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（图纸+论文）支撑掩护式液压支架的设计（全套完整）

阻挡后部落煤，维护工作空间。底座底座是将顶板承受的压力通过立柱传递到底板并稳定支架的主要结构件。该支架设计为整体刚性底座，底座接底面积大，有利于减小对底板的比压。该型底座的缺点是在推移机构外易积存浮煤碎矸，要求及时清理。底座结构如图所示过桥推移千斤顶耳座立柱销孔前连杆销孔后连杆销孔侧板图底座其主要作用是将上方载荷传递给底板，为立柱推移装置及其他辅助装置提供安装空间给工作人员创造良好的工作状态。支架工作状态开始支架以初承力支承顶板，此时为无压状态，当周期来压时，顶板下沉，使立柱下腔压力增加，当增加到大于安全阀调定正压力时，安全阀被打开，使立柱下腔压力下降，称立柱让压状态，使支架以工作阻力支护顶板如继续来压，就要不断让压，所以立柱要有定的向下行程，如没有向下行程，称压死状态，这是在设计和使用中，必须要注意避免的现象。支架受力支架在工作面受力是由于顶板下沉，同时又有向采空区移动的趋势，使顶梁受合力和底座受底板压力，其中顶板合力的垂直分力，由支架工作阻力来克服，所以我们在计算支架的工作载荷时按支架的工作阻力来确定。.支架载荷的确定液压支架实际受载荷情况很复杂，顶梁和底座上的载荷即非集中载荷又非均布载荷，分布规律随着支架与顶底板的接触情况而变化，为简化计算作如下规定。把支架化简成个平面杆系结构，同时为防于安全，按集中载荷进行计算。金属结构件按材料力学上的直梁理论来计算。顶梁，底座与顶底板认为均匀接触，载荷沿支架长度方向按线性规律，沿支架宽度方向为均布。通过分析和计算可知，掩护梁上煤块的作用力，只能使支架实际支护阻力降低，所以在计算强度时不计。立柱和短柱按最大工作阻力来计算。作用在顶梁上水平力的产生有二种情况种是支架在承载让压时，由于顶梁前端运动轨迹为双扭线，所以顶梁与顶板有产生位移的趋势，水平力为顶梁合力与静摩擦系数的乘积，其方向与顶梁产生位移方向趋势相反另种是由于顶板向采空区方向移动，使支架顶梁受指向采空区的水平力，最大水平力值与上相同。顶梁与顶板的静摩擦系数，目前国内般取。支架各部分受力，按不同支护高度时受力最大值进行强度校核。各种结构件的强度校核，除按理论支护阻力校核危险端面外，还要按液压支架形式试验技术规范的各种加载方法，以支架的额定工作阻力逐校核，超过额定工作阻力的超载试验，将由安全系数来保证强度。.支架受力分析支架的受力分析与计算，是按理论力学中个物体受几个力的作用下处于平滑状态时，所受力和力矩之和为零的原理来进行分析和计算的。即以当支架支承后在处于平衡状态时，取整体或个部分为分离体也处于平衡状态，其合力和合力矩为零。即满足静力平衡的充分必要条件为各力在上的投影之和为零，各力在上的投影之和为零各力对点取矩之和为零。下面就根据这理论对支架简化成平面杆系进行受力分析和计算。直接撑顶的支撑掩护式支架各支撑点受力计算假设顶梁受以集中载荷,水平分力为。掩护梁上载荷的合力分量各为和。前排立柱工作阻力为,后排立柱工作阻力为。受力状态如图所示。图直接撑顶支撑掩护式支架受力情况取顶梁和掩护梁为隔离体即,即，即取顶梁为隔离体即由上式得把式代入式，解得由式和解得各主要参数的影响支撑掩护式支架在工作过程中，各主要部件的受力是变化的，其影响因素有诸多方面。立柱倾角对承载能力的影响由于掩护式和支撑掩护式支架的立柱大部分是倾斜布置的，倾角又随着支架的高度变化，所以支架的承载能力的大小也随着支架的高度而变化。现在对承载能力的影响。立柱支撑在顶梁，当立柱的工作阻力为，倾角为时，显然支架的承载能力与有直接的关系。因为，因此立柱倾斜布置将使支架的承载能力降低。