（全日制本科毕设）中厚煤层掩护式液压支架设计（全套图纸CAD哟）

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中厚煤层掩护式液压支架设计摘要顶梁和掩护梁侧护板的连接，在考虑动作灵活可靠的情况下，应尽量减少间隙，加强密封性。.液压支架底座结构设计底座的设计要求底座是液压支架的主要承载部件，它把顶板的压力传递给底板，它是支架的结构基础，因此，对底座的设计有以下要求.要有足够的强度和刚度.对底板有较好的适应性和较小的比压.能获得足够的空间安装立柱推移千斤顶液压操纵系统和其他装置.便于人员行走操纵支架和采煤机等.有定的重量以保持支架的稳定性.满足快速移架和顺序排矸的要求底座的结构形式底座的结构型式通常有三种类型图底座分类.整体式整体式底座是用钢板焊接成的箱式结构，整体性强，稳定性好，强度高，不易变形，与底板接触面积大，比压小。如图.对分式为使底座在定范围内适应底板起伏不平的变化，通常把底座制成前后或左右对分的形式，如图，两者用过桥连接。.底靴式底靴式底座的特点是每根立柱支撑在个底靴上，立柱之间用弹簧钢板连接，立柱与底靴之间用销轴连接，其特点是结构轻便，动作灵活，对底板的不平整适应性强，但刚性差，与底板的接触面积小，稳定性较差，般用于节式支架上。各种型式的底座前端都制成滑撬形，以减小支架的移架阻力，同时底座后部重量大于前部，避免移架时啃底。底座的参数确定根据以上分析，选择整体式底座。四连杆机构铰接在底座后部，在两内主筋中间形成较高的铰点位置，这主要是为了形成足够的后工作空间，在不影响人行通道的基础上，前后连杆铰接点应尽量前移。在两内主筋间下部布置有推拉装置。有两个球面柱窝与立柱缸底相连，在底座侧面靠前位置设有拉后输送机千斤顶的可拆装固定耳座。该底座整体性强，稳定性好，比压小。为方便行人及工作人员操作，立柱距底座前端点的距离为，前连杆与后连杆下铰点的水平距离为，底座全长，底面宽，中间为安装推移千斤顶留有推溜槽。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.顶板状态在采煤工作面中，当煤被采出后，就会出现定的空间，由于受上部岩层压力，出现离层和裂隙，如果不及时支护，顶板就要冒落，不支护的时间越长，危险就越大。而顶板冒落是有定过程的，般可分为三个阶段，开始顶板处于无压状态，此时顶板较完整，而且没有下沉，称为无压状态但经定时间后，顶板就会下沉，通常称为老顶来压，此时顶板并不破裂，而且这种下沉带有定的周期性，所以称为老顶周期来压状态如果不及时支护，顶板就会破裂而冒落，此时叫冒落状态。.支架工作状态支架在这三种状态下是这样工作的开始支架以初撑力支撑顶板，此时为无压状态当周期来压时，顶板下沉，使立柱下腔压力增大，当增大到大于安全阀调正压力时，安全阀被打开，使立柱下腔压力下降，称为立柱让压状态，使支架以工作阻力支护顶板如果继续来压，就要不断让压，所以立柱要有定的向下行程，如没有向下行程，称为压死状态，这是在设计和使用中必须注意避免的现象当支架前移后，此时顶板处于无支护状态，顶板就要冒落，这就是液压支架在工作过程中的三种状态。.支架受力支架在工作面受力是由于顶板下沉，同时又有向采空区移动的趋势，使顶梁受合力和底座受底板反力，其中顶板合力的垂直分力,由支架工作阻力来克服，所以在计算支架的工作载荷时按支架的工作阻力来确定。.受力计算该支架整体受力如图所示，图中和为已知，需求及作用点位置。图铰接式顶梁支架受力.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为分离体，如图所示，各力对取矩，可求出的作用位置为图顶梁分离体受力.式中平衡千斤顶的推拉力，立柱下铰点到底面的距离。取顶梁和掩护梁为分离体进行受力分析再取顶梁和掩护梁为分离体如图所示，对点取矩，可求得的表达式，将此式与上式联立，解出如下图顶梁和掩护梁分离体.再把此式代回上式，可解出。取掩护梁为分离体进行受力分析由图上式写出方向和方向的力系平衡方程，再由此解出顶梁与掩护梁铰点的内力和.图掩护梁分离体受力再取掩护梁为分离体，如图所示。写出力系的方向和方向平衡方程，解出为同理可得顶梁的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。图顶梁三角形载荷分布图顶梁梯形载荷分布则时，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.当时，载荷呈梯形分布。如图所示顶梁前端比压为顶梁后端比压为由于小于所以载荷分布为三角形。则顶梁前段比压为，顶梁后端比压为顶梁的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取底座为分离体进行受力分析，如图所示，可求出底板对底座的支撑反力及作用点的位置如下图底座分离体受力受力分析可得.带入数据得式中底座集中力大小，。底座集中力距底座后端距离，立柱下铰点距底座下平面之距，前连杆下铰点距底座下平面之距，后连杆下铰点距底座下平面之距，立柱下铰点与底座后端之距，前后连杆下铰点水平距离，底座接触比压计算顶板对支架的巨大载荷经由整台支架传到底板，在支架底座与底板接触处将具有定的比压。由于底板岩性不同含水量不同凹凸不平底座下有碎矸等因素，使底板具有不同的抗压强度。底座对底板的比压值应小于底板的抗压强度否则底座会陷入底板，造成移架困难，顶底板移近量增大，支架失稳以及支撑力降低等现象。底座对底板的平均比压按下式计算