压力验算缸筒径向变形应处在允许的范围内式中缸筒材料泊松比，钢材取缸筒材料弹性模数，钢材取变形量不应超过密封圈允许范围。为了加强两端耳部联结强度，设计中加大了千斤顶缸底耳座和活塞杆端销孔直径，以及缸底耳座和活塞杆头部销孔处的厚度及宽度，增加联结部位的强度。活塞杆及强度校核活塞杆采用号钢空心杆，端部接球头端盖，活塞杆外径，其抗拉强度，屈服强度。取抗拉强度，屈服强度，活塞杆的安全系数取.，则空心直径为式中活塞杆直径，缸的推力，材料的许用应力，则壁厚为此处取活塞杆壁厚为。则活塞杆内部空心直径。活塞杆的强度计算活塞杆在稳定工况下，如果只受轴向推力或拉力，可以近似地用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行计算式中活塞杆的作用力，活塞杆外径，活塞杆内径，材料的许用应力，安全系数，即可，此处取把数据代入式得如果液压缸工作时，活塞杆所承受的弯曲应力矩不可忽略时如偏心载荷等，则可以按下式计算活塞杆的应力式中活塞杆断面积，活塞杆断面模数，活塞所承受的弯曲力矩如果活塞杆仅受轴向偏心载荷时，则，式中为作用线至活塞杆轴心线最大挠度处的垂直距离。这里求得则代入式得活塞杆弯曲稳定性验算当液压缸支撑长度时，需验算活塞杆弯曲稳定性。若受力完全在轴线上，主要按下式验证式中活塞杆弯曲失稳临界压缩力，安全系数，活塞杆即可，此处取液压缸安装及导向系数，两端铰接实际弹性模数材料组织缺陷系数，钢材般取活塞杆截面不均匀系数，般取材料的弹性模数，钢材取活塞杆横截面惯性矩，活塞杆截面面积，受力偏心量，活塞杆材料屈服极限，。式中圆环截面又代入式得则由式得若受力偏心时，当推力与支承的反作用力不完全处在轴线上，可用下式验证式中，端固定，端球铰接把以上值代入上式可求得则由式和式求得活塞杆导向套装在液压缸的有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封。外侧装有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质灰尘及水分带到密封装置处，损坏密封装置。.拟订液压系统支架的液压系统般分为手动控制和自动控制两类。手动控制系统要求操作者沿工作面跟随采煤机依次操作支架。目前国产支架绝大部分都是这种控制系统。这种支架可以本架操作，也可以邻架操作。本架操作比较简单，管路较少，但不利于操作者观察顶板和支架的动作情况。邻架操作便于操作者观察顶板和支架的动作情况，可提高移架速度和安全性。本支架操作方式采用本架操作控制，使用快速接头拆装方便，性能可靠。型液压支架的液压系统的基本原理如图所示，从泵站来的高压液体，经过工作面上的主供液管送往各支架。各支架再经操纵阀把液体送往支架的各立柱和千斤顶，以控制支架的升降推移等动作。回液时，各立柱和千斤顶低压腔的液体通过操纵阀和工作面总回液管返回泵站。图液压系统的基本原理图立柱推移千斤顶护帮千斤顶伸缩梁千斤顶平衡千斤顶侧护千斤顶抬底千斤顶操纵阀安全阀单向阀该支架液压系统所使用的乳化液，是由乳化油和水配制而成的，乳化油的配比浓度为，使用乳化液应注意以下几点定期检查浓度。浓度过高增加成本，浓度太低，可能造成液压元件锈蚀，影响液压元件的密封和使用寿命防止污染。定期清理乳化液箱和支架过滤器防冻。乳化液的凝固点为零下三度左右，与水样也具有冻结膨胀性，乳化液受冻后，不但体积膨胀，稳定性也受影响，乳化液地面配制和冬季运输时要注意防冻。.液压支架的主要技术参数液压支架主要技术参数如表表液压支架主要技术参数表设备部件名称项目单位技术参数支架整体性能支架高度.支架宽度支架中心距.支的侧护板有两种种是侧固定另侧活动的侧护板。