液壓支架設(shè)計

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 論文題目： 液壓支架設(shè)計教 學(xué) 點： 指導(dǎo)老師： 職 稱： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號: 專 業(yè)： 摘 要本論文主要闡述了一般掩護式液壓支架的設(shè)計過程。設(shè)計內(nèi)容包括：選架型、總體設(shè)計、主要零部件的設(shè)計、主要零部件的校核和液壓系統(tǒng)的設(shè)計。由于該煤層厚度適中，選用掩護式液壓支架。煤層厚度介于之間，煤層厚度變化較大，選用調(diào)高范圍大且抗水平推力強且?guī)ёo幫裝置的掩護式支架。支架采用正四連桿機構(gòu)，以改善支架受力狀況。頂梁、掩護梁、底座均做成箱體結(jié)構(gòu)；立柱采用雙伸縮作用液壓缸，以增加工作行程來滿足支架調(diào)高范圍的需要。推移千斤頂采用框架結(jié)構(gòu)，以減少推溜力和增大移架力。為了提高移架速度，確保

2、對頂板的及時支護，采用錐閥液壓系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：液壓支架、液壓、 四連桿機構(gòu)、采煤、支架選型、推溜、移架AbstractThis paper mainly describes the design process of general shield type hydraulic pressure support. The design content includes: chooses, the overall design, the design of the main parts, the main components of the check and the hydraulic syste

3、m design.As the coal seam thickness, use the cover of hydraulic support. Coal thickness between coal thickness changes greatly, selection, adjustable support high range and level of the anti strong and take care to help push device. The support uses the four link mechanism, improves the support stre

4、ss condition. The top beam, a shield beam, a base case structure made; the column uses the double telescopic hydraulic cylinder, to increase the work schedule to meet the need of the support to adjust the high range. Jack goes with frame structure, in order to reduce the thrusting force and increase

5、 of moving force. In order to improve the moving velocity, ensure timely support of the roof, the cone valve hydraulic system.Keywords: hydraulic support 、shearer、 hydraulic、 four connecting rod mechanism 、support selection 、pushing 、frame shift目 錄第一章 液壓支架的介紹1第一節(jié) 液壓支架的組成和分類1第二節(jié) 液壓支架的工作原理4第三節(jié) 液壓支架的支護

6、方式6第四節(jié) 支架選型的基本參數(shù)7第二章 液壓支架受力分析和計算9第一節(jié) 受力分析計算9第二節(jié) 支護強度計算10第三節(jié) 底座比壓的計算10第四節(jié) 支架支護效率11第三章 液壓支架的主要部件的設(shè)計12第一節(jié) 前梁12第二節(jié) 主頂梁13第三節(jié) 掩護梁14第四節(jié) 前、后連桿15第五節(jié) 底座15第六節(jié) 立柱16第七節(jié) 千斤頂17第四章 液壓系統(tǒng)設(shè)計19第一節(jié) 液壓支架的液壓系統(tǒng)的簡介19第二節(jié) 液壓支架的液壓系統(tǒng)擬訂20第三節(jié) 液壓元件的選取22第四節(jié) 控制系統(tǒng)23結(jié)束語27謝 辭28參考文獻29第一章 液壓支架的介紹第一節(jié) 液壓支架的組成和分類一、液壓支架的組成液壓支架是綜采工作面支護設(shè)備，它的主要

7、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。液壓支架的種類很多，但其基本功能是相同的。液壓支架按其結(jié)構(gòu)特點和與圍巖的作用關(guān)系“般分為三大類，即支撐式、掩護式(圖1-1)和支撐掩護式(圖1-2) 根據(jù)支架各部件的功能和作用，其組成可分為4個部分：(1) 承載結(jié)構(gòu)件，如頂梁、掩護梁、底座、連桿、尾梁等。其主要功能是承受和傳遞頂板和垮落巖石的載荷。(2) 液壓油缸，包括立柱和各類千斤頂。其主要功能是實現(xiàn)支架的各種動作，產(chǎn)生液壓動力。(3) 控制元部件，包括液壓系統(tǒng)操縱閥、單向閥、安全閥等各類閥，以及管路、液壓、電控元件等。其主要功能是操作控制支架各液壓油缸動作及保證所需的工作特性。圖1

