薄煤層液壓支架的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

1、摘 要 隨著煤炭資源的日益減少，如何更好的實現(xiàn)對薄煤層的開采成為了一個重要話題。 在我國西南部的很多礦區(qū)，薄煤層已經(jīng)成為主采煤層。液壓支架作為煤礦開采的重要支 護設(shè)備，在保證工人的人身安全的同時，還要提高煤礦的生產(chǎn)效率。因此，研制高質(zhì)高 效的薄煤層液壓支架具有重要的意義。 傳統(tǒng)的液壓支架使用兩柱或四柱支撐，工作阻力小，而且四連桿機構(gòu)設(shè)計起來十分 困難，最終只能用近似的雙紐線實現(xiàn)頂梁端部的運動，頂梁仍然有傾向煤壁的趨勢。本 文設(shè)計的液壓支架采用八根立柱支撐，支護阻力大，取消了四連桿機構(gòu)，用立柱的液壓 力抵抗水平力，是液壓支架設(shè)計方法的巨大進步。 本文設(shè)計的內(nèi)容主要包括：頂梁、底座、前梁、立柱等關(guān)

2、鍵部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，建立 液壓支架的三維模型，實現(xiàn)運動仿真，最后進行有限元分析校核關(guān)鍵部件的強度。設(shè)計 的過程中參考了現(xiàn)有液壓支架結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)點，如頂梁的箱形結(jié)構(gòu)、底座的底分式結(jié)構(gòu) 等。 本設(shè)計的主要創(chuàng)新點在于：八根立柱對頂板實現(xiàn)密集支護，不僅提高了支護阻力， 而且可以通過更換不同缸徑的懸浮式立柱，實現(xiàn)支架的模塊化設(shè)計、 集成化裝配和規(guī)模 化生產(chǎn)，大大縮短了生產(chǎn)和檢測周期，加快了我國綜采機械化生產(chǎn)進程。薄煤層液壓支 架一般采用鄰架控制，為了減少管路上的壓力損失，方便人員的操作，設(shè)計了一種先導(dǎo) 控制的液壓系統(tǒng)，對液壓支架液壓系統(tǒng)的設(shè)計具有一定的參考價值。 關(guān)鍵詞：液壓支架； 超靜定結(jié)構(gòu)； 運動仿真

3、； 有限元分析 abstract with the decrease of the coal resources, how to mine the thin coal seam better became an important topic. in the southwest of china, the thin coal seam has been the mainly mining area. hydraulic support as the important supporting equipment in coal mining, not only to ensure the saf

4、ety of workers, but also to improve production efficiency of coal mine. therefore, the development of the high quality and high efficient hydraulic support in thin coal seam has vital significance. the traditional hydraulic support using two or four hydraulic pillars support the roof of coal seam, t

5、he force of the support is small, and the design of four bar linkage is very difficult. because the movement of the top beam can only realize with approximate double new line, there are still a tendency of coal wall trend. this paper introduces the design of hydraulic support adopted eight hydraulic

6、 pillars, cancelled four bar linkage, using the hydraulic pressure resist level force. the design method of hydraulic support is a great progress. the main of this paper introduce: the structure of top beam, base beam, front beam and hydraulic pillars and other key parts of the hydraulic support, bu

7、ild hydraulic supports 3 d model to realize the movement simulation, use finite element analysis to analyse the structure strength of key parts. the design process of the hydraulic support reference the structure design of the existing hydraulic support, such as the box structure of the top beam. th

8、e main innovation of this design is: eight hydraulic pillars to realize intensive supporting, not only improve support resistance, but also can through replacing different diameter of the hydraulic pillars to realize the modular design , integrated assembly and large-scale production, which greatly

9、reduce the cycle of production and testing, and also speed up the mechanization of manufacturing process. thin coal seam hydraulic support general use of the neighboring support control, in order to reduce the pressure loss on the pipeline, the design of the hydraulic system introduce a method of pi

10、lot control , which has some reference value for the design of the hydraulic system. key words: hydraulic support； super static set structure； movement simulation； finite element analysis 目 錄 1 緒論緒論1 1.1 薄煤層開采技術(shù)1 1.2 液壓支架的用途及分類1 1.2.1 液壓支架的作用 1 1.2.2 液壓支架的工作過程1 1.2.3 液壓支架的現(xiàn)場布置3 1.2.4 液壓支架的分類 4 1.2.5

11、 液壓支架的支護方式5 1.2.6 對液壓支架的基本要求5 1.3 薄煤層液壓支架的結(jié)構(gòu)特點5 1.4 液壓支架的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢6 1.5 超靜定結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和優(yōu)點9 2 液壓支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計10 2.1 液壓支架的設(shè)計參數(shù)10 2.2 支架的高度和支架的伸縮比10 2.2.1 支架高度10 2.2.2 支架的伸縮比10 2.3 支架間距 11 2.4 底座長度的確定11 2.5 頂梁尺寸 11 2.5.1 支架工作方式對頂梁長度的影響 11 2.5.2 頂梁長度11 2.5.3 頂梁寬度12 2.5.4 頂板覆蓋率13 2.6 立柱布置 13 2.6.1 立柱數(shù)13

12、2.6.2 支撐方式13 3 液壓支架部件設(shè)計液壓支架部件設(shè)計 14 3.1 頂梁 14 3.1.1 主要作用14 3.1.2 結(jié)構(gòu)型式14 3.1.3 頂梁結(jié)構(gòu)和斷面形狀15 3.2 側(cè)護板的設(shè)計 17 3.2.1 側(cè)護板的作用 17 3.2.2 側(cè)護板的結(jié)構(gòu)型式17 3.2.3 側(cè)護板尺寸的確定18 3.3 底座的設(shè)計19 3.3.1 底座的作用 19 3.3.2 底座的結(jié)構(gòu)形式19 3.4 推移裝置的設(shè)計20 3.4.1 推移裝置的用途 20 3.4.2 推移裝置的要求 20 3.4.3 推移裝置的結(jié)構(gòu) 21 3.5 立柱的設(shè)計24 3.5.1 立柱的類型 24 3.5.2 懸浮式液壓支

