







底座a0.dwg
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封皮.doc
后连杆a1.dwg
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前连杆a3.dwg
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推移框架底稿a2.dwg
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推移千斤顶a2.dwg
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推移千斤顶轴a3.dwg
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液压系统图a2.dwg
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摘要.doc
支撑掩护式液压支架的设计.doc
支撑掩护式液压支架的设计.jpg
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支撑掩护式液压支架的设计开题报告.doc
总装图a0.dwg
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设备成本综合各条件,宜选用支撑掩护式支架的架形,即本人毕业设计所选择架型。
.主要设计参数型支撑掩护式液压支架工作阻力支架高度支架宽度初撑力支护强度在使用范围内采用型支撑掩护式液压支架,其工作阻力为,初撑力,支护强度大于,对底板的比压为.,能够满足地质条件及矿区的要求。
支架宽度为,中心距为.,支架最低时长左右。
支架高度为,满足其采高要求。
考虑运输机的拉架强度,支架总量约为.。
.液压支架的结构设计四连杆机构的作用具有四连杆机构的液压支架从问世以来,经过长期的实践考验,显示出巨大优越性,并从根本上克服了支撑式支架稳定性和力学持性的缺陷,成为液压支架技术发展史上的个重要里程碑。
四连杆机构是现代液压支架的主要稳定机构,其主要作用是保证支架的纵向和横向稳定性承受和传递外载保持支架的整体刚度。
因此,对液压支架的研究常常离不开对四连杆机构的研究和认识。
下面通过对液压支架的运动过程进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。
在支架最小支护高度时,掩护梁倾角应保证移架过程中掩护梁背负的矸石能沿梁体下滑,即满足,其中为岩石与钢的静摩擦因数,般为。
若取.,则,设计中般可取。
掩护梁与后连杆长度比的确定在用作图法确定四连杆机构时,杆长比主要根据设计经验确定,般应保证,使后连杆在第象限内摆动。
根据近百种支架的统计,掩护梁与后连杆的长度比,对两柱掩护式支架般为,对四柱支撑掩护式支架般为。
经计算,此处掩护梁与后连杆的长度比.。
掩护梁与前后连杆铰点间的距离可根据支架高度及连杆销子直径确定,般取,前后连杆间夹角越大,连杆力越小。
.支架工作段要取曲线向前突的端,如上图所示的段。
其原因是当顶板来压时,立柱让压而下缩。
使顶梁有前移的趋势防止岩石向后移动,又可以使作用在顶梁上的摩擦力指向采空区,同时底板阻止底座向后移动。
使整个支架产生顺时针方向转动的趋势,从而增加了前梁断部的支护力,防止顶梁前断顶部冒落又可以使底座前端比压减小,可防止啃底,有利移架,水平力的合力也相应的减小,由于支架所承受的水平力由掩护梁来克服,所以减轻了掩护梁受力。
从以上的分析可知,为使支架受力合理和工作可靠,在设计四连机构时曲线运动轨迹应尽量使支架的工作段要取曲线向前突的段,所以当掩护梁和后连杆长度已知后,从这个观点出发,在设计时只要把掩护梁和后连杆简化成曲柄滑块机构,进行作图就可以了。
四连杆机构的绘制掩护式和支撑掩护式支架的四连杆机构都是双摇杆机构。
双摇杆机构形成的条件是最短杆和最长杆之和小于其余两杆长度之和,而最短杆为上连杆掩护梁,最短杆的对边为固定杆底座,即。
在点作角,再取定长度与交与点,点作为后连杆和掩护梁的铰接轴。
以为圆心,为半径画弧。
以为圆心,以的长度为半径画弧与弧交于点,点和点就是后连杆在支架为最低高度和最低高度时的极限位置。
在上取长度,必须
