目录
绪论 (1)
第1章立柱试验台总体结构方案设计 (2)
第1.1节立柱试验台检测项目和实验方法 (2)
第1.2节拟定试验台总体结构 (3)
第2章内加载液压系统设计 (4)
第2.1节液压技术简介 (4)
第2.2节液压加载系统工况分析及设计要求 (7)
第2.3节液压加载系统方案设计 (7)
第2.4节拟定内加载系统原理图 (10)
第2.5节确定系统供油压力 (12)
第2.6节计算系统各工况的流量 (12)
第2.7节液压泵的参数计算与型号选择 (13)
第2.8节与液压泵匹配的原动机的选择 (18)
第2.9节液压元件的选择 (20)
第2.10节内加载液压系统的验算 (29)
第2.11节油箱的设计 (33)
第2.12节泵站结构布置设计 (38)
第3章增压液压缸设计 (40)
第3.1节增压液压缸工作原理 (40)
第3.2节增压缸主要结构尺寸计算和性能参数确定 (42)
第3.3节增压缸大缸筒的计算 (44)
第3.4节增压缸小缸筒的计算 (48)
第3.5节缸体长度的确定 (51)
第3.6节活塞的最小导向长度H的确定 (52)
第4章试验台控制系统设计 (53)
第4.1节监控系统发展历程 (53)
第4.2节支架试验台监控系统 (56)
第4.3节系统设备选择 (59)
第4.4节电磁阀控制回路设计与实现 (60)
第4.5节上下位机通信设计与实现 (61)
第4.6节控制系统的程序设计 (62)
结论 (66)
参考文献 (67)
附录 (70)
英文原文 (71)
中文译文 (76)
致谢 (80)
绪论
课题研究背景和意义
液压支架的立柱以乳化液为工作介质,在液压支架支护采煤工作面顶板、破碎顶板方面起到了至关重要的作用。液压支架立柱的可靠性及安全性直接关系到矿井生产的正常化及煤矿工人的人身安全。随着中国煤炭工业的不断发展，国家对安全生产治理力度的加大，对矿用机电设备检测技术提出了更高的要求。
由于我国煤炭工业的迅猛发展，大型综采配套现代化矿井逐年增加，液压支架的使用量逐年上升,并且随着技术的革新，单根立柱的缸径已经突破400mm，额定工作压力突破43Mpa,额定工作阻力达到5400kN，向大缸径、超高压、大工作阻力发展是矿用液压支架发展的大势所趋，相信在不久的将来，单根工作阻力超过8000kN的立柱便会设计制造并投产使用，到那时检修量和实验的工作量也大大增加。液压支架立柱检测设备是生产和研制高产高效液压支架的关键设备，面对迅速发展的支护技术，需要有一种能够快速、准确地检测如此大缸径、大工作阻力液压支架立柱的实验台。
为此本文设计了这台能够准确检测单根额定工作压力不超过45Mpa，缸径不超过400mm液压立柱的实验台。
本文设计的内容
本文主要设计了液压支架立柱试验台的结构，主要内容包含试验台的液压加载系统设计、液压曾压缸设计、试验台承载框架设计及控制系统设计。
本试验台的液压加载系统采用乳化液内加载，这种液压系统结构简单,维修方便。承载框架采用钢板焊接成整体式。
本文比较详细地设计了乳化液内加载系统以及增压缸、加载泵站油箱、联结罩、联轴器、承载框架，并选取了有针对性的零部件如泵组、增压液压缸、导向套等进行了设计并绘图。因有时间的限制，以上所列的个别内容不够细致。
第1章立柱试验台总体结构方案设计第1.1节立柱试验台检测项目和实验方法
第1.2节拟定试验台总体结构
分析以上标准和试验方法，测试立柱的试验台主要由：承载机构、加载机构、压力检测机构、电气控制部分组成。
试验台的加载方式有很多种，例如有机械加载、电加载、液压加载等方式。液压加载系统与其他加载方式相比较具有简单易行，可以实现无级变速连续加载，所需元件数量少，能远距离控制，运动件的惯性小，能够频繁换向，传动工作平稳等优点，所以本试验台加载系统选用液压系统。
液压加载系统可以分为内加载和外加载，由于外加载系统的本身加载时就存在一定的泄露和变形，所有本试验台采用内加载设计。内加载系统拟采用乳化液系统，承载部分采用钢板焊接成整体框架式。
第2章内加载液压系统设计
第2.1节液压技术简介
液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。
2.1.1 液压系统概述
液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。
1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。
第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955
年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20－30 年间，日本液压传动发展之快，届世界领先地位。
液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等国；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
液压传动的基本原理是在密闭的容器内，利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。
一个完整的液压系统是由各种不同功能的基本回路构成，去完成执行机构的工作要求。
液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成：
1、动力元件（油泵）它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。
2、执行元件（油缸、液压马达）它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。