13、柱的優(yōu)點24 3.6 輔助裝置的設(shè)計25 3.6.1 護幫裝置的設(shè)計 25 3.6.2 防倒裝置的設(shè)計 26 3.7 液壓支架的主要技術(shù)參數(shù)27 3.7.1 支護面積 27 3.7.2 支護強度 27 3.7.3 支護效率 27 3.8 千斤頂參數(shù)的設(shè)計28 3.8.1 推移千斤頂28 3.8.2 側(cè)推千斤頂28 4 立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核29 4.1 單伸縮立柱缸徑和工作阻力的確定29 4.1.1 單伸縮立柱缸徑的確定29 4.1.2 泵站壓力的確定 29 4.1.3 立柱初撐力的計算29 4.1.4 立柱工作阻力的計算30 4.1.5 立柱缸體壁厚的計算30 4.2

14、油缸穩(wěn)定性驗算和立柱強度校核31 4.2.1 油缸穩(wěn)定性驗算 31 4.2.2 活柱強度驗算 31 4.2.3 缸體與缸底焊縫強度驗算33 5 液壓支架受力分析液壓支架受力分析 34 5.1 概述 34 5.1.1 支架工作狀態(tài) 34 5.1.2 計算載荷的確定34 5.2 液壓支架的受力分析與計算35 5.2.1 前梁的受力分析與計算35 5.2.2 主頂梁的受力分析與計算36 5.2.3 底座的受力分析與計算37 5.3 頂梁的載荷分布37 5.4 底座接觸比壓38 6 液壓支架強度計算液壓支架強度計算 40 6.1 強度條件40 6.2 前梁強度校核41 6.3 頂梁強度校核44 6.4

15、 底座強度校核48 6.5 銷軸及耳板的強度校核51 6.5.1 前梁與頂梁聯(lián)結(jié)處銷軸的強度校核 52 6.5.2 前梁與頂梁聯(lián)結(jié)處耳板的強度校核 53 6.5.3 立柱與底座處銷軸的強度校核53 6.5.4 立柱銷軸支座的強度校核54 6.5.5 其他地方銷軸和耳板的強度校核 55 7 液壓支架的液壓系統(tǒng)設(shè)計液壓支架的液壓系統(tǒng)設(shè)計56 7.1 液壓支架的液壓系統(tǒng)簡介56 7.1.1 液壓支架傳動系統(tǒng)的基本要求56 7.1.2 液壓支架的液壓傳動特點56 7.1.3 液壓支架的控制方式56 7.2 液壓支架的液壓系統(tǒng)擬定57 8 液壓支架的運動仿真和有限元分析液壓支架的運動仿真和有限元分析59

16、 8.1 基于 pro/e 的三維實體建模 59 8.1.1 建模的目的與意義59 8.1.2 pro/e 中建模方法60 8.1.3 pro/e 中虛擬裝配62 8.1.4 pro/e 中運動仿真63 8.1.5 pro/e 仿真結(jié)果分析66 8.2 基于 ansys workbench 12 的有限元分析68 8.2.1 虛擬壓架實驗69 8.2.2 ansys workbench 12 有限元分析69 9 結(jié)論結(jié)論78 10 參考文獻參考文獻 79 11 翻譯翻譯80 外文原文 80 中文譯文 84 12 致謝致謝91 1 緒論 煤炭工業(yè)是國民經(jīng)濟重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。我國的薄煤層資源豐富，全

17、國薄煤層的儲量 占全部可采儲量的 17.5，分布面廣，煤質(zhì)好。但由于薄煤層采煤生產(chǎn)效率低，經(jīng)濟效 益差，部分煤礦不重視薄煤層的開采，造成許多薄煤層煤炭資源嚴重浪費。隨著厚煤層 及中厚煤層煤炭資源的逐漸減少，許多煤礦開始重視對薄煤層的開采工作。 液壓支架是現(xiàn)代化煤礦進行高效綜采和安全生產(chǎn)最為關(guān)鍵的設(shè)備之一。無論是采用 刮板輸送機、滾筒采煤機和液壓支架的綜采技術(shù)，還是運行軌道、強力刨煤機和液壓支 架的綜采技術(shù)，液壓支架都是作為煤礦井下支護關(guān)鍵設(shè)備，因此，研究高質(zhì)高效的薄煤 層液壓支架有著重要的意義。 1.1 薄煤層開采技術(shù) 五十年代以前，我國在薄煤層中主要使用炮采工藝，以后使用了截煤機掏槽爆破落

18、煤，并發(fā)展了薄煤層采煤機，六十年代開始采用刨煤機，并在技術(shù)上逐步得到完善。薄 煤層開采應(yīng)有合適的配套設(shè)備，目前，從國內(nèi)外發(fā)展來看，比較理想的是刨煤機或爬底 板式采煤機采煤，用液壓支架進行支護，實現(xiàn)采煤機械化。 在現(xiàn)有技術(shù)條件下，1.0m 左右煤厚的煤層可用的采煤方法有： 1 傳統(tǒng)的長壁炮采采煤法； 2 單體液壓支柱高檔普采采煤法； 3 薄煤層螺旋鉆采煤法； 4 綜合機械化采煤法。 以上四種可行的薄煤層采煤方法中，第一、二種采煤方法由于工人勞動強度大，作 業(yè)條件惡劣，生產(chǎn)效率低，同時不符合現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展方向，除個別開采條件過于復(fù)雜， 難以使用綜采機組開采的區(qū)域以外，不應(yīng)推薦其作為主要的采煤方法。

19、第三種采煤方法 具有勞動強度較小，作業(yè)環(huán)境良好的優(yōu)點，但由于其生產(chǎn)效率太低，難以使作為保護層 開采的薄煤層開采和主采煤層的開采速度相配套，也難以作為薄煤層開采的主要采煤方 法。只有薄煤層綜采開采既具有工人勞動強度小、作業(yè)環(huán)境較好的優(yōu)點，也具有安全高 效的優(yōu)勢，滿足了主采煤層高強度開采的需要，更代表了薄煤層采煤方法的技術(shù)發(fā)展方 向,因此，對于薄煤層的高產(chǎn)高效提出了更高的要求。 1.2 液壓支架的用途及分類 1.2.1 液壓支架的作用液壓支架的作用 液壓支架是綜采工作面的主要設(shè)備之一，它的主要作用是支護采場頂板，維護安全 作業(yè)空間，推移工作面采運設(shè)備。實踐表明，液壓支架具有支護性能好、強度高、移架

