍內做近似的直線運動，使支架的梁端距基本保持不變，從而提高了支架控制的可靠性。前后連桿一般采用箱形分體式結構，即左、右各一件。后連桿常常用鋼板將兩個箱形結構連接在一起。底座直接與底板相接觸，承受立柱傳來的頂板壓力并將其傳遞至底板的部件叫底座。支QYA型液壓支架設計第4頁共49頁架通過底座與推移裝置相連，以實現自身前移和推移輸送機前移。側護板目前生產的掩護式和支撐掩護式支架都具有較完善的側護裝置，不僅掩護梁兩側有側護板，而且主梁或整體頂梁從前排立柱到頂梁后端的兩側也有側護板。側護板的作用是：a.消除相鄰支架掩護梁和頂梁之間的架間間隙，防止冒落矸石進入支護空間；b.作為支架移架過程中的導向板；c.防止支架降落后傾倒；d.調整支架的間距。支架工作時一側的側護板是固定的，另一側為活動的。制造時，通常兩側側護板做成對稱的；安裝時，可按需要將一側側護板用螺栓或銷子固定在頂梁和掩護梁上。按側護板和掩護梁或頂梁上板面關系，側護板有上復式、埋伏式、抽出式和拆頁式等幾種結構型式。執(zhí)行元件執(zhí)行元件包括立柱和各種千斤頂。立柱支架上凡是支撐在頂梁（或掩護梁）和底座之間直接或間接承受頂板載荷、調節(jié)支護高度的液壓缸稱為立柱。立柱式液壓支架的主要動力元件，可分為單伸縮和雙伸縮兩種。單伸縮立柱調高范圍較小，但結構簡單、成本低；雙伸縮立柱則與之相反。有的立柱兩端還有機械加長段。立柱兩端一般采用球面結合形式與頂梁和底座鉸接。千斤頂液壓支架中除立柱以外的液壓缸均稱為千斤頂，依其功能分別為前梁千斤頂、推移千斤頂、側推千斤頂、平衡千斤頂、護幫千斤頂和復位千斤頂等。由于前梁千斤頂也承受由鉸接前梁傳遞的部分頂板載荷，所以結構與立柱基本相同，只是長度和行程較短，也有人稱它為短柱。平衡