8、-1 掩護式液壓支架結(jié)構(gòu) 圖1-2 支撐掩護式液壓支架結(jié)構(gòu) (4) 輔助裝置，如推移裝置、護幫(或挑梁)裝置、伸縮梁(或插板)裝置、活動側(cè)護板、防倒防滑裝置、連接件等。這些裝置是為實現(xiàn)支架的某些動作或功能所必需的裝置。二液壓支架的分類及特點按液壓支架在采煤工作面的安置位置來劃分，有端頭液壓支架和中間液壓支架。端頭液壓支架簡稱端頭支架，專門安裝在每個采煤工作面的兩端。中間液壓支架是安裝在除工作面端頭以外的采煤工作面所有位置的支架。中間液壓支架按其結(jié)構(gòu)形式來劃分，可分為三種基本類型，即：支撐式、掩護式和支撐掩護式。（1）支撐式支架支撐式支架是出現(xiàn)最早的一種架型，按其結(jié)構(gòu)和動作方式的不同，支撐式支架

9、又分為垛式支架（圖1-3 a）和節(jié)式支架（圖1-3 b）兩種結(jié)構(gòu)型式。垛式支架每架為一整體，與輸送機連接并互為支點整體前移。節(jié)式支架由個框節(jié)組成，移架時，各節(jié)之間互為支點交替前移，輸送機用于支架相連的推移千斤頂推移。節(jié)式支架由于穩(wěn)定性差，現(xiàn)已基本淘汰。支撐式支架的結(jié)構(gòu)特點是：頂梁較長，其長度多在左右；立柱多，一般是根，且垂直支撐；支架后部設(shè)復(fù)位裝置和擋矸裝置。以平衡水平推力和防止矸石竄入支架的工作空間內(nèi)。支撐式支架的支護性能是：支撐力大，且作用點在支架中后部，故切頂性能好；對頂板重復(fù)支撐的次數(shù)多，容易把本來完整的頂板壓碎；抗水平載荷的能力差，穩(wěn)定性差；護矸能力差，矸石易竄入工作空間；支架的的工

10、作空間和通風(fēng)斷面大。由上可知，支撐式支架適用于直接頂穩(wěn)定、老頂有明顯或強烈周期來壓，且水平力小的條件。此種支架在現(xiàn)階段的綜采工作面的生產(chǎn)時都已基本不再采用。(a) (b) 圖1-3支撐式支架結(jié)構(gòu)形式 垛式支架 節(jié)式支架（2）掩護式支架（如圖1-1）其主要由前梁、主梁、掩護梁和側(cè)護板、底座、前后連桿、前梁千斤頂、推移千斤頂、操縱閥等組成。它的結(jié)構(gòu)特點是：有一個較寬的掩護梁以擋住采空區(qū)矸石進入作業(yè)空間，其掩護梁的上端與頂梁鉸接，下端通過前后連桿與底座連接。底座、前后連桿和掩護梁形成四連桿機構(gòu)，以保持穩(wěn)定的梁端距和承受水平推力。立柱的支撐力間接作用與頂梁或直接作用與頂梁上。掩護式支架的立柱較少，除少

11、數(shù)掩護式支架1根立柱外，一般都是一排2根立柱。這種支架的立柱都為傾斜布置，以增加支架的調(diào)高范圍，支架的兩側(cè)有活動側(cè)護板，可以把架間密封。通常頂梁較短，一般為左右。掩護式支架的支護性能是：支撐力較小，切頂性能差，但由于頂梁短，支撐力集中在靠近煤壁的頂板上，所以支護強度較大、且均勻，掩護性好，能承受較大的水平推力，對頂板反復(fù)支撐的次數(shù)少，能帶壓移架。但由于頂梁短，立柱傾斜布置，故作業(yè)空間和通風(fēng)斷面小。由上可知，掩護式支架適用于頂板不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定、老頂周期來壓不明顯、瓦斯含量少的破碎頂板條件。（3）支撐掩護式支架（如圖1-2）其主要由防片幫千斤頂、前梁、頂梁、掩護梁、底座、推移千斤頂、立柱等組成。

12、支撐掩護式支架是在吸收了支撐式和掩護式兩種支架優(yōu)點的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種支架。因此，它兼有支撐式和掩護式支架的結(jié)構(gòu)特點和性能，可適應(yīng)各種頂?shù)装鍡l件。此種支架的優(yōu)點是：支撐力大，切頂性能強，防護性能好，通風(fēng)斷面大，穩(wěn)定性好，應(yīng)用范圍廣。它的缺點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。支撐掩護式支架的立柱均為兩排，立柱可前傾或后傾。也可倒八字形布置和交叉布置。通常，兩排立柱都是直接支撐在頂梁上，個別情況下，也有后排立柱支撐在掩護梁上而前排立柱支撐在頂梁上。（4）特種液壓支架特種液壓支架是為了滿足某些特殊的要求而發(fā)展起來的液壓支架，在結(jié)構(gòu)形式上仍屬于以上某種液壓支架。包括放頂煤支架等。第二節(jié) 液壓支架的工作原理液壓