20、 速度快、安全可靠等優(yōu)點。液壓支架與可彎曲刮板輸送機和采煤機組成綜采機械化采煤 設(shè)備，它的應(yīng)用對增加采煤工作面產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人的體力 勞動和保證安全生產(chǎn)是不可缺少的有效措施。因此，液壓支架是技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合 理、安全上可靠，是實現(xiàn)采煤綜合機械化和自動化不可缺少的主要設(shè)備。 1.2.2 液壓支架的工作過程液壓支架的工作過程 1 支架的升降和推移 圖1.1 液壓支架工作原理圖 1-頂梁；2-立柱；3-底座；4-推移千斤頂；5-安全閥；6-液控單向閥； 7、8-操縱閥；9-輸送機；10-乳化液泵；11-主供液管；12-主回液管 當(dāng)操縱閥 8 處于升柱位置時，從乳化液泵站來

21、的高壓液體通過操縱閥 8、液控單向閥 6 進入立柱 2 的下腔，立柱上腔回液，支架升起，并撐緊頂板。當(dāng)操縱閥 8 處于降柱位置 時，工作液體進入立柱的上腔，同時打開液控單向閥，立柱下腔回液，支架下降。 支架的前移和推移輸送機是通過操縱閥 7 和推移千斤頂 4 來進行的。移架時，先使 支架卸載下降，再把操縱閥 7 置于移架位置，從乳化液泵站來的高壓液體進入推移千斤 頂 4 的前腔即活塞桿腔，后腔即活塞腔回液。這時，支架以輸送機為支點前移。移架結(jié) 束后，在把支架升起，使支架撐緊頂板。若將操縱閥 7 置于推溜位置，高壓液體進入推 移千斤頂后腔即活塞腔，前腔即活塞桿腔回液，這時輸送機以支架為支點被推向

22、煤壁。 2 支架的承載過程 支架的承載過程是指支架與頂板之間相互力學(xué)作用的過程。它包括初撐、承載增阻 和恒阻三個階段。 （1）初撐階段 在升架過程中，當(dāng)支架的頂梁接觸頂板，直到立柱下腔的液體壓力逐漸上升到泵站 工作壓力時，停止供液，液控單向閥 6 立即關(guān)閉，這一過程為支架的初撐階段。初撐力 的大小取決于泵站的工作壓力、立柱缸徑和立柱的數(shù)量。合理的初撐力是防止直接頂過 早的因下沉而離層、減緩頂板下沉速度、增加其穩(wěn)定性和保證安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。 （2）承載增阻階段 支架初撐結(jié)束后，隨著頂板的下沉，立柱下腔的液體壓力逐漸升高，支架對頂板的 支撐力也隨之增大，呈現(xiàn)增阻狀態(tài)，這一過程為支架的承載增阻階段。

23、（3）恒阻階段 隨著頂板壓力的進一步增加，立柱下腔的液體壓力越來越高。當(dāng)升高到安全閥 5 的 調(diào)定壓力時，安全閥打開溢流，立柱下縮，液體壓力隨之降低。當(dāng)降到安全閥的調(diào)定壓 力時，安全閥關(guān)閉。隨著頂板的繼續(xù)下沉，安全閥重復(fù)這一過程。由于安全閥的作用， 支架的支撐力維持在某一恒定數(shù)值上，這是支架的恒阻階段。此時，支架對頂板的支撐 力稱為工作阻力，它是由支架安全閥的調(diào)定壓力決定的。對于掩護式和支撐掩護式支架， 其初撐力和工作阻力的計算還要考慮到立柱傾角的影響因素。 支架的支撐力和時間的關(guān)系曲線，稱為支架的工作特性曲線，如圖 1.2 所示。 圖1.2 支架的工作特性曲線 t0初撐階段；t1增阻階段；t

24、2恒阻階段；p1初撐力；p2工作阻力 1.2.3 液壓支架的現(xiàn)場布置液壓支架的現(xiàn)場布置 圖1.3 液壓支架在工作面布置示意圖 1采煤機 2液壓支架 3傳送帶輸送機 4轉(zhuǎn)載機 5刮板輸送機 6主進液管 7主回液管 8乳化液泵 9乳化液箱 10端頭支架 11單體液壓支柱 圖 1.3 所示為液壓支架在工作面的布置示意圖。每個工作面一般由滾筒、采煤機、液 壓支架、刮板輸送機、裝載機、乳化液壓站和油管等主要設(shè)備組成。為了實現(xiàn)頂板及時 支護，常采用先移架后推溜的方式。采煤機每切割一刀，液壓支架依次完成降柱、移架、 升柱和推溜四個主要動作過程。 a-a 截面是采煤機割煤前支架的工作狀態(tài)。此時，推溜千斤頂活塞

25、桿處于伸出狀態(tài)， 端間距為零，輸送機緊靠煤壁。采煤機割煤后，支架尚未前移時（b-b 截面），端面距最 大（等于采煤機截深）；當(dāng)支架降柱卸載前移，然后升柱支護新裸露頂板時，端面距又 達到最?。╟-c 截面）。支架支撐頂板后，以其為支點操作推溜千斤頂。將輸送機推向煤 壁，實現(xiàn)推溜。此時，推溜千斤頂?shù)幕钊麠U又處于伸出狀態(tài)（d-d 截面），以便完成下 一個動作過程。 隨著采煤機割煤的繼續(xù)，工作面液壓支架不斷重復(fù)上述四個主要動作過程。從而對 頂板進行及時支護，防止頂板冒落，保持一定的作業(yè)空間，確保綜采工作面人員和設(shè)備 的安全，實現(xiàn)頂板管理及采煤作業(yè)過程機械化，提高采煤工作效率。 1.2.4 液壓支架的分

26、類液壓支架的分類 1 按架型結(jié)構(gòu)及與圍巖關(guān)系分 （1）掩護式 1）支掩掩護式支架分插底式和不插底式； 2）支頂掩護式分為支架平衡千斤頂設(shè)在頂梁與掩護梁之間和支架平衡千斤頂設(shè)在 底座與掩護梁之間。 （2）支撐掩護式 1）支頂支撐掩護式支架； 2）支頂支掩支撐掩護式，其中一排立柱支撐在掩護梁上。 （3）支撐式支架 1）節(jié)式支架分兩框架式、三框架及四框架組合式兩類； 2）垛式支架。 2 按適用煤層傾角分 （1）一般工作面支架； （2）大傾角支架。 3 按適用采高分 （1）薄煤層支架； （2）中厚煤層支架； （3）大采高支架。 4 按適用采煤方法 （1）一次采全高支架； （2）放頂煤支架； （3）鋪網(wǎng)

