【CE79页】毕业论文：液压支架毕业设计.doc文档整理版

护式和四柱支撑掩护式架型发展，架型结构进步完善，设计方法更先进，参数向高工作阻力大中心距发展，结构件材料越来越多地采用高强度钢材，例如屈服极限以上的钢板，支架的寿命和可靠性要求大大提高，有些公司要求支架的耐久性试验循环次数达次。

支架的寿命达年以上。

液压支架技术另重大突破是控制系统，应用电液控制技术，采用电磁或微电机控制的先导阀先进可靠的压力和位移传感器，灵活自由编程的微处理机技术，红外遥感技术等现代科技成果，使液压支架的动作自动连续进行，移架速度大大提高，支架循环时间达到入配合采煤机的煤岩识别系统等先进技术，可实现工作面自动控制。

国是世界上综采技术装备最先进的国家，由于受其自然煤层赋存条件的限制，其高产高效工作面的纪录不如美国和用两柱掩护式支架套，四柱支撑掩护式支架套，两柱掩护式支架占，支架工作阻力大部分在，最大的两柱掩护式支架工作阻力达到。

普遍装备大功率电牵引重型采煤机组和大功率大运量高可靠性刮板输送机。

澳大利亚近年来综采发展很快，综采工作面数量从年的个增加到年的个，井工效率达到工。

科迪尔克斯矿和巴波尼矿的综采工作面年产量已超过万。

为使综采产量持续增长，近几年来澳大利亚采取新设备新技术，综采工作面优选世界各国最先进的重型高效装备，实现井面，集中化生产。

英国和德已超过万。

采工作面数量从年的个增加到年的个，井工效率达到工。

科迪尔克斯矿和巴波尼矿的综采工作面年产量部分内容简介制的工作面，占，使用两柱掩护式支架套，四柱支撑掩护式支架套，两柱掩护式支架占，支架工作阻力大部分在，最大的两柱掩护式支架工作阻力达到。

普遍装备大功率电牵引重型采煤机组和大功率大运量高可靠性刮板输送机。

澳大利亚近年来综采发展很快，综采工作面数量从年的个增加到年的个，井工效率达到工。

科迪尔克斯矿和巴波尼矿的综采工作面年产量已超过万。

为使综采产量持续增长，近几年来澳大利亚采取了系列措施，包括改革劳动制度，采用各种新设备新技术，综采工作面优选世界各国最先进的重型高效装备，实现井面，集中化生产。

英国和德国是世界上综采技术装备最先进的国家，由于受其自然煤层赋存条件的限制，其高产高效工作面的纪录不如美国和澳大利亚，但世界著名的采煤机械公司主要集中在德国和英国。

近年来，由于国际采矿业市场的不景气和激烈竞争，导致各公司的相互兼并，形成几个大跨国公司。

为占领市场，各公司不断开发新技术新产品。

世界主要产煤国家技术经济指标见表。

表年世界主要产煤国家技术经济指标随着采煤机功率加大，产量提高，工作面刮板输送机也发展成为大功率高强度高可靠性的运输设备。

目前工作面刮板输送机最大工作长度已达，最大输送能力达，最大功率，表中列出了几种国外先进刮板输送机的技术特征。

表几种国外先进刮板输送机的技术特征先进瓜板输送机的主要特点是整体铸造溜槽或组合焊接溜槽，减少了螺栓连接，提高了可靠的性。

使用寿命达到万过煤量采用大直径刮板链采用软启动技术，使用双缓液力偶合器或排水型偶合器，配有程序逻辑控制器控制水的流速。

软启动大大提高了输送机的可靠性，使链子和链轮的寿命加倍④故障诊断和工况监测技术，可以以连续监测输送机各部件的运行状态，进行故障诊断和报警。

液压支架是综采工作面主要设备之，近年来主要的发展趋势是向两柱掩护式和四柱支撑掩护式架型发展，架型结构进步完善，设计方法更先进，参数向高工作阻力大中心距发展，结构件材料越来越多地采用高强度钢材，例如屈服极限以上的钢板，支架的寿命和可靠性要求大大提高，有些公司要求支架的耐久性试验循环次数达次。

支架的寿命达年以上。

液压支架技术另重大突破是控制系统，应用电液控制技术，采用电磁或微电机控制的先导阀先进可靠的压力和位移传感器，灵活自由编程的微处理机技术，红外遥感技术等现代科技成果，使液压支架的动作自动连续进行，移架速度大大提高，支架循环时间达到入配合采煤机的煤岩识别系统等先进技术，可实现工作面自动控制。

我国综采技术的发展现状几存在的问题我国自年开始大规模引进德国英国等国家的综采设备，经历了消化吸收和改进提高的过程。

到目前已形成了较完整的设计制造和科研体系。

先后研制试验成功经济型综采成套设备薄煤层中厚煤层和大采高综采成套设备，特厚煤层分层机械化铺网液压支架系列及成套设备和工艺放顶煤液压支架系列及成套设备和工艺。

年全国共有个综采工工作面，统配煤矿综合机械化程度达到工作面平均工效工，全国有个年产百万吨以上的综采队，其中个队年产达到万以上，个队年产达到万以上，兖州南屯煤矿综二队年年产达到万，最高月产万，创出我国高产高效的最好纪录高产高效矿井建设取得重大成绩我国从年开始组织高产高效矿井建设，到年已建成个高产高效矿井。