13、支架在工作過程中必須具備升、降、推、移四個基本動作，這些動作是利用泵站供給的高壓乳化液通過工作性質(zhì)不同的幾個液壓缸來實現(xiàn)完成的。如圖1-4示一. 升柱當(dāng)需要支架上升支護頂板時。高壓乳化液進入立柱的活塞腔，另一腔回液，推動活塞上升，使與活塞桿相連接的頂梁接觸頂板。二. 降柱當(dāng)需要降柱時，高壓液進入立柱的活塞桿腔，另一腔回液，迫使活塞桿下降，于是頂梁脫離頂板。圖1-4 液壓支架工作原理 -頂梁 -立柱 -底座 -推移千斤頂 -安全閥 -液控單向閥 、-操縱閥 -輸送機 -乳化液泵 -主供液管 -主回液管三 支架和輸送機前移支架和運輸機的前移，都是由底座上的推移千斤頂來完成的。當(dāng)需要支架前移時，先降

14、柱卸載，然后高壓液進入推移千斤頂?shù)幕钊麠U腔，另一腔回液，以輸送機為支點，缸體前移，把整個支架拉向煤壁；當(dāng)需要推運輸機時，支架支撐頂板后，高壓液進入推移千斤頂?shù)幕钊?，另一腔回液，以支架為支點，是活塞桿伸出，把運輸機推向煤壁。支架的支撐力與時間曲線，稱為支架的工作特性曲線，如圖1-5所示：支架立柱工作時，其支撐力隨時間的變化過程可分為三個階段-初撐階段； -增阻階段； -恒阻階段；-初撐力；-工作阻力（1）初撐階段支架在升柱時，高壓液進入立柱下腔，立柱升起使頂梁接觸頂板，立柱下腔壓力增加，當(dāng)增加到泵站工作壓力時，泵站自動卸載，支架的夜控單向閥關(guān)閉，立柱下腔壓力達到初撐力，此階段為初撐階段，此時支

15、架對頂板的支撐力為初撐力。支撐式支架的初撐力為 (1.1) 圖1-5 支架的工作特性曲線式中 -支架立柱的缸徑，；-泵站的工作壓力，；-支架立柱的數(shù)量。由上式可知，支架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。一般采用提高泵站工作壓力的辦法來提高初撐力，以免立柱的缸徑過大。（2）承載增阻階段支架初撐后，隨頂板下沉，立柱下腔壓力增加，直到增加到支架的安全閥調(diào)正壓力，立柱下腔壓力達到工作阻力。此階段為增阻階段。（3）恒阻階段隨著頂板壓力繼續(xù)增加，使立柱下腔壓力超過支架的安全閥壓力調(diào)正值時，

16、安全閥打開而溢流，立柱下縮，使頂板壓力減小，立柱下腔壓力降低，當(dāng)?shù)陀诎踩y壓力調(diào)整之后，安全閥停止溢流，這樣在安全閥調(diào)整壓力的限制下，壓力曲線隨時間呈波浪形變化，此階段為恒阻階段。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。支撐式支架的工作組力為 (1.2)式中 -支架安全閥的調(diào)定壓力 ；支架的工作阻力標(biāo)志著支架的最大承載能力。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。支架的工作阻力是支架的一個重要參數(shù)，它表示支架支撐力的大小。但是，由于支架的頂梁長短和間距大小不同，所以并不能完全反映支架對頂板的支撐能力。因此，常用單位支護面積

17、頂板上所受支架工作阻力值的大小，即支護強度來表示支架的支護性能。即 (1.3) 式中 支架的支護面積，。第三節(jié) 液壓支架的支護方式綜采工作面的主要生產(chǎn)工序有采煤、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。一、即時支護般循環(huán)方式為：割煤一移架一推溜，工作面“三機”的配套關(guān)系。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。二、滯后支護一般循環(huán)方式為：割煤一推溜一移架。滯后支護的特點是，支護滯后時間較長，梁端距大，支架頂梁較短?？捎糜诜€(wěn)定、完整的頂板。三、復(fù)合支護但支架操般循環(huán)方式為：割煤

18、一支架伸出伸縮梁一推溜一收伸縮梁一移架。復(fù)合支護的特點是：支護滯后時間短，但增加了反復(fù)支撐次數(shù)?？蛇m用于各種頂板條件，作次數(shù)增加，不能適應(yīng)高產(chǎn)高效要求，目前應(yīng)用較少。第四節(jié) 支架選型的基本參數(shù)一、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。推溜力一般為左右；移架力按煤層厚度而定，薄煤層一般為,中厚煤層一般為,厚煤層一般為。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.