27、支架； （4）充填支架。 5 按在工作面中的位置分 （1）工作面支架； （2）過渡支架（排頭支架）； （3）端頭支架。 6 按穩(wěn)定機構(gòu)分 （1）四連桿機構(gòu)支架； （2）單鉸點機構(gòu)支架； （3）反四連桿機構(gòu)支架； （4）單擺桿式支架； （5）機械限位支架（橡膠限位、彈簧鋼板限位、千斤頂限位）。 7 按組合方式 （1）單架式支架； （2）組合式支架。 8 按控制方式分 （1）本架控制方式； （2）鄰架控制方式； （3）成組控制方式。 9 按控制原理分 （1）液壓直接控制支架； （2）液壓先導(dǎo)控制支架； （3）電液控制支架。 1.2.5 液壓支架的支護方式液壓支架的支護方式 綜采工作面的主要生產(chǎn)工序

28、有采煤、移架和推溜。3 個工序的不同組合順序，可形成 液壓支架的 3 種支護方式，從而決定工作面“三機”的不同配套關(guān)系。 1 即時支護 一般循環(huán)方式為：割煤移架推溜。 即時支護的特點是：頂板暴露時間短，梁端距較小。適用于各種頂板條件，是目前 應(yīng)用最廣泛的支護方式。 2 滯后方式 一般循環(huán)方式為：割煤推溜移架。 滯后支護的特點是：支護滯后時間較長，梁端距大，支護頂梁較短。適用于穩(wěn)定、 完整的頂板。 3 復(fù)合支護 一般循環(huán)方式為：割煤支架伸出伸縮梁推溜收伸縮梁移架。 復(fù)合支護的特點是：支護滯后時間短，但增加的反復(fù)支撐的次數(shù)?？捎糜诟鞣N頂板 條件，但支架操作次數(shù)增加，不能適應(yīng)高產(chǎn)高效要求，目前應(yīng)用較

29、少。 1.2.6 對液壓支架的基本要求對液壓支架的基本要求 1 為了滿足采煤工藝及地質(zhì)條件的要求，液壓支架要有足夠的初撐力和工作阻力，以 便有效地控制頂板，保證合理的下沉量。 2 液壓支架要有足夠的推溜力和移架力。推溜力一般為 100kn 左右；移架力按煤層 厚度而定，對中厚煤層一般為 150250kn。 3 防矸性能要好。 4 排矸性能要好。 5 要求液壓支架能保證采煤工作面有足夠的通風(fēng)斷面，從而保證人員呼吸、稀釋有害 氣體等安全方面的要求。 6 為了操作和生產(chǎn)的需要，要有足夠?qū)挼娜诵械馈?7 調(diào)高范圍要大，照明和通訊方便。 8 支架的穩(wěn)定性要好，底座最大比壓要小于規(guī)定值。 9 要求支架有足

30、夠的剛度，能夠承受一定的不均勻載荷和沖擊載荷。 10 在滿足強度條件下，盡可能減輕支架重量。 11 要易于拆卸，結(jié)構(gòu)要簡單。 12 液壓元件要可靠。 1.3 薄煤層液壓支架的結(jié)構(gòu)特點 根據(jù)煤層厚度劃分，薄煤層截高一般小于 1.3m。我國不少礦區(qū)薄煤層是主采煤層。 薄煤層支架的結(jié)構(gòu)特點是： 1 伸縮比大 立柱大多采用雙伸縮立柱，薄煤層支架高度低，操作不太方便，立柱很少采用帶機 械加長段結(jié)構(gòu)。為滿足大伸縮比的要求，特別是掩護式液壓支架，立柱傾角較大，在低 位狀態(tài)工作時，支護效率較低。 2 人行通道困難 對于薄煤層支架，如何設(shè)置人行通道是十分重要的。在瓦斯含量大、對通風(fēng)有特殊 要求的綜采工作面，大多

31、設(shè)計成雙人行通道。支撐掩護式支架的前立柱前留有人行通道， 在前、后柱間再設(shè)計一個人行通道，二柱掩護式支架立柱前后各設(shè)一通道這樣有利于通 風(fēng)，便于行人。對于通風(fēng)沒有特殊要求的綜采工作面，大多設(shè)計成二柱掩護式液壓支架， 在柱前設(shè)置人行通道。 3 梁體薄 薄煤層支架由于其伸縮比大，且最低高度很低，所以結(jié)構(gòu)件設(shè)計既要滿足強度要求， 又要截面高度尺寸盡可能小。為此，結(jié)構(gòu)件大多采用高強度鋼板、箱形結(jié)構(gòu)，頂梁前部 有的設(shè)計成板式結(jié)構(gòu)，甚至是幾層彈簧鋼板疊加。 4 結(jié)構(gòu)交叉布置 薄煤層支架由于其最低位置的高度十分低，結(jié)構(gòu)件除了盡量薄之外，結(jié)構(gòu)件間盡量 采用空間交錯布置，所以，前連桿大多設(shè)計成單連桿，后連桿設(shè)計

32、成雙連桿，在最低位 置時，前、后連桿可以側(cè)投影重疊而不干涉，底座設(shè)計成分底座、活連接，左右底座中 間為推移機構(gòu)布置的空間；對于兩柱掩護式支架，平衡千斤頂和推移液壓缸采取交錯布 置，以滿足最大重合度。由于柱前大多為人行通道，所以薄煤層支架推桿前部大多設(shè)計 成板式，厚度為 5070mm。人行通道最小要求寬 0.6m，凈高 0.4m。 5 簡化結(jié)構(gòu) 薄煤層支架結(jié)構(gòu)要盡量簡單，以減少事故，頂梁可設(shè)計成整梁，適當(dāng)加寬頂梁寬度， 一般可不設(shè)置活動側(cè)護板。 6 提高控制系統(tǒng)自動化 薄煤層工作面行人困難，所以操作系統(tǒng)最好實現(xiàn)成組控制、自動控制或鄰架控制， 以減輕工人體力勞動和提高安全程度、工作效率及產(chǎn)量。 1

