矿用掩护式液压支架的设计[毕业论文+CAD图纸]

煤矿机械设计毕业论文：矿用液压支架的设计含论文，CAD图纸，开题报告

矿用掩护式液压支架的设计[毕业论文+CAD图纸]

摘  要

本论文主要阐述了一般掩护式液压支架的设计过程。设计内容包括：选架型、总体设计、主要零部件的设计、主要零部件的校核和液压系统的设计。

由于该煤层厚度适中，选用掩护式液压支架。煤层厚度介于 之间，煤层厚度变化较大，选用调高范围大且抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。支架采用正四连杆机构，以改善支架受力状况。顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构；立柱采用双伸缩作用液压缸，以增加工作行程来满足支架调高范围的需要。推移千斤顶采用框架结构，以减少推溜力和增大移架力。为了提高移架速度，确保对顶板的及时支护，采用锥阀液压系统。

关键词：液压支架  液压  四连杆机构  采煤  支架选型 推溜 移架

Abstract

The article mainly elaborated the general shield type hydraulic pressure support design process. The design content includes: Chooses, the system design, the main spare part design, the main spare part examination and the hydraulic system design.

Because this coal bed thickness is moderate, selects the shield type hydraulic pressure support. Coal bed thickness is situated between between the 2.5~3.8 rice, coal bed thickness change bigger, selects adjusts the high scope big also the anti- horizontal thrust is strong also the belt protects helps the equipment the shield type support. The support uses the four link motion gear, improves the support stress condition. The top-beam, caving shield, the foundation makes the packed in a box body structure; The column uses the double expansion and contraction function hydraulic cylinder, increases the power stroke to satisfy the support to adjust the high scope the need. Passes the hoisting jack to use the portal frame construction, reduces pushes slides the strength and increases moves a strength. In order to enhance moves a speed, guarantees is prompt to the roof support, uses the mushroom valve hydraulic system.

word: The hydraulic pressure support , hydraulic pressure , four-link mechanism , mining coal,  support shaping  push forwards the conveyer, advancing the powered support.

目  录

1 概述        1
1.1 液压支架的组成和分类        1
1.1.1液压支架的组成        1
1.1.2液压支架的分类        2
1.2液压支架的工作原理        2
1.3 液压支架的支护方式        5
1.4支架选型的基本参数        6
1.4.1  对液压支架的基本要求        6
2 液压支架的总体设计        ７
2.1 液压支架的选型        ７
2.2 液压支架参数的确定        ９
2.2.1 支护强度和工作阻力        ９
2.2.2 初撑力        ９
2.2.3 移架力与推溜力        １０
2.2.4 支架调高范围        １０
2.2.5 中心距和宽度的确定        １１
2.2.6 底座宽度        １１
2.3 采煤机、液压支架和输送机的配套        １２
2.3.1 采煤机、液压支架和输送机的配套        １２
2.3.2 其他附属设备的配套        １２
2.4 四连杆机构设计        １３
2.4.1  四连杆机构的作用        １３
2.4.2 用优选设计法设计四连杆机构        １４
2.5 顶梁长度的确定        １９
2.6立柱及柱窝位置的确定        ２０
2.7平衡千斤顶位置的确定        ２４
2.7.1 平衡千斤顶安装位置的确定原则        ２４
2.7.2 平衡千斤顶在顶梁上位置的确定        ２５
2.8其它千斤顶技术参数的确定        ２７
2.8.1 推移千斤顶技术参数        ２７
2.8.2 侧推千斤顶技术参数        ２７
2.8.3 前梁千斤顶技术参数        ２７
2.8.4 护帮板千斤顶的技术参数        ２８
3 液压支架受力分析和计算        ２９
3.1 受力分析计算        ２９
3.2 支护强度计算        ３０
3.3 底座比压的计算        ３０
4 液压支架的主要部件的设计        ３２
4.1 前梁        ３２
4.2 主顶梁        ３２
4.3 掩护梁        ３３
4.4 前、后连杆        ３４
4.5 底座        ３５
4.6 立柱        ３６
4.7 千斤顶        ３７
4.7.1 推移千斤顶        ３７
5 主要零、部件的强度校核        ３９
5.1校核的基本要求        ３９
5.2前梁强度校核        ４０
5.2.1 前梁受力情况        ４０
5.2.2 前梁强度计算        ４１
5.3 主顶梁强度校核        ４３
5.3.1 主顶梁受力情况        ４３
5.3.2 主顶梁强度计算        ４４
5.4 掩护梁强度校核        ４６
5.4.1 掩护梁受力情况        ４６
5.4.2 掩护梁强度计算        ４６
5.5  底座强度校核        ４８
5.5.1 底座受力情况        ４８
5.5.2 底座强度校核        ４９
5.6 立柱强度的校核        ５０
5.6.1 立柱稳定性校核        ５０
6 液压系统        ５３
6.1 液压支架的液压系统的简介        ５３
6.1.1 液压支架传动系统的基本要求        ５３
6.1.2 液压支架的液压传动特点        ５３
致  谢        ５５
参考文献        ５６

1 概述

1.1 液压支架的组成和分类

1.1.1液压支架的组成

液压支架是综采工作面支护设备，它的主要作用是支护采场顶板，维护安全作业空间，推移工作面采运设备。

液压支架的种类很多，但其基本功能是相同的。液压支架按其结构特点和与围岩的作用关系—“般分为三大类，即支撑式、掩护式(图1-2)和支撑掩护式(图1-3) 根据支架各部件的功能和作用，其组成可分为4个部分：

(1) 承载结构件，如顶梁、掩护梁、底座、连杆、尾梁等。其主要功能是承受和传递顶板和垮落岩石的载荷。

(2) 液压油缸，包括立柱和各类千斤顶。其主要功能是实现支架的各种动作，产生液压动力。

(3) 控制元部件，包括液压系统操纵阀、单向阀、安全阀等各类阀，以及管路、液压、电控元件等。其主要功能是操作控制支架各液压油缸动作及保证所需的工作特性。

图1-2 掩护式液压支架结构            图1-3 支撑掩护式液压支架结构

(4) 辅助装置，如推移装置、护帮(或挑梁)装置、伸缩梁(或插板)装置、活动侧护板、防倒防滑装置、连接件等。这些装置是为实现支架的某些动作或功能所必需的装置。

1.1.2液压支架的分类

按液压支架在采煤工作面的安置位置来划分，有端头液压支架和中间液压支架。端头液压支架简称端头支架，专门安装在每个采煤工作面的两端。中间液压支架是安装在除工作面端头以外的采煤工作面所有位置的支架。

中间液压支架按其结构形式来划分，可分为三种基本类型，即：支撑式、掩护式和支撑掩护式。

1.2液压支架的工作原理

液压支架在工作过程中必须具备升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站供给的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来实现完成的。如图1-5示

1. 升柱

当需要支架上升支护顶板时。高压乳化液进入立柱的活塞腔，另一腔回液，推动活塞上升，使与活塞杆相连接的顶梁接触顶板。