综采面中厚煤层掩护式液压支架设计摘要小支架高度之比值为由于液压支架的使用寿命较长，并可能被安装在不同采高工作面，所以支架应具有较大的伸缩比。在采用双伸缩立柱时，垛式液压支架的伸缩比为支撑掩护式液压支架为.掩护式液压支架可达.般范围是，煤层较薄时选较大值。但考虑尽量减轻支架重量，降低造价，可搞系列化支架，加强支架对顶底板的适应性，降低伸缩比，尽量采用单伸缩油缸或带机械加长杆来增加调高范围。支架的支护强度式中当支架最大采高为时，支架应有的支护强度与低于但与之相邻的采高相对应的支护强度与高于但与之相邻的采高相对应的支护强度所对应的采高所对应的采高。支架的间距确定支架间距就是相邻两支架中心线的距离。支架间距要根据支架型式来确定，但由于每架支架的推移千斤顶都与工作面输送机的节中部槽相连，因此目前主要根据输送机中部槽每节长度及槽帮上千斤顶连接块的位置来确定。我国刮板输送机中部槽每节长度为.，千斤顶连接块位置在中部槽中间位置，所以除节式和迈步式液压支架，支架间距般为.。底座长度的确定所谓底座，就是将顶板压力传递到底板的稳固支架的部件。在设计支架的底座长度时，应考虑以下几个方面支架对底板的接触比压要小支架内部应有足够的空间用于安装立柱液压控制装置推移装置和其他辅助装置便于人员操作和行走保证支架的稳定性等。通常，掩护式支架的底座长度取.倍的移架步距，即.左右支撑掩护式支架对底座长度取倍的移架步距，即.左右。表适应不同类级顶板的架型和支护强度老顶级别ⅠⅡⅢⅣ直接顶类别架型掩护式掩护式支撑式掩护式掩护式或支撑掩护式支撑式支撑掩护式支撑掩护式支撑或支撑掩护式支撑或支撑掩护式采高.时用支撑式采高.时用支撑掩护式支护强度支架采高应结合深孔爆破，软化顶板等措施处理采空区注表中括号内数字系统掩护式支架顶梁上的支护强度。为增压系数.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是掩护式支架和支撑掩护式支架的最重要部件之。其作用概括起来主要有两个其是当支架由高到低变化时，借助四连杆机构使支架顶梁前端点的运动轨迹呈近似双纽线，从而使支架顶梁前端点与煤壁间距离的变化大大减小，提高了管理顶板的性能其二是使支架能承受较大的水平力。为了掌握四连杆机构的设计方法，必须正确理解四连杆机构的作用。下面通过四连杆机构动作过程的几何特征进步阐述其作用。这些特征是四连杆动作过程的必然结果。四连杆机构设计的要求.支架高度在最大和最小范围内变化时，顶梁端点运动轨迹的最大宽度，最好为以下.支架在最高位置时和最低位置时，顶梁与掩护梁的夹角和后连杆与底平面的夹角，应满足如下要求支架在最高位置时支架在最低位置时，为有利于矸石下滑，防止矸石停留在掩护梁上，根据物理学摩擦理论可知，要求，如果刚和矸石的摩擦系数，则，为了安全可靠，最低工作位置应使为宜。而角主要考虑后连杆底部距底板要有定距离，防止支架后部冒落岩石卡住后连杆，使支架不能下降。般取,在特殊情况下需要角度较小时,可提高后连杆下铰点的高度.掩护梁与顶梁铰点和瞬心中心间的只限于水平线夹角,满足。原因是角直接影响支架承受附加力的数值大小。.应取顶梁前端点运动轨迹双纽线向前凸的段为支架工作段，如图所示的段。图四连杆机构几何特征其原因为当顶板来压时，立柱让压下缩，使顶梁有向前移的趋势，可防止岩石向后移动，又可以使作用在顶梁上的摩擦力指向采空区。同时底板防止底座向后移，使整个支架产生顺时针转动的趋势，从而增加了顶梁前端的支护力，防止顶梁前端上方顶板冒落，并且使底座前端比压减小，防止啃底，有利移架。