本科毕业设计_ZY35002547掩护式液压支架的设计.rar_含图纸整套资料

长顶梁二柱四柱以及多柱四连杆机构的液支架，并与年在阿乐斯科拖举办的贸易展览会上展出了型掩护式支架。

比起剁式和节式支架，掩护式支架能有效的控制顶板，防止开采过程中矸石渗入工作面，工作能力很好。

年代末和年代初，随着尔多夫采矿展览会上，展出了液压连杆式液压支架和具有液压调高机构的掩护式支架，并研制出采高为的大采，掩护，液压，支架，设计，毕业设计，全套，图纸第章概述采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的项战略措施。

综合机械化采煤不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻繁重的体力劳动，改善工人的作业环境，保护工人的生命安全，是煤炭工业技术的发展方向。

我国综采技术日趋成熟，不但生产水平，而且工艺水平已进入世界先进行列。

液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之，其重量约为综采设备总重量的，其费用约占综采设备总费用的。

因此，为了降低成本，提高采煤的经济效益，世界各产煤大国都直在积极地开展液压支架的研究。

支护设备的发展历史煤矿支护设备是保证回采工作面正常生产和安全生产的重要设备之，也是煤矿工作面使用规模最大耗费资金最多的煤机产品。

目前世界各国使用的煤矿支护设备主要是回采工作面单体支柱和回采工作面液压支架。

单体支柱的发展历史世纪年代出现了木支柱，它是种古老而又简陋的支护材料，没有初撑力，也没有恒增阻降距，支撑力也无法保证，而且也浪费了大量的木材。

世纪年代出现了单体金属摩擦支柱，与木支柱相比可节省大量木材，而且也可复用。

但是它不能保证恒增阻降距。

世纪年代出现了型单体液压支柱，与前两种单体支柱相比可保证恒增阻降距，支撑力也能得到控制，但是由于这种支柱存在内泄露，因此存在严重的安全隐患。

液压支架的发展历史液压支架的发展从世纪年代开始。

年，英国研制出剁式支架。

从此，开创了煤炭工业的新时代。

年法国试验成功了节式支架。

五十年代末，为开采煤层厚超过的松散和破碎顶板条件下的褐煤，前苏联开始研制掩护式液压支架，并与年在阿乐斯科拖举办的贸易展览会上展出了型掩护式支架。

比起剁式和节式支架，掩护式支架能有效的控制顶板，防止开采过程中矸石渗入工作面，工作能力很好。

年代末和年代初，随着液压支架在欧洲使用经验的日益增加，支架结构也发生了巨大变化。

长顶梁二柱四柱以及多柱四连杆机构的液压支架相继问世。

并且，为适应底板不平，底座采用分离铰接式结构对于松软底板，为减小底板比压，采用接触面积较大的底座为防止碎矸窜入采区，采用了各种防窜矸的掩护装置。

进入和年代，液压支架又有了新的发展。

顶梁不仅实现了“立即前移支护”，而且整个支架安装了电液控制系统实现微机控制与操作。

年杜赛尔多夫采矿展览会上，展出了液压连杆式液压支架和具有液压调高机构的掩护式支架，并研制出采高为的大采高支架及放顶煤支架对于坚硬岩层设计了强力液压支架等。

