防止直接顶过早的因下沉而离层减缓顶板下沉速度增加其稳定性和保证安全生产的关键。
般采用提高泵站工作压力的办法来提高初撑力,以免立柱的缸径过大。
承载增阻阶段支架初撑后,随顶板下沉,立柱下腔压力增加,直到增加到支架的安全阀调正压力,立柱下腔压力达到工作阻力。
此阶段为增阻阶段。
恒阻阶段随着顶板压力继续增加,使立柱下腔压力超过支架的安全阀压力调正值时,安全阀打开而溢流,立柱下缩,使顶板压力减小,立柱下腔压力降低,当低于安全阀压力调整之后,安全阀停止溢流,这样在安全阀调整压力的限制下,压力曲线随时间呈波浪形变化,此阶段为恒阻阶段。
此时支架对顶板的支撑力称为工作阻力,它是由支架安全阀的调定压力决定的。
支撑式支架的工作组力为.式中支架安全阀的调定压力支架的工作阻力标志着支架的最大承载能力。
对于掩护式和支撑掩护式支架,其初撑力和工作阻力的计算还要考虑到立柱倾角的影响因素。
支架的工作阻力是支架的个重要参数,它表示支架支撑力的大小。
但是,由于支架的顶梁长短和间距大小不同,所以并不能完全反映支架对顶板的支撑能力。
因此,常用单位支护面积顶板上所受支架工作阻力值的大小,即支护强度来表示支架的支护性能。
即.式中支架的支护面积,。
.液压支架的支护方式综采工作面的主要生产工序有采煤移架和推溜。
个工序的不同组合顺序,可形成液压支架的种支护方式,从而决定工作面“三机”的不同配套关系。
即时支护般循环方式为割煤移架推溜,工作面“三机”的配套关系。
即时支护的特点是,顶板暴露时间短,梁端距较小。
适用于各种顶板条件,是目前应用最广泛的支护方式。
滞后支护般循环方式为割煤推溜移架。
滞后支护的特点是,支护滞后时间较长,梁端距大,支架顶梁较短。
可用于稳定完整的顶板。
复合支护般循环方式为割煤支架伸出伸缩梁推溜收伸缩梁移架。
复合支护的特点是支护滞后时间短,但增加了反复支撑次数。
可适用于各种顶板条件,但支架操作次数增加,不能适应高产高效要求,目前应用较少。
第章液压支架整体结构设计.液压支架的参数要求液压支架的原始数据基本老顶级别Ⅰ级直接顶级别支撑高度工作阻力和初撑力液压支架的基本要求.四连杆机构应进行优化设计,使支架梁端距变化小,支架受力状态最佳,结构上既满足工作空间要求,又能承受足够的纵向横向力及扭矩。
.前梁无论是伸缩式或是挑梁式,都应能及时支护顶板。
前梁由前梁千斤顶控制,可上下摆动。
与顶板保持良好的接触,维护机道上方顶板。
伸缩梁靠伸缩千斤顶和前梁作相对滑移.用以及时支护新暴露的顶板。
.顶梁。
顶梁是支架主要承受顶板压力的部件,并起切顶作用。
它可多次反复支撑顶煤,以利于放煤。
顶梁装有侧护板,活动侧装有千斤顶和弹簧,防止架间漏煤矸及调节支架间距。
若四连杆机构与顶梁铰接,要有可靠的铰接支座。
.掩护梁。
它用于承受部分煤矸载荷,防止其窜入后输送机的工作空间,保证支架后输送机正常运行。
根据不同的支架类型,掩护梁有伸缩插板式和在下端铰接伸缩尾梁式,它装有侧护板.作用与顶梁侧护板相同。
间和通风断面大。
由上可知,支撑式支架适用于直接顶稳定老顶有明显或强烈周期来压,且水平力小的条件。
此种支架在现阶段的综采工作面的生产时都已基本不再采用。
.掩护式支架如图其主要由前梁主梁掩护梁和侧护板底座前后连杆前梁千斤顶推移千斤顶操纵阀等组成。
图支撑式支架结构形式垛式支架节式支架它的结构特点是有个较宽的掩护梁以挡住采空区矸石进入作业空间,其掩护梁的上端与顶梁铰接,下端通过前后连杆与底座连接。
底座前后连杆和掩护梁形成四连杆机构,以保持稳定的梁端距和承受水平推力。
立柱的支撑力间接作用与顶梁或直接作用与顶梁上。
掩护式支架的立柱较少,除少数掩护式支架根立柱外,般都是排根立柱。
这种支架的立柱都为倾斜布置,以增加支架的调高范围,支架的两侧有活动侧护板,可以把架间密封。
通常顶梁较短,般为左右。
掩护式支架的支护性能是支撑力较小,切顶性能差,但由于顶梁短,支撑力集中在靠近煤壁的顶板上,所以支护强度较大且均匀,掩护性好,能承受较大的水平推力,对顶板反复支撑的次数少,能带压移架。