在产量增加的基础上，平均工效达到工，提高工。

工作面平均个数由个减到，减少原煤生产人员万人，实现了井面或井两面的生产模式，向集约化生产迈出可喜的步。

高产高效工作面装备，因地制宜采取种模式，第种是全套引进国际先进装备，如神华集团大柳塔煤矿，全套引进德英美等国家先进装备，学习国处高产高效矿进的先进经验，走高起点高投入高产出高效益的道路第二种模式是引进与国产相结合，引进国外先进采煤机和刮板输送机等关键设备，配套国内先进设备，如兖州屯煤矿等第三种模式是立足国内设备，优选各种国产先进设备，优化系统配套，实现高产高效，如铁法晓南煤矿试验成功国产日产综采成套设备。

国内几个著名高产高效工作面装备情况见下表表国内典型高产高效率综采工作面装备和生产情况二机械化铺网分层开采和放顶煤技术达到世界先进水平近年来，综采放顶煤技术在我国得发展和广泛普及，综采放机煤采煤法正在成为种高产高效采煤方法，年全国个综采百万吨创水平队中有个是综采放顶煤队，占，其中，年产万以上的个综采队中有个是综采放顶煤队。

目前全国已有多个综采放顶煤工作面，并且，正以很快的速度在发展。

我国放顶煤技术已达到世界领先水平。

三综采设备研制有了新的发展八五期间，适应高产高效工作面生产要求的大功率高效综采设备有了较大发展。

我国部分综采设备已开始出口美国俄罗斯印度和土耳其。

研制成功型滚筒采煤机，液压牵引，装机功率运输能力，铺设长度，铸造槽帮双中链交叉侧卸机头，双行星减速器，双速电机驱动，传动，传动部可平行或垂直布置，过煤量万等特点。

长家口煤机厂西北煤机厂等重点输送机厂分别与国际长壁公司和威斯特伐利亚公司等合作，开发槽宽，运输能力避免立柱完全缩回，支架出现压死现象，采煤工作面的生产循环应保证在压死前就前移。

由上述液压支架的工作状态可知，支架承受的外载荷是顶板下沉形成的。

在顶板下沉过程中，支架顶梁与顶板有相对滑动现象，支架不仅受有垂直于顶梁的力，还受平行顶梁的力。

为了设计方便，要对支架的载荷和支架本身进行简化，现概述如下把支架简化成个平面杆系结构，为了偏于安全，计算时把外载荷视为集中载荷。

金属结构件按直梁理论计算。

顶梁底座与顶板被认为均匀接触，载荷沿支架长度方向按线性规律分布，沿宽度方向均匀分布。

通过分析和计算可知，掩护梁顶矸石的作用为只能使支架实际支护阻力降底，所以在受力计算时不计使掩护梁偏于安全。

立柱和短柱按最大工作阻力计算。

产生作用在顶梁水平力的情况有两种种是由于支架让压回缩，顶梁前端运动轨迹为近似双纽线，顶梁与顶板在产生相对位移，顶板给予顶梁水平摩擦力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摩擦力。

顶梁和顶板的静摩擦系数般取。

按不同支护高度时各部件最大受力值进行强度校核。

各结构件的强度校核，除按理论支护阻力校核危险断面外，还要按原煤炭部标准液压支架型式试验技术规范的各种加载方式，以支架的额定工作阻力逐校核，超图支撑掩护式液压支架整体受力过额定工作阻力的超载试验，将由安全系数来保证强度。

取顶梁为分离体进行受力分析支撑掩护式液压支架整体受力如图所示取顶梁为分离体进行受力分析如图所示图顶梁分离体受力分析注图中点为顶梁与掩护梁铰接点顶梁受力分析的目标是求出图中的四个未知量式中顶梁所受集中力顶梁顶板摩擦系数，前排立柱的合力后排立柱的合力，顶梁点所受垂直力，由式和联立，求整理得式中瞬心角度代入公式得由式得˚˚由式得˚˚式中后梁集中力作用点与顶梁后端之距掩护梁与顶梁铰点与顶梁上表面之距，前排立柱上铰点与顶梁后端之距，后排立柱上铰点与顶梁后端之距，前排立柱上铰点与顶梁上表面之距，后排立柱上铰点与顶梁上表面之距，前排立柱上铰点与前后梁铰点之距，代入公式得顶梁载荷分布在把顶梁所受顶板的载荷求出后，就可以进步计算出载荷在顶梁上面的分布情况。

由于顶板与顶梁接触情况不同，载荷实际分布很复杂。

为了计算方便，假设顶梁与顶板均匀接触且载荷为线性分布。

设顶梁长为，顶板的集中载荷为，其作用点距顶梁端为。

则图顶梁三角形载荷分布图顶梁梯形载荷分布时，载荷分布为三角形。

如图所示。

顶梁前端比压为，顶梁后端比压为式中顶梁后端比压，顶梁宽度，代入公式得当时，载荷呈梯形分布，如图所示，顶梁前端比压为式中顶梁前端比压，顶梁长度，顶梁宽度，代入公式得顶梁后端比压为代入公式得支护强度支架的结构设计结束，其结构尺寸已定。

再经受力分析，其外载荷也已确定。

于是可求出支架实际支护强度如下式式中顶梁长度，顶梁宽度，顶梁前端至煤壁的距离，代入公式得取掩护梁为分离体进行受力分析如图所示。

写出连杆受力，的表达式。

图掩护梁分离体受力后连杆受力后连杆式中后连杆与水平的夹角，度