19、為了操作和生產(chǎn)的需要，要有足夠?qū)挼娜诵械馈?. 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. 要求支架有足夠的剛度，能夠承受一定得不均勻載荷和沖擊載荷。10. 滿足強度條件下，盡可能的減輕支架重量。11. 要易于拆卸，結(jié)構(gòu)要簡單。12. 液壓元件要可靠。二、設(shè)計液壓支架必需的基本參數(shù)1. 頂板條件根據(jù)老頂和直接頂?shù)姆诸?，對支架進行選型。給定參數(shù)：老頂I級直接頂2級2. 最大和最小采高根據(jù)最大和最小采高，確定支架的最大和最小高度，以及支架的支護強度。給定煤層厚度：3. 瓦斯等級根據(jù)瓦斯等級，按保安規(guī)程規(guī)定，驗算通風(fēng)斷面。給定條件：瓦斯等級1級4. 底板巖性

20、及小時涌水量根據(jù)底板巖性和小時涌水量驗算底板比壓。5. 工作面煤壁條件根據(jù)工作面煤壁條件，決定是否用護幫裝置。6. 煤層傾角根據(jù)煤層傾角，決定是否選用防倒防滑裝置。給定條件：煤層傾角7. 井筒罐籠尺寸根據(jù)井筒罐籠尺寸，考慮支架的運輸外形尺寸。8. 配套尺寸據(jù)配套尺寸及支護方式來計算定量長度。29第二章 液壓支架受力分析和計算 當(dāng)支架撐緊在頂板和底座之間時，選取整體或一部分為分離體，皆處于平衡狀態(tài)，據(jù)此簡化為平面桿系進行受力計算。第一節(jié) 受力分析計算掩護梁上沒有負載，摩擦系數(shù)為，支架在最高位置時，每根立柱的工作支撐力為，支架的整體受力如下圖所示：2-1支架總體受力圖支架的工作阻力為： （3.1）

21、頂梁集中受力點距頂梁后鉸點的距離為： （3.2）前后連桿受力為： （3.3）由上式得“-”號，表示前連桿受力方向與圖示相反，即前連桿受拉力； （3.4）由上式得“-”號，表示前連桿受力方向與圖示相反，即前連桿受壓力。第二節(jié) 支護強度計算 支架的外載荷已經(jīng)確定，支架的實際支護強度為： （3.5） 誤差 滿足誤差要求第三節(jié) 底座比壓的計算 底座與底板的接觸面積為： （3.6） 則底座的平均比壓： （3.7）第四節(jié) 支架支護效率 由于立柱支撐時不是垂直工作，而是傾斜一定的偏角，故只有立柱的垂直分力來平衡支架所受的外部載荷，外部載荷與立柱工作阻力的比值稱為支架的支護效率，其值為： （3.8）對于支撐掩

22、護式支架，故滿足要求。第三章 液壓支架的主要部件的設(shè)計各部件設(shè)計的基本要求如下：（1）四連桿機構(gòu)應(yīng)進行優(yōu)化設(shè)計，使支架梁端距變化小，支架受力狀態(tài)最佳，結(jié)構(gòu)上既滿足工作空間要求，又能承受足夠的縱向、橫向力及扭矩。（2）前梁無論是伸縮式或是挑梁式，都應(yīng)能及時支護頂板。前梁由前梁千斤頂控制，可上、下擺動。與頂板保持良好的接觸，維護機道上方頂板。伸縮梁靠伸縮千斤頂和前梁作相對滑移用以及時支護新暴露的頂板。（3）頂梁。頂梁是支架主要承受頂板壓力的部件，并起切頂作用。它可多次反復(fù)支撐頂煤，以利于放煤。頂梁裝有側(cè)護板，活動側(cè)裝有千斤頂和彈簧，防止架間漏煤、矸及調(diào)節(jié)支架間距。若四連桿機構(gòu)與頂梁鉸接，要有可靠的

23、鉸接支座。（4）掩護梁。它用于承受部分煤、矸載荷，防止其竄入后輸送機的工作空間，保證支架、后輸送機正常運行。根據(jù)不同的支架類型，掩護梁有伸縮插板式和在下端鉸接一伸縮尾梁式，它裝有側(cè)護板作用與頂梁側(cè)護板相同。掩護梁受扭力和橫向載荷力大，是十分重要的部件。（5）底座。其作用是將支架承受的頂板壓力和側(cè)向力傳至底板。它既要有足夠的強度和剛度，又應(yīng)滿足底板比壓不超限。保證支架整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵是在底座上鉸接四連桿機構(gòu)，在底座中間設(shè)置有推移裝置，側(cè)面設(shè)置拉后輸送機的千斤頂和推移桿。（6）推移裝置。此機構(gòu)關(guān)系到支架能否正常推移，由千斤頂和推移桿組成。推移桿結(jié)構(gòu)有長推桿或是由兩部分短推移桿組成。（7）尾梁。四連