但由于顶梁短,立柱倾斜布置,故作业空间和通风断面小。
由上可知,掩护式支架适用于顶板不稳定或中等稳定老顶周期来压不明显瓦斯含量少的破碎顶板条件。
.支撑掩护式支架如图其主要由防片帮千斤顶前梁顶梁掩护梁底座推移千斤顶立柱等组成。
支撑掩护式支架是在吸收了支撑式和掩护式两种支架优点的基础上发展起来的种支架。
因此,它兼有支撑式和掩护式支架的结构特点和性能,可适应各种顶底板条件。
此种支架的优点是支撑力大,切顶性能强,防护性能好,通风断面大,稳定性好,应用范围广。
它的缺点是结构复杂,成本较高。
支撑掩护式支架的立柱均为两排,立柱可前倾或后倾。
也可倒八字形布置和交叉布置。
通常,两排立柱都是直接支撑在顶梁上,个别情况下,也有后排立柱支撑在掩护梁上而前排立柱支撑在顶梁上。
.特种液压支架特种液压支架是为了满足些特殊的要求而发展起来的液压支架,在结构形式上仍属于以上种液压支架。
包括放顶煤支架等。
.液压支架的工作原理液压支架在工作过程中必须具备升降推移四个基本动作,这些动作是利用泵站供给的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来实现完成的。
如图示.升柱当需要支架上升支护顶板时。
高压乳化液进入立柱的活塞腔,另腔回液,推动活塞上升,使与活塞杆相连接的顶梁接触顶板。
.降柱当需要降柱时,高压液进入立柱的活塞杆腔,另腔回液,迫使活塞杆下降,于是顶梁脱离顶板。
图液压支架工作原理顶梁立柱底座推移千斤顶安全阀液控单向阀操纵阀输送机乳化液泵主供液管主回液管.支架和输送机前移支架和运输机的前移,都是由底座上的推移千斤顶来完成的。
当需要支架前移时,先降柱卸载,然后高压液进入推移千斤顶的活塞杆腔,另腔回液,以输送机为支点,缸体前移,把整个支架拉向煤壁当需要推运输机时,支架支撑顶板后,高压液进入推移千斤顶的活塞腔,另腔回液,以支架为支点,是活塞杆伸出,把运输机推向煤壁。
支架的支撑力与时间曲线,称为支架的工作特性曲线,如图所示支架立柱工作时,其支撑力随时间的变化过程可分为三个阶段初撑阶段增阻阶段恒阻阶段初撑力工作阻力初撑阶段支架在升柱时,高压液进入立柱下腔,立柱升起使顶梁接触顶板,立柱下腔压力增加,当增加到泵站工作压力时,泵站自动卸载,支架的夜控单向阀关闭,立柱下腔压力达到初撑力,此阶段为初撑阶段,此时支架对顶板的支撑力为初撑力。
支撑式支架的初撑力为.图支架的工作特性曲线式中支架立柱的缸径,泵站的工作压力,支架立柱的数量。
由上式可知,支架初撑力的大小取决于泵站的工作压力,立柱缸径和立柱的数量。
定底座长度的确定.液压支架四连杆机构的确定四连杆机构的作用四连杆机构设计的要求附加力对液压支架受力的影响两点之距对支架受力的影响后连杆与掩护梁长度比值对支架受力的影响.液压支架四连杆机构的设计掩护梁和后连杆长度的确定几何作图法作图过程.液压支架顶梁结构设计顶梁的基本概念和作用顶梁的结构形式对顶梁长度的影响顶梁的断面形状顶梁长度的计算顶梁宽度和底座宽度的确定.液压支架掩护梁结构设计掩护梁的作用和用途掩护梁的结构型式掩护梁的参数确定.液压支架侧护板结构设计侧护板的种类侧护板的结构形式侧护板尺寸的确定.液压支架底座结构设计底座的设计要求底座的结构形式底座的参数确定第章液压支架受力分析与计算.铰接式顶梁掩护式液压支架的整体受力分析.液压支架顶梁和掩护梁的受力分析与计算取顶梁为分离体进行受力分析取顶梁和掩护梁为分离体进行受力分析取掩护梁为分离体进行受力分析顶梁的载荷分布顶梁的支护强度.液压支架底座的受力分析与计算取底座为分离体进行受力分析底座接触比压计算第章液压支架的强度校核.校核的材料选择和基本要求.顶梁的强度校核顶梁的受力情况分析顶梁的强度校核计算.掩护梁的强度校核掩护梁的受力情况分析掩护梁的强度校核计算.底座的强度校核底座的受力情况分析底座的强度校核计算.前后连杆的强度校核前连杆的强度校核计算后连杆的强度校核计算.销轴和耳座的强度校核耳座的强度校核计算销轴的强度校核计算第章结论参考文献致谢第章液压支架概论.液压支架的设计目的采用综合机械化采煤方法是大幅度增加煤炭产量提高经济效益的必由之路。