由于固定侧护板与梁体焊接在起，可节省原梁体的侧板，既节省材料又可加固梁体。在设计时，根据左右工作面来确定左侧或右侧为活动侧护板。般沿倾斜方向的上方为固定侧护板，下方为活动侧护板。活动侧护板通过弹簧筒和侧推千斤顶与梁体连接，以保证活动侧护板与邻架的固定侧护板靠紧。另种是两侧皆为活动侧护板。这种侧护板可以适应工作面开采方向变化的要求，有利于防倒和调架。型液压支架采用的是第种形式的侧护板。.底座底座的主要作用承受由立柱与连杆等传递的顶板载荷，并传递给底版是整个支架结构稳定性整体性的基础为支架辅助件，例如推移装置防倒防滑操纵阀架等提供依托与根基有定的挡矸与排矸能力便于人员操作与行走与工作面输送机等组成交替前移的支撑点，防止支架与输送机下滑。底座的结构型式特点与选择支架底座结构型式通常有三种类型，即整体刚性底座底分式刚性底座和铰接分体底座。此处选择底分式刚性底座，如图所示。底分式刚性底座能在定范围内适应底板不平度的变化，通常把底座制成左右对分式，用过桥连接。图底分式刚性底座过桥柱窝前连杆位置后连杆位置.推移装置液压支架推移装置是保证支架正常推溜和拉架，实现工作面正常循环作业的重要装置。在设计支架时，应根据支架结构和配套要求合理选择推移装置的形式，并充分保证支架推移装置对工作面条件和配套的适应性。推移装置的型式如表所示表推移装置千斤顶的型式型式特点适用条件普通式普通活塞式双作用千斤顶可为外供液式，也可为内供液式目前已很少直接用作推移装置，而多与反拉框架起使用，应用较广外供液式结构简单，应用广泛差动式千斤顶结构仍为普通型式，利用交替阀的油路系统，使其减小托输送机力用于直接拉架的方式，目前应用较少浮动活塞式千斤顶活塞可在活塞杆上滑动，使环腔供液时拉力与普通千斤顶相同但在活塞腔供液时，使压力的作用面积仅为活塞杆断面积，从而减小了推输送力广泛用于直接拉架方式，与短推杆等导向件起使用动作时间有定滞后，但般不影响使用推移装置般由推移千斤顶推杆或框架等导向传力杆件以及连接头等部件组成，其功能连接型式见表。表推移装置的功能与主要连接型式功能将输送机推向煤壁，保证作业循环将液压支架拉向煤壁方向，及时支护顶板框架或推杆与底座导向通道共同作为支架输送机移动时的导向，起定的防滑作用连接型式直接连接端固定在支架底座般位于支架纵轴线上，另端固定在输送机或输送机底托架上。此时移架和推输送机都用个推移千斤顶移步横梁间接连接在推移装置与输送机之间加个移步横梁千斤顶仅与移步横梁连接。这种方式减少了支架与输送机之间的约束和影响比较机动，但结构复杂相邻支架或支架节连接这种方式般用于节式或各种类型的组合迈步支架。移架千斤顶位于主副架之间，多数分别与两者的底座相连，称为下移架机构。少数为顶梁之间相连，称为上移架机构。移架与推溜各用不同的千斤顶。推输送机千斤顶两端分别同支架与输送机相连，但数量可以减少，如布置个推移杆的常用形式有正拉式短推移杆和倒拉式长推移杆两种。短推移杆式推移装置般采用浮动活塞式千斤顶或采用双作用千斤顶差动连接。这种推移装置结构比较简单紧凑。型液压支架所采用的推移装置为浮动活塞式千斤顶加短推杆连接方式为直接连接。这里采用的短推移杆，如图所示，结构简单可靠，重量轻，被广泛采用。支架推输送机的力应不大于输送机的设计推力，拉架力般应为支架重量的倍。支架移架速度应与采煤机截割牵引速度相适应。图短推移杆连接头短推杆推移千斤顶.立柱的设计本支架主要对立柱的设计进行详细的说明，其余的千斤顶如推移千斤顶侧推千斤顶前梁千斤顶等都采用相关手册上的标准型号和尺寸，故不再详细叙述。立柱是支架的承压构件，它长期处于高压受力状态，它除应具有合理的工作阻力和可靠的工作特性外，还必须有足够的抗压抗弯强度，良好的密封性能，结构要简单，并能段为支架工作段。