角和之间的关系表示在右图中。由图看到，当.，支架的承载能力降低值不等大于。.。式中支架对顶板的垂直作用合力立柱缸体内径按下式进行式中立柱刚体内径立柱的工作阻力泵站工作压力般在之间，对于不稳定顶板向上取限，稳定顶板向下取限。这里取为.。根据年我国正式发布的矿用液压立柱千斤顶柱径系列煤矿工业部标准。鉴于所计算数据取查表得柱径为初撑力式中缸体内径单位换算值工作阻力式中为安全阀的调定压力，也是缸体内的压力。因为选用安全阀开启压力为.千斤顶的计算和立柱相同。千斤顶的推力和拉力计算固定活塞式千斤顶的推力按下式计算固定活塞式千斤顶的拉力按下式计算式中千斤顶缸体内径千斤顶活塞杆的外径泵站压力由于，所以固定活塞式千斤顶的推力大于拉力。.泵站压力的确定泵站压力的确定按照立柱和千斤顶的工作压力需要确定为.计算得.求得.求得取.计算得支撑掩护式液压支架技术参数如下支架形式支撑掩护式操作方式邻架操作高度宽度初撑力工作阻力支护宽度.支护强度底座面积.底座比压.重量泵站工作压力.立柱根缸径活柱直径行程初撑力降拉力工作阻力短柱前梁千斤顶根缸径活塞杆直径行程初撑力拉力工作阻力.前梁端部最大支撑力.前梁向上摆角前梁向下摆角推移千斤顶根缸径活塞杆直径行程推力.拉力护帮千斤顶根侧推千斤顶根缸径活塞杆直径推力拉力.行程相应为.拟定液压系统本支架的液压系统，由乳化液泵站，主进，主回液胶管，各种液压元件，立柱及各种千斤顶等组成。液压系统原理本支架操作方式采用邻架操作控制，使用快速接头拆装方便，性能可靠。本支架液压系统所使用的乳化液，是由乳化油和水配制而成的，乳化油的配比浓度为，使用乳化液应注意以下几点定期检查浓度，浓度过高增加成本，浓度太低，可能造成液压元件锈蚀，影响液压元件的密封和使用寿命防止污染，定期清理乳化液箱和支架过滤器防冻乳化液的凝固点为零下三度左右，与水样也具有冻结膨胀性，乳化液受冻后，不但体积膨胀，稳定性也受影响，乳化液地面配制和冬季运输时要注意防冻。液压支架液压系统图前立柱压力指示器安全阀液控单向阀后立柱顶梁侧推千斤顶掩护梁侧推千斤顶护帮千斤顶双向液控单向阀操纵阀推移千斤顶前梁千斤顶型液压系统的特点是支架上的大部分液压元件除前梁千斤顶控制阀和双向锁外都装在阀组的座架上,支架本身只有两根高压软管,这样既便于操作,又能保证支柱间有宽敞的人行道。操纵阀型组合操纵阀,前柱.后柱及前梁千斤顶可单独操作,也可同时操作。前梁千斤顶活塞腔与活塞杆腔之间连接个大流量安全阀,在升前梁与升柱同时操作时,对前梁加以保护,并使前梁有较大的支撑力。液压系统中设有顶梁活动侧护板和掩护梁侧护板千斤顶液路，通过两片操纵阀可单独操纵两个千斤顶的伸缩。为在厚煤层工作面中防止片帮，液压系统中还设有护帮千斤顶，在护帮千斤顶的液路上连接着双向锁，对护帮千斤顶的活塞腔与活塞杆腔分别进行相互闭锁。支柱和前梁千斤顶的活塞腔液路上，设有测压阀，根据工作需要，可随时进行压力测定，了解支架受力情况。三支架的强度计算.支架的工作状态顶板状态在采煤工作面中，当煤被采出后，就会出现定的空间，由于上部岩从压力，出现离从和裂隙，如果不及时支护，顶板就要冒落，不支护的时间越长，危险就越大，而顶板冒落时有定过程的，般分为三个阶段，开始顶板处于无压状态，次时顶板较完整，而且没有下沉，通常称为老顶来压，次时顶板并不破裂，且这种下沉带有定的周期，所以称为老顶周期来压状态，如不及时支护，顶板就会破裂而冒落，此时叫冒落步分析四连杆机构的特性和作用。支架升降时顶梁的运动轨迹是由四连杆机构决定的，即由顶梁与掩护梁交点的轨迹所决定。根据机构运动学分析，点的运动轨迹般为条双纽线，如图所示。合理设计四连杆参数，即可控制点的运动轨迹，改善支架支护性能，减少连杆受力。