为了满足煤炭日益增长的需要,必须大量生产综合机械化采煤设备,迅速增加综合机械化采煤工作面简称综采工作面。
而每个总裁工作面平均需要安装台液压支架,可见对液压支架的需要量是很大的。
由于不同采煤工作面的顶底板条件煤层厚度煤层倾角煤层的物理机械性质等的不同,对液压支架的要求也不同。
为了有效地支护和控制顶板,必须设计出不同类型和不同结构尺寸的液压支架。
因此,液压支架的设计工作是很重要的。
由于液压支架的类型很多,因此其设计工作量也是很大的。
由此可见,研制和开发新型液压支架是必不可少的个环节。
.液压支架的使用现状液压支架的设计制造和使用,从年英国研制成功了液压支架发展到现在,已经基本成熟,已经基本成熟,它已经形成了能另适用各种不同煤矿地质条件的各类液压支架。
从液压支架的形式来看,有支撑式液压支架发展到掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架从支架的质量来看,有轻型液压支架和重型液压支架从支撑高度来看,有薄煤层液压支架中厚煤层分层和厚煤层液压支架,其中厚煤层液压支架鼬分厚煤层次采全高液压支架厚煤层分层开采液压支架和放顶煤液压支架从用途来看,有端头液压支架和中间液压支架。
所以从液压支架的现状开看,液压支架已经发展到个完整的液压支架体系。
从液压支架的设计来看,由过去的手工设计发展到全部计算机程序设计。
总之,随着时代的发展的进步,液压支架设计制造和使用,将越来越完善安全可靠。
.国内外液压支架的差距及今后的发展趋势我国液压支架经过多年的发展,尽管取得了显著成绩,在双高矿井建设中出现过日产万吨甚至班产万吨的记录,但总体水平与世界先进采煤国家仍存在定差距。
在支架架型功能上我国与国外相差无几,但有些地方特别是特厚煤层用的放顶煤支架铺网支架两硬煤层的强力支架端头支架还有独到之处,但国产液压支架技术含量偏低,电液控制阀可靠性差,所以钢材的耐压能力般为,最好的屈服极限才,液压系统压力在以下,流量在以内,供液管直径,回液管直径,最快移架速度为架,工作阻力更是相对较低。
我国科学工作者经过多年的发展和努力,液压支架的设计制造水平在不断提高,特别是在缓倾斜中厚煤层的液压支架方面积累了相当丰富的经验,架型已基本趋于成熟完善,在品种和质量方面与国际先进水平相比,差距越来越小。
但在控制元件和控制系统方面,与先进国家的产品相比还有较大的差距。
所以,今后除硬继续针对我国国情的煤层具体条件,开发些新架型新品种外,还应在设计支架控制系统和提高支架的工作可靠性方面下功夫。
今后,我国的液压支架的设计将朝技术含量大钢板强度高移架速度快和电液控制阀的方向发展,对有破碎带和断层的工作面将加大支架的移架里,尽量采用整体可靠推杆和抬底座机构,并减少千斤顶的数量。
另外,将普遍采用额定压力为额定流量为的高压大流量乳化泵站,以适应快速移架的需要综采面中厚,煤层掩护,液压,支架,设计,毕业设计,全套,图纸,下载液压支架的发展与前瞻关键词液压支架控制智能化液压支架发展概述液压支架是以高压液体为动力,由若干个液压元件油缸阀件与些金属构件组
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外文翻译--液压支架的发展与前瞻.doc
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综采面中厚煤层ZY3600-25-50型掩护式液压支架设计说明书.doc
(图纸)
总装配图A0.dwg
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总装配图A0.exb