我国液压支架的发展年月，原北京矿业学院设计了三种液压支架。

年设计了“本溪Ⅱ型”支架，并制造出样机进行井下试验。

年北京煤炭科学院和郑州煤矿机械厂协作制造出仿英支架。

年，北京煤矿机械机械厂生产出第套垛式支架，在阳泉矿务局使用。

它是发展我国液压支架的起点。

从年代至今，光煤炭科学研究总院北京开采所共研制出余种不同结构型式的液压支架。

架型包括支撑式掩护式和支撑掩护式，还有特殊采煤工艺用液压支架，如放顶煤支架，水砂填充支架及端头支架等。

总之，我国液压支架是从年代末开始着手研制，经历可研制试验引进仿制和改进创新等阶段，直到现在的独立设计阶段。

目前，除液压支架电液控制和支架计算机辅助设计与绘图方面落后于国外，其他方面均以达到国外同期水平。

液压支架的用途分类和结构液压支架的用途在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板支护。

而液压支架是以高压液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑切顶移架和推移输送机等整套工序。

实践表明液压支架具有支护性能好强度高，移架速度快安全可靠等优点。

因此，液压支架是技术上先进经济上合理安全上可靠是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。

液压支架工作状态及布置图所示为液压支架在工作面的布置示意图。

每个工作面般由滚筒采煤机液压支架刮板输送机装载机乳化液压站和油管等主要设备组成。

截面是采煤机割煤前支架的工作状态。

此时，推溜千斤顶活塞杆处于伸出状态，端间距为零，输送机紧靠煤壁。

采煤机割煤后，支架尚未前移时截面，端面距最大等于采煤机截深当支架降柱卸载前移，然后升柱支护新裸露顶板时，端面距又达到最小截面。

支架支撑顶板后，以其为支点操作推溜千斤顶。

将输送机推向煤壁，实现推溜。

此时，推溜千斤顶的活塞杆又处于伸出状态截面，以便完成下个动作过程。

随着采煤机割煤的继续，工作面液压支架不断重复上述四个主要动作过程。

图液压支架在工作面布置示意图采煤机液压支架传送带输送机转载机刮板输送机主进液管主回液管乳化液泵乳化液箱端头支架单体液压支柱液压支架的分类液压支架分类方式很多，主要按照支架使用条件和结构特点来分类。

按使用条件分类表详细表示了支架按使用条件分类情况。

表按使用条件分类表分类标准具体分为使用高度厚煤层次采全高支架中厚煤层支架薄煤层支架使用倾角缓倾斜工作面支架倾斜工作面支架倾斜工作面支架采煤工艺放顶煤支架机械铺连网支架充填支架使用地点排头支架端头支架工作面支架顺槽超前支架按主要结构特点表表按主要结构特点分类分类标准具体分为分类标准具体分为调高机构四连杆式控制方式本架控制单铰点式邻架控制摆杆式成组控制和顺槽控制配套方式插腿式组合方式单架式不插腿式组合式液压支架结构型式及特点根据用途和在采煤工作面的安装位置，液压支架分为两大类，即端头支架和中间支架。