33、.4 液壓支架的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 液壓支架的設(shè)計、制造和使用，從 1854 年英國研制成功發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)基本成熟， 形成了能適應(yīng)各種不同煤礦地質(zhì)條件的各類液壓支架。 從液壓支架的形式來看，有掩護式液壓支架和支撐掩護式液壓支架。從支架的質(zhì)量 來看，有輕型液壓支架、中型液壓支架和重型液壓支架。從支撐高度來看，有薄煤層液 壓支架、中厚煤層液壓支架和厚煤層液壓支架。厚煤層液壓支架又分厚煤層一次采全高 液壓支架、厚煤層分層開采液壓支架和放頂煤液壓支架。從用途來看，有端頭液壓支架 和中間液壓支架。所以從液壓支架的現(xiàn)狀來看，已經(jīng)發(fā)展到一個完整的液壓支架體系。 從液壓支架的設(shè)計來看，由過去的手工設(shè)計發(fā)展

34、到全部計算機程序設(shè)計。總之，隨著時 代的發(fā)展和進步，液壓支架設(shè)計、制造和使用，將越來越完善、安全、可靠。 新型液壓支架普遍具有微型電機或電磁鐵驅(qū)動的電液控制閥，推移千斤頂裝有位移 傳感器，采煤機裝有紅外線傳感器裝置，立柱缸徑超過 400mpa。為減少割煤時間，一般 采用 0.81m 的截深。支架還采用屈服強度 8001000mpa 的鋼板，既有較高的強度、硬 度和韌性，又具有良好的冷焊性能。隨著長壁工作面長度的不斷增加，為適應(yīng)快速移架 的需要，國外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站，其額定壓力為 4050mpa，額定流量 400500l/min，可實現(xiàn)工作面成組或成排快速移架，達到 68s/架。

35、美國是世界上最先進的采煤國家，早在 1990 年就己采用額定壓力 50mpa，額定流量 478l/ mi n 的乳化液泵站，以實現(xiàn)支架快速推進，移架速度達 68s/架。美國的高產(chǎn)高效 工作面采用兩柱掩護式支架，使用壽命 810 年，可用率高達 95% 98%。支架平均工作 阻力 6470kn(最大為 9800kn)，支架寬度普遍增大，中心距達到 1.75m，并向 2m 發(fā)展， 增大架寬有利于減少工作面架數(shù)、縮短移架時間、增加有效工作時間和提高單產(chǎn)。如洛 斯公司 20 英里礦在 2505280m 長壁綜采面用工作阻力為 28565kn 電液控制兩柱掩護 式支架，1997 年 6 月產(chǎn)商品煤 90

36、.43 萬噸，成為世界上首次月產(chǎn)商品煤近百萬噸的工作 面；1995 年 9 月，糜鹿礦用工作阻力為 8900kn 電流控制的兩柱掩護式支架，月產(chǎn)煤達到 60. 11 萬噸。美國綜采工作面最高日產(chǎn)超 7 萬噸，工效為 1336 噸/工。 澳大利亞也基本上采用一井一面的高度集中化生產(chǎn)，使用兩柱掩護式支架，支架的 平均工作阻力為 7640kn。如尤蘭礦用電流控制的兩柱掩護式支架，在 1995 年 8 月 8 日創(chuàng) 下澳大利亞有史以來日產(chǎn) 3.41 萬噸的最高記錄，班產(chǎn)一直保持在 50006000 噸。 英國也在大力發(fā)展兩柱掩護式支架，工作阻力有了很大提高，達到 60008000kn。 液壓支架的發(fā)展

37、不斷完善，未來的發(fā)展趨勢主要有以下幾種： 1 前連桿加油缸的液壓支架 在掩護式和支撐掩護式液壓支架中的四連桿機構(gòu)，克服了頂板作用在支架上的水平 力，但當(dāng)水平力過大時，不能讓壓，為了安全起見，所以掩護梁和前、后連桿的強度計 算中安全系數(shù)比其他構(gòu)件增加 20%，為了解決此問題，目前國外正在設(shè)計一種前連桿帶 油缸的液壓支架。 油缸為雙作用單伸縮，上下腔都帶安全閥，當(dāng)頂板水平力大于額定值時，油缸讓壓， 使液壓支架達到新的平衡，從而在設(shè)計時可降低安全系數(shù)，減輕了液壓支架的質(zhì)量。 2 沿頂板移架的液壓支架 為適應(yīng)破碎頂板下使用液壓支架，設(shè)計了一種不在底板上移架的液壓支架，利用提 起底座擦頂移架的液壓支架，

38、底座與節(jié)式液壓支架類似，為底靴式，質(zhì)量較輕，架與架 之間用液壓千斤頂連接起來。 3 適用特種條件下的液壓支架 （1）特厚煤層一次采全高液壓支架 目前北京煤礦機械廠生產(chǎn)的 bc520-25/47 型液壓支架，支架高度為 2.54.7m，還可 根據(jù)需要設(shè)計支架高度為 6m 的液壓支架，立柱可采用三伸縮柱的液壓支架。 （2）新型放頂煤液壓支架 可設(shè)計一種回收率高、夾矸少的放頂煤液壓支架。 （3）水采液壓支架 為適應(yīng)水采工作面的支護，可設(shè)計一種水采工作面液壓支架。 （4）重型液壓支架 為適應(yīng)頂板壓力特大的需要，還可依據(jù)將工作阻力設(shè)計適當(dāng)?shù)囊簤褐Ъ堋?（5）新型端頭液壓支架 為了加快綜采速度和無人采煤工

39、作面的需要，設(shè)計一種能適應(yīng)井上操作，既安全又 可靠的新型端頭支架。 （6）大傾角工作面液壓支架 為適應(yīng)煤層傾角小于或等于 45的工作面，設(shè)計一種新型的大傾角工作面液壓支架。 4 液壓支架結(jié)構(gòu)設(shè)計方向 （1）輕型化 對液壓支架各部分進行受力分析和優(yōu)化設(shè)計，使結(jié)構(gòu)緊湊，在滿足強度條件和配套 的條件下，底座及頂梁盡量短些，使液壓支架輕型化。 （2）標準化 為了減輕支架質(zhì)量、降低成本，提高對煤層厚度變化和頂板條件的適應(yīng)性，使液壓 支架的范圍變小，對同一型號設(shè)計成系列化，適應(yīng)不同煤層厚度的要求。 （3）材質(zhì)強化 提高結(jié)構(gòu)件鋼材的強度，采用優(yōu)質(zhì)鋼材，減輕液壓支架的質(zhì)量，設(shè)計時可進行技術(shù) 經(jīng)濟分析比較，選用