水平力的合力也相应减小，所以减轻了掩护梁的外负荷。从以上分析得知，为使支架受力合理和工作可靠，在设计四连杆机构的运动轨迹时，应尽量使值减少。当已知掩护梁和后连杆的长度后，在设计时只要把掩护梁和后连杆简化成曲柄滑块机构，如图所示实际上液压支架四连杆机构属双摇杆机构图掩护梁和后连杆构成曲柄滑块机构附加力对液压支架受力的影响值的大小对附加力影响很大，值大，支架承受的附加力大，对支架受力不利。所以在优化四连杆机构时，尽可能使值小些。为此，可以令支架由高到低时，顶梁前端运动轨迹近似直线为目标函数，从而可以使角变小，值和附加力都变小。而且顶梁前端点运动轨迹的变化宽度也可以较小，有利支控顶板。值方向与摩擦力引起的附加力无关，而与立柱倾角引起的附加力有关，在立柱前倾时当瞬心点在下时，值为正，附加力为负当瞬心点在上时，值为负，附加力为正。所以在优化时，为减少附加力，尽可能使支架的工作段，在段。两点之距对支架受力的影响增加掩护梁上铰点至顶梁面之距和后连杆下铰点至底座底面之距，都可以使角减小，附加力减小，反之，角增加，附加力也增加。后连杆与掩护梁长度比值对支架受力的影响图四连杆示意图当夹角和的比值不变，改变或不变延长后连杆长度等方法，来增加的比值，可以使角减小，附加力减小，对支架受力有利当改变角使的比值增加，对角变化不大，所以适当增加的比值，可以减少掩护梁长度和对支架受力有利。在掩护式支架和支撑掩护式支架中，后连杆和掩护梁长度的比值，关系到掩护梁的长度，对支架的重量和受力有着直接的影响，所以在设计时，应尽量在满足支架工作需要情况下，缩短掩护梁长度，减轻支架重量，减少支架受力。前后连杆上铰点与掩护梁长度比值对支架受力影响改变的比值，对角影响很大，如果这个比值适当，可使角减小，值减小，附加力减小，掩护梁和前后连杆受力也减小。的比值般在之间比较合适。.液压支架四连杆机构的设计掩护梁和后连杆长度的确定掩护梁和后连杆距离的确定。用解析法来确定掩护梁和后连杆的长度，如图所示。图掩护梁和后连杆计算图设掩护梁长度后连杆长度其中支架最高位置时，掩护梁与顶梁夹角度支架最低位置时，掩护梁与顶梁夹角度支架最高位置时，后连杆与底平面夹角度支架最低位置时，后连杆与底平面夹角度从几何关系出发可以列出如下公式联立两式可得.按四连杆机构几何特征要求，选定代入上式可以求得的比值，由于支架形式不同，般的比值按以下范围来取。掩护式液压支架支撑掩护式液压支架支架最高位置时的计算高度为.根据的比值和上式可以求得掩护梁的长度和后连杆长度，经过取整后计算出的角度，确定这几个参数。由已知参数计算设定由式可得.将.代入上式可得.综采面中厚煤层掩护式液压支架设计摘要,.,.,,.目录摘要第章液压支架概论.液压支架的设计目的.液压支架的使用现状.国内外液压支架的差距及今后的发展趋势.液压支架的应用和意义.液压支架的组成和分类液压支架的组成液压支架的分类及特点.液压支架的工作原理.液压支架的支护方式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液压支架的基本要求液压支架的基本参数液压支架的选型原则.液压支架主要尺寸的确定液压支架的高度确定支架的伸缩比确定支架的支护强度支架的间距确定底座长度的确定.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