所以，当已知掩护梁和后连杆的长度后，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，运用作图法就可以了，如图。四连杆机构的设计四连杆机构的设计的主要方法有直接求解法解析法几何作图法等。本设计鉴于各种方法的优缺点，采用了几何作图法的方式来求解。.确定掩护梁上铰点至顶梁顶面之距和后连杆下铰点至底座底面之距。般按同类型支架用类比法来确定。取掩护梁上铰点至顶梁顶面之距为，取后连杆下铰点至底座底面之距为。.掩护梁和后连杆长度的确定用解析法来确定掩护梁和后连杆的长度。如图所示图四连杆机构几何特征图图掩护梁和后连杆构成曲柄滑块机构图掩护梁和后连杆计算图其中掩护梁长度，后连杆长度，点引垂线到后连杆下铰点之距，支架最高位置时的计算高度，支架最低位置时的计算高度。从几何关系可以列出如下两式式和式联立可得说明支架计算高度为支架高度减去掩护梁上铰点至顶梁顶面之距和后连秆下铰点至底座底面之距。按四连杆机构的几何特征要求，选定代入式，可以求得的比值。由于支架型式不同，般的比值按以下范围来取。掩护式支架支撑掩护式支架支架最高位置时的计算高度为根据的比值和式可以求得掩护梁的长度和后连杆长度，经过取整后,重新算出的角度，这几个参数就确定了。．几何作图法作图过程用几何作图法确定四连杆机构的各部尺寸，具体作法如图所示。图四连杆机构的几何作图法作图步骤如下，确定后连杆下铰点点的位置，使它大体比底座底面略高。过点作与底座底面平行的水平线线。过点作与线的夹角为的斜线。在此斜线上截取线段，长度等于，点即为后连杆与掩护梁的铰点。过点与线的平行线有交角的斜线，以点为圆心，以为半径作弧交此斜线点，此点为掩护梁与顶梁的铰点。过点作与线的平行的线，则线与线的距商为，为液压支架最高位置时的计算高度。以点为圆心，以长度为半径作弧，在掩护梁上交点，为前连杆上铰点的位置。过点作线的垂线认为液压支架由高到低变化时，点在此直线上滑动。在垂线上作液压支架在最低位置时，顶梁与掩护梁的铰点。取线中间点，为液压支架降到此高度时掩护梁与顶梁的铰点液压支架由高到低变化时，顶梁前端点运动轨迹为近似双纽线，中间这点的位置直接影响顶梁前端运动轨迹的形状变化宽度等。以点为圆心，半径作圆弧。以点为圆心，掩护梁长半径作弧，交前圆弧上点，此点为液压支架降到中间位置时，掩护梁与后连杆的铰点。以点为圆心，掩护梁长为半径作弧，交最前面圆弧上点，此点为支架降到最低位置时，掩护梁与后连杆的铰点。连接，并以点为圆心，为半径作弧，交上点点以点为圆心，长为半径作弧，交上点点。则三点为液压支架在三个位置时，前连杆的上铰点。连接为液压支架降到中间位置和最低位置时后连杆的位置。分别作和的垂直平分线，其交点即为前连杆下铰点，为前连杆长度。过点向线作垂线，交点,线段为液压支架四连杆机构。第三章液压支架部件设计液压支架各个部件的结构型式，应根据工滞后支护般循环方式为割煤推溜移架。滞后支护的特点是，支护滞后时间较长，梁端距大，支架顶梁较短。可用于稳定完整的顶板。复合支护般循环方式为割煤支架伸出伸缩梁推溜收伸缩梁移架。复合支护的特点是，支护滞后时间短，但增加了反复支撑次数。可适用于各种顶板条件，但支架操作次数增加，不能适应高产高效要求，目前应用较少。.采煤工作面液压支架设计要求为了满足长臂工作面的生产要求对液压支架提出了以下要求.能有效的控制顶板。具体有这些要求能适应顶板下沉来压及冒落的特性能防支架前方与上方冒顶不应出现陷底而影响性能与移架。.保证安全的工作空间。具体要求如下有宽敞的工作空间能很好的防矸排矸能