24、桿機構(gòu)與掩護梁鉸接的支架，在掩護梁下鉸接一可轉(zhuǎn)動的伸縮插板尾梁，用以放煤、保證放煤高度及維護工作空間。對于大塊煤可利用插板進行破碎。尾梁裝有側(cè)護板，作用與頂梁、掩護梁的側(cè)護板相同。（8）液壓控制系統(tǒng)及立柱、千斤頂。液壓系統(tǒng)由各液壓件、管路系統(tǒng)組成，它應(yīng)保證立住、千斤頂完成支架要求的各種性能，并達到設(shè)計技術(shù)參數(shù)。第一節(jié) 前梁前梁為由鋼板焊接而成的箱體結(jié)構(gòu)，前面連接護幫板，后面與主頂梁鉸接，下部焊有耳座連接前梁千斤頂，可上下擺動。前梁前后銷孔中心之間的距離為，寬度為，厚度為，與前梁千斤頂鉸接的耳座孔孔徑為，前部也焊有與護幫板千斤頂鉸接的耳座。主筋為的鋼板，加強板為的鋼板。結(jié)構(gòu)如下圖3-1所示圖3-

25、1 前梁第二節(jié) 主頂梁頂梁（圖3-2）后面與掩護梁鉸接，下面由立柱支撐，上與頂板直接接觸，做成箱體結(jié)構(gòu)，不但要滿足一定的剛度和強度的要求，還要適應(yīng)頂板的不平整性，避免局部應(yīng)力過大而損壞。頂梁是支架主要承受頂板壓力的部件，并起切頂作用。一般前、后柱窩斷面為最危險斷面，斷面安全系數(shù)，它可多次反復(fù)支撐頂煤，以利于放煤。頂梁裝有側(cè)護板，一側(cè)裝有側(cè)推千斤頂和彈簧，防止架間漏煤、矸石及調(diào)節(jié)支架間距。由于選用的掩護式支架，頂梁基本尺寸：長度;寬度，側(cè)護板縮回時；全部伸出時為；上下面厚度；與前梁連接用銷孔直徑,與掩護梁連接用銷孔直徑,安裝前梁千斤頂用銷孔直徑。 圖3-2頂梁構(gòu)件材料：16鋼板，厚度有16、20

26、、30三種。結(jié)構(gòu)：采用箱式結(jié)構(gòu)，有鋼板焊接而成。主要有四根主立筋，為加強構(gòu)件的剛度，在上下蓋板之間焊有加強肋，構(gòu)成封閉式棋盤型。在頂梁下焊有鑄鋼柱窩，柱窩兩側(cè)有孔，用銷軸把立柱和頂梁連接起來；頂梁前端有銷孔，通過銷軸與前梁上的銷孔連接起來；頂梁后端有銷孔，通過銷軸與掩護梁上的銷孔連接。頂梁腹部前端還焊有耳座用來安裝前梁千斤頂。第三節(jié) 掩護梁掩護梁下部與前、后連桿相連，下端與尾梁鉸接，還設(shè)有尾梁千斤項的耳座。用于承受部分煤、矸載荷，防止其竄入后輸送機的工作空間，保證支架、后輸送機正常運行。掩護梁受扭力和橫向載荷力大，是十分重要的部件。掩護梁做成箱體結(jié)構(gòu)，尾部有伸縮插板式和在下端鉸接一伸縮尾梁式，

27、它裝有側(cè)護板作用與頂梁側(cè)護板相同。側(cè)護板的橫向?qū)挾龋源笥谝萍懿骄?，這樣移架時能與不動的鄰架間保持封閉。掩護梁的主要結(jié)構(gòu)尺寸如下：全長，兩耳座之間的水平距離為，寬，厚，上方用銷軸與頂梁鉸接，尾部用的銷軸與尾梁鉸接，與前連桿鉸接用的銷孔直徑為，與后連桿鉸接用的銷孔直徑為。圖3-3掩護梁第四節(jié) 前、后連桿連桿分前連桿與后連桿，前連桿有一根，后連桿有兩根，兩端都有銷孔，用于與掩護梁和底座的鉸接，前連桿長，前后銷孔的直徑為，厚，寬，主筋為厚的鋼板，加強板的厚度為；后連桿兩邊中心孔中心之間的距離為，銷孔直徑為，鋼板材料均為，前連桿作為整體式，由左右兩部分焊接而成，后連桿則為單桿機構(gòu)，下圖為前連桿一部分