3、控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。
4、辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等，它们同样十分重要。
5、工作介质工作介质是指各类液压传动中的乳化液或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。
2.1.2 液压传动的优点
液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它具有以下的主要优点：（1）由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。
（2）液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%～13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.0025N/W(牛/瓦),发电机和电动机则约为0.03N/W。
（3）可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达1∶2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。
（4）传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。
（5）液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。
（6）液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。
（7）液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。
2.1.3 液压技术的缺点
（1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁；
（2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高；
（3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平；
（4）用油做工作介质，在工作面存在火灾隐患；
（5）传动效率低。
第2.2节液压加载系统工况分析及设计要求
仔细理解欧洲标准中规定的立柱试验的过程以及目前国内液压支架的额定工作压力，初选加载系统的最大加载压力为1.5 45MPa
第2.3节液压加载系统方案设计
2.3.1 选择液压动力源
液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。为节省能源提高效率，液压泵的供液量要尽量与系统所需流量相匹配。对长时间所需流量较小的情况，可增设蓄能器做辅助油源。
参考国内矿用设备及国内同类或相关设备和资料，经初步估算该液压系统的压力和流量的变化范围，选用一台定量柱塞泵。在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供液量要大于系统的需油量，多余的油液经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。系统背压力初估为1.5MPa。2.3.2 确定控制方式
执行元件的控制方式有泵控制方式和阀控制方式，泵控制方式采用双向变量泵，通过控制泵的流量实现执行元件的速度控制，通过控制泵的出流方向实现执行器的方向控制。这种方式中每个执行元件需要一个变量泵。重视能源的经济的场合或者负载惯性大、起动停止冲击成问题时可以采用。
阀控制方式中，用方向控制阀实现执行器的方向控制，用流量控制阀实现执行器的速度控制。这种方式应用最广泛，适用于一个液压源同时驱动多个执行器的场合或者输入信号很复杂而要求快速响应的场合。
本试验台采用换向阀的控制方式。
2.3.3 液压回路设计
由于设计者的思路、经验或对所有元件的考虑方法不同，即使针对同样
目的，设计出来的液压回路也是千差万别的。因此拟定几种符合目的的液压回路，再从成本、重量、使用方便等方面进行对比论证，确定最合适的液压回路。
液压回路包括油压发生回路、执行器控制回路、油液处理回路、其他辅助回路等。无论多么复杂的液压系统，都是由实现种种功能的基本回路组成的。经过多年的经验积累，已经形成了许多简便成熟、行之有效的基本回路。
用标准图形符号绘制拟定的液压系统原理图，并注明压力控制阀、压力继电器等设定压力和液压泵或蓄能器工作时各段路的流量，以便后面选定元件和确定管子口径。
（1）油压发生回路
此回路包括液压泵部分和压力控制部分，要设计成能在必要的时候最有效地供给所需要的压力和流量。液压泵的功率在泵控制方式中根据执行器的最大功率算出，在阀控制方式中根据各执行器所需的最大功率算出，在蓄能器驱动的卖命根据蓄能器的最高工作压力、一循环中消耗的全部液量在充液过程中补充所需的泵流量和卸载时间算出。在实际的工作循环中，有时低速大负载、有时高速小负载、有时卸载，可以求出平均功率并据以确定泵的驱动电机的容量。但是循环中的峰值负载不得超过电动机额定功率的1.5倍。
查阅该类检测设备的资料，本类设备加载的最大工作压力可高达70～100 MPa，而目前国内液压泵的最高供油压力为40 MPa。
而且进一步考虑到，此检测设备并不是总需要超高压，若选择超高压的泵，其效率不会充分利用，因此拟选用两台中低压或中高压的液压泵，采用一套增压比为3～4的增压回路来满足系统的要求。
从长远考虑，采用这种方案一次性投资并不比采用单台超高压泵大，而且其液压泵的效率和寿命能充分发挥，电动机的功率耗损也会降低。