图支架四连杆机构的运动轨迹支架在最大高度和最小高度范围内运动时，点的运动轨迹呈种形式双向摆动段单向向后摆动段和单向向前摆动段和段。选择不同的四连杆参数．可以使点轨迹处于上述种曲线段。支架工作时，受到顶板载荷的作用，有下缩趋势。当点轨迹处于段时，顶梁相对于顶板有向煤壁移动的趋势，顶板对顶粱的摩擦力指向采空区侧。当点轨迹处于段时，顶梁相对于顶板有向采空区移动的趋势，此时顶板对顶梁的摩擦力指向煤壁。当顶板运动趋势超过支架运动趋势时，顶梁与顶板间的摩擦力方向将取决于顶板的运动趋势。从顶板管理方面分析，顶梁向煤壁方向移动比顶梁向来空区方向移动有利。前者对于保持粱端顶板处于挤压状态有利，而后者容易导致顶板产生离层或断裂，造成顶板断裂线前移或梁端冒顶。因此，合理设计四连杆参数．使支架工作段内，点轨迹处于段比较理想，但对于调高范围大的支架，要达到要求是困难的。然而，由于四连杆销孔间隙的作用，使点实际运动轨迹与上述理论轨迹不完全相同。为了保持支架梁端距的稳定，般应控制梁端摆动幅度。液压支架的纵向稳定性完全是由四连杆机构决定的，而不取决于立柱的多少。液压支架实际受力状态十分复杂，经常受到非对称载荷和横向载荷的作用，保持支架横向稳定性和整体刚性十分重要。如图示支架立柱为二力构件，不具有承受较大横向载荷的能力。支架的横向载荷只能靠四连杆机构承受。四连杆机构定位尺寸和极限参数的确定在设计四连杆机构时，要根据四连杆机构的几何特性来确定。其四连杆机构的几何特性如下支架从最高高度降到最低高度时，如下图所示顶梁端点运动轨迹的最大宽度应小于或等于,最好为以下。图四连杆机构几何特征图掩护梁上铰点到顶梁顶面之距离和后连杆下铰点至底座底面之距如图所示，当支架高度确定后，要用作图法确定四连杆机构，首先要根据配套尺寸此处。初步确定顶梁长度和底座长，然后确定顶梁与掩护梁铰点相对于后连杆下铰点的水平距离，该铰点至顶梁顶面距和后连杆下铰点的高度。般根据支架工作阻力初步确定顶梁梁体的高度后，在根据结构的合理性确定，般支架距，重型支架可取。般根据支架最小高度确定，薄煤层支架取，对中厚煤层支架取对大采高支架取。支架最大和最小高度时掩护梁与水平夹角和掩护梁是掩护采面工作空间密封隔离采空区的重要梁体，它不直接支撑顶板，而是作为重要的传力构件，把顶梁载荷传递到四连杆机构，这对保持支架围岩力学状态的稳定有着显著的作用。其主要表现是掩护梁载荷参与顶梁的力矩平衡，提高了梁端承载能力支架受到个指向煤壁的水平推力，当支架处于支护工况时，有阻止顶板岩体向来空区移动的作用，而当处于移架工况时，有利于克服架体各方面的摩擦力，增强架体运动的稳定性。掩护梁水平投影过大，将增大掩护梁载荷，并承受顶板岩块的冲击载荷，而掩护梁载荷过大将减小顶板支护强度，造成移架困难。般掩护式支架取支撑掩护式支架取。支撑,支持,掩护,液压,支架,设计,毕业设计,全套,图纸前言本次毕业设计是我们大学四年的最后次设计，同时也是对大学生四年来所学的知识系统总结和综合应用。现在我们已经进入大学学习的最后阶段，毕业设计作为本科学习最重要的组成部分之，它能提高我们发现分析解决问题的能力，综合检验和巩固我们所学知识，同时又是对我们大学四年所学知识的全面复习，更是向我们以后即将从事的专业性工作的正常过渡。我们可以紧紧抓住这个机会认真学习并搞好毕业设计，众所周知，它对我们即将走上工作岗位或者更进步深造有非常重要的意义。它将把我们过去的理论学习引向个更高更深的层次，也就是参加工作，可以说我们在做次过渡性的尝试。我的毕业设计是关于支撑掩护式液压支架的设计。液压支架是综合机械化采煤的关键设备，对于提高采煤效率，降低成本，改善作业环境，减少笨重的体力劳动具有举足轻重的作用。其中，支撑掩护式液压支架是