28、的機構(gòu)圖：圖3-4 前連桿第五節(jié) 底座底座為整體式剛性底座，四連桿機構(gòu)鉸接在底座后部，在兩內(nèi)主筋中間形成的較高的鉸點位置，這主要是為了形成足夠的后工作空間，在不影響人行通道的基礎(chǔ)上，前、后連桿鉸接點應(yīng)盡量前移。在兩內(nèi)主筋間下部布置有推拉裝置。有四個球面柱窩與立柱缸底相連，在底座側(cè)面靠前位置設(shè)有拉后輸送機千斤頂?shù)目刹鹧b固定耳座。該底座整體性強，穩(wěn)定性好，比壓小。底座上的相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸如下：為方便行人及工作人員操作，立柱距底座前端點的距離為，前連桿與后連桿下鉸點的水平距離為，底座全長，底面寬，中間為安裝推移千斤頂留有推溜槽。圖3-5 底座第六節(jié) 立柱立柱的結(jié)構(gòu)可如下圖3-6所示，采用單作用、活塞式、

29、雙伸縮的型式。由缸體、活柱、導(dǎo)向套等主要零部件組成。缸體由無縫鋼管加工而成缸體的下端焊接球形缸底，在缸底上鉆有孔并焊有管接頭作為立柱下腔(活塞下部空腔)的液口。在缸體的上端裝有導(dǎo)向套，它為活柱的上下往復(fù)運動導(dǎo)向。為了防止外部煤塵等臟物隨活柱下縮而進入缸體，在導(dǎo)向套的上端裝有防塵圈，為了防止液體從立柱上腔(活塞上部環(huán)形空間)向外泄漏，在導(dǎo)向套上還裝有蕾形密封圈和O形圈。缸體上部鉆有螺紋孔并焊有管接頭，與上腔相通，作為立柱上腔的液口。圖3-6 立柱裝配圖第七節(jié) 千斤頂立柱的主要參數(shù)為：內(nèi)徑，桿徑，選用管材為,工作阻力為，初撐力，工作阻力為立柱調(diào)高范圍為一推移千斤頂 (1) 根據(jù)采高可以確定移架力為

30、. 根據(jù)經(jīng)驗，采用泵站時 ，由于沿程阻力損失，傳到支架時油液壓力一般只有左右。(2) 設(shè)計計算移架時： （4.1）所以： （4.2）由國家標(biāo)準(zhǔn)，選取內(nèi)徑為，外徑為。則，時，移架力：所以，移架力矩滿足要求。由于配套煤機的截深為，去推移千斤頂?shù)男谐虨?。缸體外經(jīng)，長度，桿徑。（2）前梁千斤頂前梁千斤頂?shù)幕緟?shù)為：缸徑： 桿徑：推薦材料規(guī)格：缸 行程。安全閥的調(diào)整壓力：。（3）護幫板千斤頂護邦千斤頂?shù)幕緟?shù)：缸徑： 桿徑：推薦材料規(guī)格： 缸 桿 110圓鋼液壓行程 第四章 液壓系統(tǒng)設(shè)計第一節(jié) 液壓支架的液壓系統(tǒng)的簡介液壓支架由不同數(shù)量的立柱和千斤頂組成，采用不同的操縱閥實現(xiàn)升柱、降柱、移架、推溜等

31、動作。雖然支架的液壓缸（立柱和千斤頂）種類、數(shù)量很多，但其液壓系統(tǒng)都是采用多執(zhí)行元件的并聯(lián)系統(tǒng)。一、液壓支架傳動系統(tǒng)的基本要求對于液壓支架的傳動裝置，應(yīng)具有以下基本要求：采用結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備外型尺寸小，能遠距離地傳遞大的能量；能承受較大的載荷；沒有復(fù)雜的傳動結(jié)構(gòu)；在有爆炸危險和含塵的空氣里保證工作安全；動作迅速；操作、調(diào)節(jié)簡單；過載及損壞保護簡單。容積式液壓傳動可最大限度的滿足這些要求，因此液壓支架均采用這種傳動。二、液壓支架的液壓傳動特點液壓支架的液壓傳動，與其它機械的容積式液壓傳動有很大的區(qū)別，其特點如下： 工作液的壓力高（管路內(nèi)的壓力達，立柱內(nèi)的壓力達），流量大（）;在液壓系統(tǒng)中，采用粘度