（2）执行器控制回路
执行器控制回路要根据负载特性，适当地控制方向、速度等。泵控制方式中，在双向变量泵回路上加压力控制回路即可组成执行器控制回路。阀控制方式中的执行器控制回路，由方向控制回路、速度控制回路、压力控制回
路适当组合而成：
①方向控制回路用方向控制阀来实现执行器动作方向的控制，掌握方向控制阀的通油时间来控制执行器的位移量。调整换向阀的切换时间、设置二速回路、与行程减速阀并用，或者采用比例阀、伺服阀都可以控制执行器起动、停止时的加速减速特性。
为了保证换向的平稳性和该试验台电气控制部分的操作，采用电液换向阀的方向控制回路，Y型中位机能三位四通阀即可满足本试验台液压系统要求。
②压力控制回路压力控制回路不仅包括控制执行器输出力（或力矩）的回路，还包括用来吸收执行器起停时的制动力、外负载引起的冲击力的安全回路。作为输出力控制回路，有用溢流冷漠限制最高压力的调压回路，还有用减压阀把某个执行器限制到低于油源压力的压力的减压回路。制动回路、平衡回路、安全回路等中所用的压力控制阀，有直动式、先导式、内控式、外控式等各种结构，性能和特性也有多种不同，实际使用时必须十分注意。
液压系统管道中的液体突然变换或换向时，会引起液体压力突然急剧增高，这种现象就是液压冲击。液压冲击时所出现的最大压力（即冲击压力）往往比正常情况下的压力大好几倍。在冲击压力作用下，往往使油管发生破裂，同时液压冲击中出现的压力波动，会引起液压系统的振动与噪音，使联接螺栓松动，甚至会破坏管道和液压元件的密封装置，出现严重的泄漏等。特别是在高压、大流量的液压系统中，液压冲击所造成的破坏性影响更为严重。因此，必须采取预防措施。
为了吸收系统液压冲击，系统中靠近加载缸设置蓄能器。
（3）乳化液处理回路
乳化液处理回路包括进行乳化液污染控制的过滤回路和油液温度控制回路。在过滤回路中，要根据所用液压元件和乳化液的种类确定过滤器的容量，过滤精度和设置部位。当环境温度较高或液压装置内部发热较多，单靠油箱和管路系统自然散热无法维持与所用元件相适应的温度和精度时，必须设置油冷却器，环境温度过低，液压泵超支困难时，必须考虑设置加热器或其他
暖机运行方式。
带有电液阀的方向控制回路对乳化液的清洁度有严格的要求，为保证系统可靠工作，并且考虑到日常维护的方便，选用近年流行的新型产品――反冲洗过滤器作为系统的细滤器。
（4）辅助回路
辅助回路包括液压系统维修所需的回路和作为安全措施专门设置的回路。在保养维修方面，要考虑测压口、油液取样口、元件拆卸时防止油液外流的措施、易于组成冲洗回路等，在安全方向，要考虑长期停机时防止自重引起下落的措施，防止误动作的措施，双重安全措施等。
2.3.4 工作介质的选定
根据欧洲标准工作介质采用MT76所规定的乳化油与中性软水按5：95重量比配制而成的乳化液，工作温度在10－50摄氏度。
2.3.5 系统压力、流量的调定和测量
为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件。
为了调定系统压力和保证系统安全，在每台液压泵出油口设溢流阀。为了实时监测系统压力，在泵的出油口、进回油路上均设置液压表。
为了将实时监测到的系统压力传输到电脑控制部分，在泵的出油口、进回油路上均设置液压传感器。
第2.4节拟定内加载系统原理图
由拟定好的控制回路及液压源组合成整机的液压系统图，各回路相互组合时去掉重复多余的元件，按照力求系统结构简单、保证各元件间的联锁关系、尽量减少能量损失环节的原则，绘制内加载系统的原理图。
图2.1内加载液压系统原理图
第2.5节确定系统供油压力
多数情况下系统压力可以自由选定。适当提高压力可以降低成本。因此，系统压力有逐渐提高的趋势，但液压系统的压力受到所用元件的限制.提高系统压力，可以使响应速度提高、输出力加大、功率密度提高、管路的压力传播速度提高，并且不容易发生执行器低速爬行现象。但是提高压力也带来一些问题，如元件寿命缩短，易于发生阀的卡死及自激振荡，内泄漏加大，油温升高，必须采取措施防止漏油。
考虑到所测立柱的最大额定工作压力，以及试验项目，系统最高工作压力选为1.5倍的最大额定工作压力：
p=1.5 45=67.5（Mpa），选择系统最
max
高压力为
p=70 MPa
max
系统中设置有增压回路，计算系统所需的供油压力的时候要考虑到增压比对系统的影响。
初选增压回路的增压比K=3，按液压支架测试系统最大工作压力计算系统的供油压力：
p供=70/3=23.3（Mpa）
=26 MPa
考虑到增压缸的效率，取系统供油压力P
供
第2.6节计算系统各工况的流量
q = A v （2－1）
式中：
q—系统流量L/min
A—液压缸有效工作面积m2
v—活塞的运动速度mm/min
根据检验方法中立柱在空载时运动速度不大于200mm/min，试验系统所能检测的液压支架的缸径在400mm左右，可以初步计算出系统在空载启动时的流量
系统空载启动
q空载=0.16m2?200mm/min=32L/min
其它工况无需流量计算
第2.7节液压泵的参数计算与型号选择
液压泵是液压系统的动力源。要选用能适应执行器所要求的压力发生回路的泵，同时要充分考虑可靠性、寿命、维修性等以便所选的泵能在系统中长期运行。液压泵的种类非常多，其特性也有很大差别。流量取决于执行元件所需的运动速度、出口压力决定于负载。
2.7.1 计算液压泵的最大工作压力
液压泵的输出压力应是执行器所需压力、配管的压力损失、控制阀的压力损失之和。它不得超过样本上的额定压力。强调安全性、可靠性时，还应留有较大的余地。样本上的最高工作压力是短期冲击时允许的压力。如果每个循环中都发生冲击压力，泵的寿命会显著缩短，甚至泵会损坏。
液压泵所需工作压力的确定，主要根据液压缸在工作循环各阶段所需最大压力p1，再加上油泵的出油口到缸进油口处总的压力损失ΣΔp，即p