40、合理的材質(zhì)。 （4）高壓化 各種閥類的壓力等級加高，相應(yīng)的強度增高，使閥和油缸的體積減小，使液壓支架 的質(zhì)量減輕。 5 操作自動化 能適應(yīng)無人采煤工作面的需要，設(shè)計自動化操作的新型全自動液壓支架。 我國液壓支架經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，盡管取得了顯著成績，在雙高礦井建設(shè)中出現(xiàn)過 日產(chǎn)萬噸甚至班產(chǎn)超萬噸的記錄。但總體水平與世界先進采煤國家仍存在一定差距。在 支架架型功能上我國與國外相差無兒，有些地方特別是特厚煤層用的放頂煤支架、鋪網(wǎng) 支架、兩硬煤層的強力支架、端頭支架還有獨到之處，但國產(chǎn)液壓支架技術(shù)含量偏低， 電液控制閥可靠性差，所用鋼材的耐壓能力一般為 260mpa，最好的屈服極限才 700mp

41、a，液壓系統(tǒng)壓力在 35mpa 以下，流量在 200l/min 以內(nèi)，供液管直徑 2532rnrn， 回液管直徑 2550mrn， 最快移架速度為 1012s/架(井下實際應(yīng)用有時在 20s 以上)，工作阻力更是相對較低。 我國科學(xué)工作者經(jīng)過 30 多年的發(fā)展和努力，液壓支架的設(shè)計、制造水平在不斷提高， 特別是在緩傾斜中厚煤層的液壓支架方面積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗，架型已基本趨于成熟、 完善，在品種和質(zhì)量方面與國際先進水平相比，差距越來越小。但在控制元件和控制系 統(tǒng)方面，與先進國家的產(chǎn)品相比還有較大差距。所以.今后除應(yīng)繼續(xù)針對我國國情和煤層 具體條件，開發(fā)一些新架型、新品種外，還應(yīng)將設(shè)計重點放在支

42、架控制系統(tǒng)和提高支架 的工作可靠性方面。 今后，我國的液壓支架的設(shè)計將向著技術(shù)含量大、鋼板強度高、移架速度快(68s/架) 和電液控制閥的方向發(fā)展，對有破碎帶和斷層的工作面將加大支架的移架力，盡量采用 整體可靠推桿和抬底座機構(gòu)，并減少千斤頂?shù)臄?shù)量。另外，將普遍采用額定壓力為 40mpa，額定流量為 400l/min 的高壓大流量乳化液泵站，以適應(yīng)快速移架的需要，系統(tǒng) 采用環(huán)形或雙向供液，保證支架有足夠的壓力達到初撐力，保證支架接頂位置準確。zy 兩柱掩護式支架的比重將大大增加，缸的直徑將增至 360mm，端頭支架、輕放多用途支 架將被廣泛使用。 1.5 超靜定結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和優(yōu)點 1 頂梁和底座通

43、過 8 根懸浮式液壓立柱鉸接連接,，立柱均為二力桿， 所以支架頂梁 無論承受哪個方向上的壓力都不會對底座產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。 2 頂梁所受的水平力均轉(zhuǎn)化為立柱的內(nèi)壓力，因此只要立柱能夠承受足夠的壓力,， 則支架就能承受與之相應(yīng)的水平載荷。 3 立柱布置成正三角形，不但使支架的水平內(nèi)力互相抵消，減少了頂梁和底座的內(nèi) 力，也使支架具有很高的穩(wěn)定性。 4 八根立柱密集支撐頂梁，在相同的泵站壓力下，可以用較小的缸徑實現(xiàn)較大的支 撐力。同時，頂梁成為具有多點支撐的柔性頂梁，受力合理，可靠性高。 5 可以通過只更換缸徑相同、行程不同的立柱的方法，裝配成采高不同而工作阻力 相同的一系列液壓支架，從而實現(xiàn)支架的

44、模塊化設(shè)計、 集成化裝配和規(guī)模化生產(chǎn)，大大 縮短了生產(chǎn)和檢測周期，加快了我國綜采機械化生產(chǎn)進程。 6 由于沒有四連桿機構(gòu)，頂梁的運動軌跡為垂直直線而不是近似的雙扭線，克服了 傳統(tǒng)四連桿機構(gòu)給支架設(shè)計帶來的缺陷和不足。 7 支架前梁可以上擺 3，下擺 42，用 2 個缸徑相同的懸浮式液壓千斤頂支撐， 不僅支撐力大，而且對不平整頂板的適應(yīng)性強。 8 立柱采用懸浮式技術(shù)原理，懸浮力達到工作阻力的 4/5，立柱的受力僅為 1/5，大 大提高了立柱的穩(wěn)定性和安全性，從而提高了支架的承載能力和抗偏載能力。 9 懸浮式液壓立柱各密封點采用密封補償和密封脹緊技術(shù)，而且內(nèi)部無圓弧焊縫， 無內(nèi)泄漏。立柱一旦泄漏，

45、肉眼便可發(fā)現(xiàn)。如果支架中有 1 一 3 根立柱損壞，可以在現(xiàn) 場直接進行更換與維修，而不影響整個支架的超靜定結(jié)構(gòu)和工作狀況，大大減小了工人 的勞動強度，縮短了維修設(shè)備的時間。 10 在設(shè)計過程中，對支架各部件進行了詳細的受力分析和強度校核，并對各結(jié)構(gòu)件 的焊縫進行了強度校核，而且充分考慮了沖擊載荷的影響，其安全系數(shù)滿足設(shè)計要求。 2 液壓支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 液壓支架的設(shè)計參數(shù) 設(shè)計參數(shù)數(shù)值 支架的立柱數(shù)8 支架的工作阻力（kn）5000 支架的中心距（mm）1500 支架的最大高度（mm）1300 立柱伸縮形式單伸縮 煤層傾角3.2 時，按中等壁厚缸體公式計算： d （4-5） () 2