32、低和容量大的液體作為工作介質(zhì)；液壓缸、操縱閥，其它調(diào)節(jié)和控制裝置等的數(shù)量大（高壓泵16臺、液壓缸3001500個、安全閥150300個，還有同樣數(shù)量的液控單向閥）；很長的液壓管路（200300剛性管，5003000高壓軟管）；泵-液壓缸傳動系統(tǒng)的換算彈性模數(shù)較低；根據(jù)支架的數(shù)量改變液流的參數(shù)；所有支架的結(jié)構(gòu)上都有著相同的液壓缸、液壓裝置以及它們之間都有相同的連接方式（相同的液壓系統(tǒng)）；每節(jié)支架都重復(fù)著相同的工序，這些工序的總和構(gòu)成液壓支架的基本工序； 為了保證系統(tǒng)具有較高的容積效率，實現(xiàn)無故障作業(yè)和工作人員的安全，液壓系統(tǒng)的元件和部件要有好的密封性和可靠性。 這些基本特點決定了液壓傳動元件以及

33、整個系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的特點，即：液壓支架是以單節(jié)支架為單元的，這就決定了液壓系統(tǒng)的構(gòu)成，即工作面支架和端頭支架的液壓系統(tǒng)成為液壓支架的基本組成部分。此外，可以把泵站、中心控制臺和支架的液壓管路等部分作為支架的公用液壓系統(tǒng)。其中每個部分都具有獨立的功能，在改善液壓傳動或者制定新的方案時，一般都可以單獨地加以研究。第二節(jié) 液壓支架的液壓系統(tǒng)擬訂根據(jù)液壓支架的架型和結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定立柱和千斤頂數(shù)目，并擬訂液壓系統(tǒng)。 (1) 單柱控制回路單柱控制回路如圖4-1a、b、c、d、e所示，其中圖a為單作用單柱，圖b、c為雙作用單柱，圖d、e為雙伸縮單柱。 圖a 圖b 圖c 圖c 圖d圖4-1 單柱控制回路(2)

34、多柱控制回路多柱控制回路如圖4.2 a、b所示，圖中為兩根立柱并聯(lián)組成，同時動作。圖4.2 a為共用一個控制閥回路，圖為各用一個控制閥回路，采用雙液控單向閥或用于雙伸縮立柱。 a-共用一個控制閥回路；b-各用一個控制閥回路圖4.2 多柱控制回路(3) 帶壓移架回路帶壓移架回路如圖4.3所示。在立柱控制閥前面裝設(shè)一個由移架液路控制的支撐保持閥和一個與立柱活塞桿腔液路相通的節(jié)流閥，可使支架帶壓移架，設(shè)計時應(yīng)考慮在移架時，支架對頂板的支撐力應(yīng)大于10KN/m2(4) 端頭錨固支架的閉鎖回路端頭錨固支架的閉鎖回路，各柱升柱時，相互沒有關(guān)系。而當(dāng)樁柱升柱時，錨固柱必須處于升柱撐緊狀態(tài)；反之，當(dāng)錨固柱降柱

35、時，樁柱的液路壓力要達到一定植，否則液壓打不開限壓閥，不能進入樁柱或錨固柱的活塞桿腔，樁柱或錨固柱就降不下來，從而可以起到相互閉鎖的作用。圖4.3 帶壓移架回路(5) 提高立柱支撐力的回路提高立柱支撐力的回路采用兩條壓力液管路，一條為中壓大流量供液管，另一條是高壓小流量供液管。在立柱的初撐階段，先由兩條壓力液管路共同供液，待頂梁支撐頂板，立柱活塞腔的液壓力大于中壓液管的壓力，單向閥關(guān)閉，由高壓小流量管路繼續(xù)供液，直至達到預(yù)定的初撐力。第三節(jié) 液壓元件的選取一、液壓系統(tǒng)的基本參數(shù)泵站采用工作壓力為的乳化液泵站。工作介質(zhì)乳化液：5號水包油乳化液，牌號。最大流量的計算：移架過程中包括：降柱、移架、升

36、柱。因此依架的時間也就為這三個部分的時間之和。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定移架的時間不能超過22秒。設(shè)支架移架時，支架下降。設(shè)降柱時間為,升柱時間為,依架時間為。 （6.1） （6.2） （6.3）式中：-立柱內(nèi)徑，-推移千斤頂缸體內(nèi)徑，設(shè)由 考慮到工人操作也需要時間，實際流量比以上計算要大一點。二、閥的選取換向閥：選取冶金工業(yè)部北京液壓機械廠生產(chǎn)的閥。集成塊型號：型，蓋板型號：溢流閥：選取冶金工業(yè)部北京液壓機械廠生產(chǎn)的閥。插入元件型號：， 蓋板型號：液控單向閥：選取冶金工業(yè)部北京液壓機械廠生產(chǎn)的閥。插入元件型號：， 蓋板型號：管件：與立柱及千斤頂進、回口連接的由管統(tǒng)一采用無縫鋼管。立柱進油口油管：公稱通經(jīng),