p1+ΣΔp (2－2)
p≥
式中:
p
——液压缸最大工作压力；
1
ΣΔp——从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损
失。
ΣΔp的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取：ΣΔp包括油液流经流量阀和其他元件的局部压力损失、管路沿程损失等，一般管路简单的节流阀调速系统ΣΔp为(2～5)×105Pa，用调速阀及管路复杂的系统ΣΔp为(5～15)×105Pa，ΣΔp也可只考虑流经各控制阀的压力损失，而将管路系统的沿程损失忽略不计，各阀的额定压力
损失可从液压元件手册或产品样本中查得。
取ΣΔp=0.5Mpa
泵的最高工作压力：p p≥26+0.5=26.5 Mpa
上述计算的p p是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外，考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力p r应满足p r≥（1.25～1.6）p p。中低压系统取小值，高压系统取大值。
则泵的额定压力：
p r≥1.3 p B = 1.3 ?26.5=34.45 Mpa
2.7.2 确定液压泵的输出流量
液压泵的输出流量（L／min)，应该大于或等于液压系统中同时工作的各个执行元件所需的最大流量之和：液压泵输出流量应包括执行器所需流量；溢流阀的最小溢流量、各元件的泄漏量的总和、电动机掉转(通常1r/s 左右)引起的流量减少量、液压泵长期使用后效率降低引起的流量减少量(通常5％～7%)等。
多液压缸同时动作时，液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸(或马达)所需的最大流量，并应考虑系统的泄漏和液压泵磨损后容积效率的下降，即
q p ≥K(Σq)
max
(L/min) (2-3)
式中：
K——系统泄漏系数，一般取1.1～1.3，大流量取小值，小流量取大值；
(Σq)max——同时动作的液压缸(或马达)的最大总流量(L/min)。如果这时溢流阀正在工作，还需加上溢流阀的最小溢流量2～3 L/min 由前面的计算和分析可知系统空载时和最高压力工况下流量最高，下面分别计算这两个工况下泵所需的输出流量：
（1）空载启动时
q
p
≥1.1?32+2.5 = 37.7 (L/min)
（2）最大工作压力时：
此时系统增压回路处于工作状态，根据能量守恒，忽略增压缸的效
率则增压缸进出油口的功率可表示为：
P 入= P 出
P 入= p 入? q 入
P 出= p 1 ?q 1总
因增压缸的增压比K=4，即p 入= 3
1 p 1 综合上式可得：q 入= 3q 1总
则此时所需泵的流量：q p ≥1.1?（3?32）+2.5 = 108.1 (L/min)
2.7.3 选择液压泵
（1） 选择液压泵需考虑的要点
液压泵是液压系统中的动力元件，它输出压力能。选择液压泵时要考虑的因素有工作压力、流量、转速、定量或变量、变量方式、容积效率、总效率、寿命、原动机的种类、噪声、压力脉动率、自吸能力等，还要考虑与乳化液的相容性、尺寸、重量、经济性、维修性。
转速关连着泵的寿命、耐久性、气穴、噪声等。虽然样本上写着容许的转速范围，但最好是在与用途相适应的最佳转速下使用。特别是用发动机驱动泵的情况下，油温低时若低速则吸油困难，有因润滑不良引起卡咬失效的危险，而高转速下则要考虑产生气蚀、振动、异常磨损、流量不稳定等现象的可能性。转速剧烈变动还对泵内部零件的强度有很大影响。
寿命可以说是“在—定环境下能经济地维持所需性能的时间”。 由于液压元件的特殊性，在完全相同的条件下使用的情况并不多见，失效分布往往不明确，寿命的估计很困难。制造厂提供的额定寿命数据，通常是根据泵内轴承的B10寿命(一组轴承中有90％能达到和超过的工作小时数)和实验测得的磨损特性确定的。寿命还与暂载率有关。油液不清洁、安装不正确 (如轴上承受径向载荷)、使用不当(如频繁带载起动、长时间低速运行)等会使泵夭折，而降低参数使用可以延长泵的使用寿命。
开式回路中需要泵具有一定的自吸能力。发生气蚀不仅可能使泵损坏，而且还引起振动和噪声，使控制阀、执行器动作不良，对整个液压系统产生
恶劣影响。在确认所用泵的自吸能力的同时，必须在考虑液压装置的使用温度条件、乳化液的粘度来计算吸油管路的阻力的基础上，确定泵相对于油箱液位的安装位置并设计吸油管路。另外，泵的自吸能力就计算值来说要留有充分裕量。
定量泵结构简单、便宜，变量泵复杂、贵，但节省能量。定量泵与变量泵分别有自己的适用场合。变量泵(尤其是轴向变量柱塞泵)的变量机构有各种形式：就控制方法来说，有手动控制、内部压力控制、外部压力控制、电磁阀控制、顺序阀控制、电磁比例阀控制、伺服阀控制等。就控制结果来说，有比例变量、恒压变量、恒流变量、恒转矩变量、恒功率变量、负载传感变量等。变量方式的选择要适应系统的要求，实际使用中要弄清这些变量方式的静特性、动特性和使用方法。
通过前面的分析计算不难发现，本试验台系统的特点，其中有两个工况非常关键：第一就是空载启动工况，这个工况下系统需要大流量但系统压力低；第二就是最大负载工况，这个工况下系统既需要大流量有需要高压力，也就是说液压泵既要提供高压又要提供大的流量。
又考虑到试验台液压系统工作时，因试验对象的不同，系统的流量的变化范围非常大，所以本系统采用定量柱塞泵。
柱塞泵工作压力高(常用压力为：20～40MPa、最高可达80MPa)，加工性好，配合精度高，密封性好，结构紧凑，效率高，流量高，调节方便，单位功率的重量小，寿命长。缺点是结构复杂，制造工艺要求较高，价格贵，油液抗污染敏感性强，自吸能力差，使用与维护要求高。主要适用于高压、大流量、大功率的系统，且流量需要调节的场合