46、.3() p dc c c計入管壁公差及侵蝕的附加厚度，一般取 c=2mm。 p油缸內(nèi)工作壓力，p=52mpa； 代入公式得：=266.09mpa。 安全系數(shù) 3.7 b n 一般安全系數(shù)可在 3.5-5 范圍內(nèi)選取，計算可知，此立柱滿足要求。 2 2 cos 4 10 a d pp 0.4 1 2 1.3 dp p 4.2 油缸穩(wěn)定性驗算和立柱強度校核 4.2.1 油缸穩(wěn)定性驗算油缸穩(wěn)定性驗算 驗算活柱全部伸出并受最大同心縱向載荷的穩(wěn)定性，立柱的穩(wěn)定性條件按下式進行 驗算： （4-6） 式中：立柱的穩(wěn)定極限力； k p 立柱的最大工作阻力； p 活柱斷面慣性矩； 1 j 44 4 10 1

47、() 798 64 dd jcm 缸體斷面慣性矩，。 2 j 4 cm 44 1 4 2 2214 64 dd jcm 上述各式中: 活柱外徑，12.5 1 d cm 活柱內(nèi)徑，9.5 0 d cm 缸體外徑，17 1 d cm 缸體內(nèi)徑，14 dcm 根據(jù) =1.7 及 =1.225 2 1 l l 查極限阻力計算圖得： =64.3 式中： 活塞桿端部銷孔至最大撓度處距離，40cm； 1 l 缸底銷孔至最大撓度處的距離，49cm。 2 l 立柱穩(wěn)定性的極限力為： =32.3mn k p 立柱的最大工作阻力 p=800knl(活塞桿頭部距最大撓度處的距離) k p 1 22802277 j x

48、l p 從以上計算可知，油缸穩(wěn)定性滿足條件。 4.2.2 活柱強度驗算活柱強度驗算 （1）在承受同心最大軸向載荷時，立柱的初始撓度為： 2 1 1 k k p pjp j 2 1 j j 1 k p j (4-7) 式中: 活柱與導(dǎo)向套處得最大配合間隙， =0.016cm；11 活柱和缸體的最大配合間隙， =0.013cm， 2 2 活柱頭部至最大撓度處的距離， =40cm；l1l1 缸體尾部至最大撓度處的距離， =70cm； 2 l 2 l 活柱全部外伸時，導(dǎo)向套前端至活柱末段間距，=9cm。aa 活柱全部伸出時立柱的長度， =110cm。ll 立柱總重，估取為 260kg。g 油缸軸線與水

49、平面的夾角，=84。 通過上式求得：=0.0453cm。 1 (2)立柱的最大撓度： 1212 5,5 l lljj d 當(dāng) 時， (4-8) 式中： 1 1 p k ej 2 2 p k ej 11 1 tan 57.3tk l 22 2 tan 57.3tk l 鋼材彈性模量，: e 5 2.1 10 mpae 通過上式求得：=0.046cm。 (3)活塞桿的合成應(yīng)力為： (4-9) 式中：活柱 a 的斷面積， 22 10 () 4 add 活柱的斷面模數(shù)，當(dāng)活塞桿為空心時，其斷面模數(shù)為 w 3 4 (1) 32 d w 121 2 1 2 1 cos 22 l lgl l alpl 1

50、12 1 2 12 l kk l l tt pp aw 所以，活柱的合成合力=157.3mpa。合 安全系數(shù)計算如下： s nn 式中：許用安全系數(shù)，一般最小為 1.4。 n 本設(shè)計中活柱材料為 27simn， =835mpa。安全系數(shù) n=5.3，滿足要求。 s 4.2.3 缸體與缸底焊縫強度驗算缸體與缸底焊縫強度驗算 (4-10) 式中：立柱最大工作阻力，800kn;p 環(huán)形焊縫內(nèi)徑，17cm； 0 d 環(huán)形焊縫外徑（缸底外徑）,19.6； 0 dcm 焊接效率，取=0.7。 1 1 代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得：，焊縫抗拉強度一般取 539mpa： 153mpa 安全系數(shù)為： 許用安全系數(shù)n=3.3

51、-4,由計算結(jié)果可知，焊縫強度滿足條件。 22 001 4 p dd 3.52 b n 5 液壓支架受力分析 5.1 概述 5.1.1 支架工作狀態(tài)支架工作狀態(tài) 1 頂板狀態(tài) 在采煤工作面中，當(dāng)煤被采出后，就會出現(xiàn)一定的空間，由于受上部巖層壓力，出 現(xiàn)離層和裂隙，如果不及時支護，頂板就要冒落，不支護的時間越長，危險就越大。而 頂板冒落是有一定過程的，一般可分為三個階段，開始頂板處于無壓狀態(tài)，此時頂板較 完整，而且沒有下沉，稱為無壓狀態(tài)；但經(jīng)一定時間后，頂板就會下沉，通常稱為老頂 來壓，此時頂板并不破裂，而且這種下沉帶有一定的周期性，所以稱為老頂周期來壓狀 態(tài)；如果不及時支護，頂板就會破裂而冒落

52、，此時叫冒落狀態(tài)。 2 支架工作狀態(tài) 支架在這三種狀態(tài)下是這樣工作的：開始支架以初撐力支撐頂板，此時為無壓狀態(tài)； 當(dāng)周期來壓時，頂板下沉，使立柱下腔壓力增大，當(dāng)增大到大于安全閥調(diào)正壓力時，安 全閥被打開，使立柱下腔壓力下降，稱為立柱讓壓狀態(tài)，使支架以工作阻力支護頂板； 如果繼續(xù)來壓，就要不斷讓壓，所以立柱要有一定的向下行程，如沒有向下行程，稱為 壓死狀態(tài)，這是在設(shè)計和使用中必須注意避免的現(xiàn)象；當(dāng)支架前移后，此時頂板處于無 支護狀態(tài)，頂板就要冒落，這就是液壓支架在工作過程中的三種狀態(tài)。 3 支架受力 支架在工作面受力是由于頂板下沉，同時又有向采空區(qū)移動的趨勢，使頂梁受合力 和底座受底板反力，其中