端头支架安装在采煤工作面两端与顺槽连接处。

般来说，它的顶梁较长，支护空间较大，具有较大的支撑力，并兼有支撑和锚固作用，其整体性和结构强度均较高。

中间支架安装在除端头支架以外的采煤工作面的全部作业位置。

其作业是确保采煤工作面人员与设备的安全，并实现顶板管理与支护以及采煤作业过程机械化。

液压支架的分类主要是对中间支架进行分类。

中间支架按其结构及与围岩相互作用方式可分为支撑式掩护式和支撑掩护式三大类，如图。

后两类又统称为掩护型液压支架。

支撑式液压支架支撑式液压支架是利用立柱与顶梁直接支撑和控制采煤工作面顶板的，没有掩护梁。

其顶梁较长，立柱较多，般呈垂直布置，联结着顶梁和底座，无法承受水平作用力，这是此种支架的最大弱点靠立柱支撑顶梁来维持定的工作空间顶板岩石则在顶梁后部垮落。

这类支架的特点是具有较大的工作阻力和良好的切顶性能，通风面积大采区防矸不严密由于顶梁较长，对顶板重复支撑次数多适用于老顶来压强烈的或直接顶稳定和坚硬的顶板。

掩护式液压掩护式液压支架是利用立柱顶梁及掩护梁来支撑顶板和防止顶板岩石涌入工作面。

其顶梁较短，立柱较少，般呈倾斜布置，联结着顶梁和底座或掩护梁和底座掩护梁直接与冒落的矸石接触，靠其掩护作用来维持定工作空间顶板岩石则在掩护梁后部垮落。

掩护式液压支架的特点是调高范围大，适应煤层厚度变化的能力强，由于掩护式液压支架的这些优点，目前它已经成为世界各主要产煤大国研制和使用的重点架型。

图液压支架结构型式支撑式掩护式支撑掩护式前探梁顶梁及其侧护板掩护梁及其侧护板前连杆后连杆底座立柱推移千斤顶平衡千斤顶操纵阀与控制阀护帮机构护帮千斤顶前梁千斤顶挡矸帘支撑掩护式液压支架它利用支撑和掩护的双重作用来维持定的工作空间。

这类支架的特点式立柱较多，垂直支撑或立柱倾角较小，工作阻力大，切顶性能较好采用掩护梁，架间密封，挡矸掩护性能好采用四连杆机构，能承受侧向力适用范围较宽。

液压支架的工作原理液压支架在工作过程中，不仅要可靠的支撑顶板，维护定的安全工作空间，而且要随工作面的推进，进行移架和推移输送机。

因此，支架要实现升降推移四个基本动作，这些动作是利用泵站供给的高压液体，通过工作性质不同的几个液压缸来完成的，如图所示。

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升降和推移当操纵阀处于升柱位置时，从乳化液泵站来的高压液体通过操纵阀液控单向阀进入立柱的下腔，立柱上腔回液，支架升起，并撑紧顶板。

当操纵阀处于降柱位置时，工作液体进入立柱的上腔，同时打开液控单向阀，立柱下腔回液，支架下降。

支架的前移和推移输送机是通过操纵阀和推移千斤顶来进行的。

移架时，先使支架卸载下降，再把操纵阀置于移架位置，从乳化液泵站来的高压液体进入推移千斤顶的前腔即活塞杆腔，后腔即活塞腔回液。

这时，支架以输送机为支点前移。

移架结束后，再把支架升起，使支架撑紧顶板。

支架的承载过程支架的承载过程是指支架与顶板之间相互力学作用的过程。

它包括初撑承载增阻和恒阻三个阶段。

初撑阶段在升架过程中，当支架的顶梁接触顶板，直到立柱下腔的液体压力逐渐上升到泵站工作压力时，停止供液，液控单向阀立即关闭，这过程为支架的初撑阶段。

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。

承载增阻阶段支架初撑结束后，随着顶板的下沉，立柱下腔的液体压力逐渐升高，支架对顶板的支撑力也随之增大，呈现增阻状态，这过程为支架的承载增阻阶段。

恒阻阶段随着顶板压力的进步增加，立柱下腔的液体压力越来越高。

当升高到安全阀的调定压力时，安全阀打开溢流，立柱下缩，液体压力随之降低。

当降到安全阀的调定压力时，安全阀关闭。

随着顶板的继续下沉，安全阀重复这过程。

由于安全阀的作用，支架的支撑力维持在恒定数值上，这是支架的恒阻阶段。

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。

液压支架的组成液压支架是综采工作面支护设备，它的主要作用是支护采场顶板，维护安全作业空间，推移工作面采运设备。

支架的组成液压支架按其结构特点和与围岩的作用关系般分为三大类，即支撑式掩护式和支撑掩护式。

根据支架各部件的功能和作用，其组成可分为个部分承载结构件，如顶梁掩护梁底座连杆尾梁等。

其主要功能是承受和传递顶板和垮落岩石的载荷。

液压油缸，包括立柱和各类千斤顶。

其主要功能是实现支架的各种动作，产生液压动力。

控制元部件，包括液压系统操纵阀单向阀安全阀等各类阀，以及管路液压电控元件。

其主要功能是操作控制支架各液压油缸动作及保证所需的工作特性。

辅助装置，如推移装置护帮或挑梁装置伸缩梁或插板装置活动侧护板防倒防滑装置连接件喷雾装置等。

这些装置是为实现支架的些动作或功能所必需的装置。

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。

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