（优秀毕业全套设计）ZY35002547掩护式液压支架的设计（整套下载）

由于前梁可以及时伸出支护刚暴露的顶板，从而允许固定顶梁减少长度。

也可以用前梁千斤顶和伸缩千斤顶配合使用，使前梁既可以伸缩，也可以上下摆动。

为了使支架结构简单，而且具有更好的支护能力。

本支架采用图所示的结构。

顶梁结构和断面形状各类顶梁都为箱式结构，般由钢板焊接而成。

为加强结构的刚度，在上下盖板之间焊有加强筋板，构成封闭式棋盘型。

顶梁前端呈滑撬式或圆弧形，以减少移架阻力。

支撑式支架后端焊有挂帘板，作为挂矸帘之用。

在顶梁下面焊有铸钢柱窝，柱窝两侧有孔，用钢丝绳或销轴把立柱和顶梁连接起来，掩护式支架和支撑掩护式支架在顶梁后端有销孔，通过销轴与掩护梁上的销孔相连。

按顶梁的断面形状，还可以把顶梁分成如下结构形式闭式顶梁闭式顶梁为顶梁上下盖板与筋板焊接成封闭型，如图所示。

种为立筋凸出型，如图所示，增加了焊接强度另种为立筋凹下，焊接后使顶梁平整，但焊接强度如前种，如图。

开式顶梁开式顶梁结构如图所示。

图顶梁闭式立筋型式图顶梁开式立筋型式开式顶梁的特点，可减轻顶梁重量，增强顶梁的抗弯强度。

对于掩护式和支撑掩护式支架，为便于侧护板能自由伸缩，要在顶梁顶面上加焊块比侧护板稍厚的钢板，称为顶板，如图中，同时也增强了顶梁的结构强度。

图顶梁断面本设计中的支架顶梁的型式如图所示。

图支架的顶梁护帮铰接轴伸缩梁千斤顶顶梁.顶梁侧护板支架侧护板装置般由侧护板弹簧筒侧推千斤顶导向杆和连接销轴等组成。

侧护板的主要作用挡矸。

可改善顶梁与掩护梁的护顶防矸性能，隔离控顶区与采空区防止冒落矸石窜入工作面，减少冒矸形成的粉尘导向。

在支架移架时起导向作用防倒调架。

活动侧护板增强了支架侧向稳定性，其上设置的弹簧与千斤顶都起防倒与调架作用。

侧护板的种类与选择顶梁和掩护梁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，并能适应支架的工作要求。

立柱的类型立柱的种类很多，按不同的分类方法有不同的类型。

详细分类见表。

表立柱的分类分类方法类型按动作方式分单作用和双作用按结构种类分活塞式和活柱式按伸缩方式分单伸缩和双伸缩立柱的结构立柱的结构由缸体活塞缸口和活塞杆等组成。

缸体是立柱的承压部件。

般用无缝钢管制成。

缸体内表面是活塞的密封表面，所以要求很高的加工精度。

活塞是立柱的关键元件，对它的主要要求是保证密封性能良好，运动表面能承受外力的冲击。

活塞可以套在活柱上，或直接焊接在活柱上。

用钢制作活塞时，可在活塞上安装导向环与缸体内径配合。

导向环多用塑料制品，也有用铜合金制成。

在不承受横向力或横向力很小的情况下，可以用保护密封圈的尼龙挡圈兼做导向环。

活塞靠密封圈密封，密封圈有型型型型鼓型蕾型等。

鼓型密封圈是两个夹布型橡胶圈压制而成的整体实心密封圈，它和两个型防挤圈起使用，适用于工作压力，在压力小于.时，可以不加挡圈。

它可用于各种活塞上的双向密封。

蕾型密封圈是个型夹布橡胶圈和唇内夹橡胶压制而成的单向实心密封圈。

它适用于装入各种液压活塞头和导向套上，为单向密封。

工作压力小于.时，可以不加挡圈。

以上两种密封圈的使用，简化了活塞结构，装配方便，但密封圈本身加工较复杂。

活塞的轴向固定方式由三种用螺帽加防松螺钉固定用压盘和螺钉固定用半圆环加弹性挡圈固定。

活柱和活塞杆是立柱传递机械力的重要零件，它要能承受压力和弯曲等载荷作用，必须耐磨和耐腐蚀，可用或号钢制成。

为防止在矿井条件下表面生锈和腐蚀，表面要镀铬，并要注意保护，防止外部硬伤。

缸口用钢丝挡圈固定，是在导向套外侧装有钢丝挡圈，内侧装有密封圈和防尘圈。

这种结构简单，装卸方便，但要求活塞杆外径与缸体内径之间有比较大的空间，这种固定方式使用较多。

固定钢丝和钢丝挡圈的连接方式，不能耐高压。

当密封液体压力较高时，可采用半圆环结构连接方式。

图双伸缩活塞式立柱结构底座进出油口缸体二级缸活柱密封件活塞立柱的设计及强度校核确定立柱的技术参数立柱的缸体内径按下式进行计算圆整为式中立柱缸体内径，立柱理论支护阻力，安全阀调定压力，立柱初撑力与泵站的额定工作压力立柱初撑力按下式进行计算式中泵站的额定工作压力减去从泵站到支架沿程压力损失后的值，泵站额定工作压力即泵站产品目录中给定的值。

这里取。

目前国内生产的型乳化液泵站的额定工作压力为和两种，这里按照液压支柱选取作为泵站额定工作压力。

因此，安全阀与立柱工作阻力的确定安全阀的调整压力，按选定后的立柱缸体内径和支架承受的理论支护阻力来确定。

即选取与值相近的安全阀，这里选。

立柱缸体壁厚的确定缸体材料选用无缝钢管，其抗拉强度，屈服强度。

取抗拉强度，屈服强度，则式中许用应力，安全系数，取缸筒壁厚当时，可用下面的实用公式计算式中最大工作压力，材料的许用应力，缸体内径，缸筒壁厚，取壁厚为，则缸筒外径为。

缸筒壁厚应作四个方面的验算额定工作压力应低于定极限值，以保证工作安全同时额定工作压力也应与安全塑性变形压力有定的比例范围，以避免塑性变形的发生式中缸筒发生完全塑性变形的压力，因此，缸筒的爆裂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