53、頂板合力的垂直分力,由支架工作阻力來克服，所以在計算支 f 架的工作載荷時按支架的工作阻力來確定。 f 5.1.2 計算載荷的確定計算載荷的確定 液壓支架實際受載荷很復(fù)雜，頂梁和底座上的載荷既非集中載荷，又非均布載荷， 分布規(guī)律隨著支架與頂?shù)装宓慕佑|情況而變化，為簡化計算，作如下假設(shè)： 1 把支架簡化成一個平面桿系結(jié)構(gòu)，同時為偏于安全，按集中載荷進行計算。 2 金屬結(jié)構(gòu)件按材料力學(xué)上的直梁理論來計算。 3 頂梁、底座與頂?shù)装逭J為均勻接觸，載荷沿支架長度方向按線性規(guī)律，沿支架寬 度方向為均布。 4 通過分析和計算可知，掩護梁上矸石的作用力，只能使支架實際支護阻力降低， 所以在進行強度計算時不計，

54、使掩護梁偏于安全。 5 立柱和短柱按最大工作阻力來計算。 6 作用在頂梁上水平力的產(chǎn)生有兩種情況：一種是由于支架在承載讓壓時，由于頂 梁前端運動軌跡為雙紐線，所以頂梁與頂板有產(chǎn)生位移的趨勢，水平力為頂梁合力與靜 摩擦系數(shù)的乘積，其方向與頂梁產(chǎn)生位移方向的趨勢相反；另一種是由于頂板向采空區(qū) 方向移動，使支架頂梁受一指向老塘的水平力，最大水平力與上相同。頂梁與頂板的靜 摩擦系數(shù)，目前國內(nèi)一般取。f0.2-0.3 7 支架各部件受力，按不同支護高度時受力最大值進行強度校核。 8 各結(jié)構(gòu)件的強度校核，除按理論支護阻力校核危險斷面外，還要按液壓支架型式 試驗技術(shù)規(guī)范的各種加載方式，以支架的額定工作阻力逐

55、一校核，超過額定工作阻力 10的超載試驗，將由安全系數(shù)保證強度。 5.2 液壓支架的受力分析與計算 支架的受力分析與計算，是按理論力學(xué)中一物體受幾個力作用下處于平衡狀態(tài)時， 所受力和力矩之和為零的原理來進行分析和計算的。所以當(dāng)支架支撐后在處于平衡狀態(tài) 時，取整體或某一部件為分離體也處于平衡狀態(tài)。其合力與合力矩為零。即：滿足靜力 平衡的充分必要條件為： ； （5-1） 0 x f 0 y f 0 x m 支架受力如下圖所示： 圖5.1 支架受力圖 5.2.1 前梁的受力分析與計算前梁的受力分析與計算 圖5.2 前梁受力圖 上圖中，為前梁千斤頂支撐力，為前梁端部的集中載荷力， 、由支架 k p m

56、 f 1 l 1 h 2 h 的結(jié)構(gòu)確定，由平衡條件得： 由 得： （52） 0 ak xp 由 得： 0 am yf （53） 由 得： （54） 112 0 mk f lp hh 由式（52），得： ak xp 0 x 0 y 0 a m 由式（53），得： am yf 由式（54），得： 12 1 k m p hh f l （） 由普通千斤頂?shù)募夹g(shù)特征和適用范圍，選取前梁千斤頂?shù)囊?guī)格為 100/60，代號為 q100/60w，在工作壓力為 31.5mpa 時，推力為 245kn，拉力為 158kn，因支架適用兩個 前梁千斤頂，故單個千斤頂推力的兩倍。 k p 代入數(shù)據(jù)得： 245 2=4

57、90kn ak xp 12 1 490105 99.2kn 899 k am p hh yf l （）（285） 5.2.2 主頂梁的受力分析與計算主頂梁的受力分析與計算 圖5.3 主頂梁受力圖 取頂梁為分離體，f 為立柱的工作阻力，為前梁在頂梁與前梁鉸接處對頂梁在, aa xy 水平和垂直方向的力，為前梁千斤頂對頂梁的作用力，為頂板對頂梁的集中載荷力。 k p n f 由 得： 0 ak xp （55） 由 得： 8cos0 na fyfa （56） 由 得：0 b m （57） 1123456 12342 () 2cos(432)0 nka a fxp hyllllll fllllxh 由

58、式（5 -6）得： 6265.7 n fkn 由式（57）得： 12342 1234561 2cos(432) / () a n ak fllllxh xf yllllllp h 代入數(shù)據(jù)得： 0 a x 0 a y 1241.6mmx 5.2.3 底座的受力分析與計算底座的受力分析與計算 圖5.4 底座受力圖 取底座為分離體，受力如圖 5-4 所示，為立柱的工作阻力，為地板對支架的支撐fp 力。 由，得：0y （58） 8cos0pfa 由，得：0 c m （59） 123 2cos(32)0pxflll 由式（5-8）得： =8cos6365pfakn 1110mmx 5.3 頂梁的載荷分

59、布 在把頂梁所受頂板的載荷求出后，就可以進一步計算出載荷在頂梁上面的分布情況。 由于頂板與頂梁接觸情況不同，載荷實際分布很復(fù)雜。為計算方便，假設(shè)頂梁與頂板均 勻接觸且載荷為線性分布。 設(shè)頂梁長為，頂板的集中載荷為，其作用點距頂梁一端為。 g l 1 fx （1）當(dāng)時，載荷分布為三角形。如圖 5.5 所示。 3 g l x q3 f1 lg q2 圖5.5 頂梁三角形載荷分布 頂梁前端比壓為 0，頂梁后端比壓為： 2 q 3 q 1 3 2 3 m f q b （2）當(dāng)時，載荷分布呈梯形分布，如圖 5.6 所示。 lg x 3 頂梁前端比壓為： 13 2 2 (62) 10 mpa g gm f

60、xl q l b 頂梁后端比壓為: 13 3 2 (46 ) 10 mpa g gm flx q l b 圖5.6 頂梁梯形載荷分布 式中： 由前面計算可知，屬于第二種情況。代入數(shù)據(jù)計算得：2 1.6m3xll 3 2 2 6265.76 1.242 3.2 100.489mpa 3.21.3 q 3 3 2 6265.74 3.26 1.24 102.52mpa 3.21.3 q 5.4 底座接觸比壓 頂板對支架的巨大載荷經(jīng)由整臺支架傳到底板，在支架底座與底板接觸處將具有一 定的比壓。由于底板巖性不同，含水量不同等因素，使底板具有不同的抗壓強度。則在 設(shè)計支架時，應(yīng)驗算底板的比壓。 底板與底