37、外徑，壁厚，公稱流量。立柱回油口油管：公稱通經(jīng),外徑，壁厚，公稱流量。油路管路用年膠管：第四節(jié) 控制系統(tǒng)本設(shè)計支架的控制閥組一般由一組操縱閥組(8片和3片各一組)，液控單向閥五組(立柱用4組，前梁用l組)，安全閥五組(立柱用4組，前梁、備用1組)，雙向鎖一組(護幫板用)，單向鎖一組組(推移千斤頂備用l組)，截止閥兩組，過濾器一組及測壓閥(用在支柱控制閥上)等組成。一、操縱閥組 操縱閥中，一組操縱支柱的升、降和前梁千斤頂、護幫板千斤頂、側(cè)推千斤項，推移千斤頂?shù)纳炜s。二、液控單向閥液控單向閥和立柱、千斤頂?shù)墓ぷ髑恢苯舆B接，操縱閥供液通過它出入立柱、千斤頂工作腔，并在關(guān)閉后嚴密封閉立柱、千斤頂工作腔

38、液體，因此對液控單向閥的要求必須動作靈活，密封可靠。三、安全閥安全閥的作用為，它和立柱用液控單向閥組合使用，保證液壓支架具有可縮性和恒定的工作阻力，直接和立柱下腔相通，當(dāng)頂板壓力超過立柱額定工作阻力時，立柱下腔的壓力液通過該閥釋放，使立柱下沉，達到對頂板讓壓的目的，使立柱在下沉過程中保持對頂板具有恒定的工作阻力，同時對支架起到安全和過載保護作用。它與千斤頂?shù)目刂崎y組合使用，原理與作用與上述類同。四、雙向鎖雙向鎖用于液壓千斤頂兩個工作腔均需液壓閉鎖的液壓回路中，利用它的兩個單向閥，使液壓缸活塞在任何位置上均可雙向閉鎖。下圖即為雙向鎖的機構(gòu)原理圖（圖4.4）：圖4.4 雙向鎖的機構(gòu)原理圖五、單向鎖

39、 單向鎖實際也是一種液控單向閥，在支撐掩護支架中，用在推移千斤頂?shù)挠吐分校ＷC順利拉架；根據(jù)需要也可用在側(cè)推千斤頂?shù)挠吐分?，泵液?jīng)過單向鎮(zhèn)使側(cè)護板伸出，平時單向鎖閉鎖，以增強支架的抗倒架能力。六、截止閥截止閥一方面起著連通各支架間的主進、回液管路，另一方面，通過高壓軟管與操縱閥組進、回液孔相連。當(dāng)本支架的液壓系統(tǒng)發(fā)生故障而需要檢修時，能與主管路斷開,而不影響其它支架正常工作。七、過濾器它的作用是防止主進液管路中的臟物進入支架的閥組和管路系統(tǒng),其一端與截止閥的出液口相連，另一端通過高壓軟管與操縱閥組相連接。根據(jù)支架的工作原理，做出液壓系統(tǒng)如下圖（4.5）所示：立柱或千斤頂?shù)木唧w操作過程如下：(1) 立柱的操作操縱手柄，使三位四通閥處于左位，此時高壓油液經(jīng)單向閥進入立柱下腔，而立柱上腔油液接低壓油液O，立柱上腔回油，從而前后立柱升起；操縱手柄，使三位四通閥處于右位，立柱下腔回液，從而前后立柱降下。(2) 前梁千斤頂?shù)牟僮鞑倏v手柄，使三位四通閥處于左位，高壓油液經(jīng)單向閥進入前梁千斤頂?shù)幕钊?，而前梁千斤頂?shù)幕钊麠U腔接低壓油液，前梁千斤頂?shù)幕钊麠U腔油液經(jīng)油管回到油箱，前梁千斤頂被撐起；操縱手柄，使三位四通閥處于右位，前梁千斤頂?shù)幕钊唤拥蛪河鸵夯赜?，前梁千斤頂被收回?3) 護幫板的前擺與收回操縱手柄，使三位四通閥處于左位，高壓油液經(jīng)單向閥進入護幫板千斤頂?shù)幕?/p>