图2.2轴向柱塞泵结构示意图
（2）确定泵排量
泵的输出流量： q p =
v p nv η1000 (2-3)
式中 ：
n —轴的转速(r/min)
q p —输出流量(L ／min)
v p —排量(ml ／r) ηv —容积效率(%) ， 压力越高、转速越低则泵的容积效率越低，
变量泵排量调小时容积效率降低。转速恒定时泵的总效
率在某个压力下最高，变量泵的总效率在某个排量、某
个压力下最高。泵的总效率对液压系统的效率有很大影
响，应该选择效率高的泵，并尽量使泵工作在高效工况
区。
由式2－3得排量泵的排量 p v = n q v p 1000?η (ml ／r) (2－4) 本系统拟选用三相四极异步电动机，此类电动机的实际转速约为1450
r/min ，柱塞泵的容积效率初估为0.9
由式2-4计算泵的排量别为：
p v = 145010009.01.108??= 67.1 (ml ／r)
（3） 确定液压泵型号
型 号 A2F80RS 斜轴式轴向柱塞泵
压 力 额定35MPa 最大40 MPa
排 量 最大80 mL ／r
最高转速 2240 r ／min
流 量 116L ／min (1450r/min)
功率 105 kW(35MPa)
转矩 446 N ·m (35MPa)
重量 33 kg
效率 0.9
第2.8节 与液压泵匹配的原动机的选择
液压系统中驱动液压泵的原动机有电动机和发动机。发动机指汽油机、柴油机等，一般用于行走设备，而且不是由液压系统的设计者选定的。固定设备液压系统中驱动液压泵的电动机需要设计者选定。根据使用环境，决定开式、封闭扇冷式、防雨保护式、防爆式等形式及立式、卧式结构。
用卧式电动机驱动时，泵需另设安装架。用立式电动机时，泵可以藏在油箱内部，外观整齐，噪声也小。用立卧式电动机时，泵可以通过钟形罩安装在电动机的法兰上。确定电动机的规格时，要考虑液压泵的最大轴扭矩和工作循环的平均功率，取较大值作为选择电动机规格的依据。
P= 60
pq ?η （kW ） （2－5） 式中：
P －液压泵的输出功率 kW
P —加载缸的供油压力 MPa
ZY10000/20/38D掩护式支架使用维护说明书 执行标准：MT312-2000《液压支架通用技术条件》
目录 前言.................................................................................................................................................... - 1 -第一章综合安全指南............................................................................................................................ - 3 -第一节提高操作人员及其他有关人员的安全意识 .................................................................... - 3 -第二节个人安全指南.................................................................................................................... - 3 -第三节检修安全指南.................................................................................................................... - 4 -第四节操作安全指南.................................................................................................................... - 6 -第五节拆装安全指南.................................................................................................................. - 10 -第六节运输安全指南...................................................................................................................- 11 -第二章储存、运输、安装及试运转.................................................................................................. - 12 -第一节储存.................................................................................................................................. - 12 -第二节支架地面运输.................................................................................................................. - 13 -第三节下井前地面联调试运转.................................................................................................. - 14 -第四节井下运输及安装.............................................................................................................. - 15 -第三章操作...................................................................................................................................... - 18 -第一节操作步骤.......................................................................................................................... - 18 -第二节对支架操作维护的要求.................................................................................................. - 19 -第四章液压系统.................................................................................................................................. - 22 -第一节液压系统的组成.............................................................................................................. - 22 -第二节液压系统中主要液压部件的功能与原理 ...................................................................... - 22 -第五章液压支架主要技术特征.......................................................................................................... - 30 -第一节液压支架主要技术参数.................................................................................................. - 30 -第二节液压支架主要结构件...................................................................................................... - 32 -第六章液压支架常见故障与排除...................................................................................................... - 35 -第一节、结构件和连接销轴.......................................................................................................... - 35 -第二节、液压系统及液压元件...................................................................................................... - 36 -第三节、操作和支护...................................................................................................................... - 37 -七、附表：液压系统常见故障、原因及排除方法 .............................................................................. - 40 -
兖州煤业股份有限公司济三煤矿液压试验台使用说明书 山东科技大学仪器仪表研究所 2010年8月
目录 1 产品概述 (1) 2 结构特点与工作原理 (1) 2.1 总体结构及其工作原理 (1) 2.2 泵组 (2) 2.3 立柱缸架 (2) 2.4 试验台 (3) 3 技术参数 (4) 4 操作说明 (4) 4.1 被试阀的强度、密封试验 (5) 4.2 被试缸的试验 (5) 5 软件使用说明 (6) 5.1 属性设置 (7) 5.2 用户管理 (8) 5.3 测试数据 (10) 5.4 查看历史记录 (11) 5.5 查看访问记录 (13) 6 常见故障及排除方法 (14) 7 安全保护措施 (15) 8 维护保养 (15) 8.1 日常检查项目和内容 (16) 8.2 定期维护项目和内容 (16) 9 运输、贮存 (16) 9.1 吊装、运输注意事项 (16) 9.2 贮存条件、贮存期限及注意事项 (17) 10 易损件明细表 (17)
1 产品概述 本设备是根据≤液压试验台技术协议≥的要求研制的，适用于液压支架缸和液压阀的强度密封检测试验。 本设备采用手动操作控制，面板上有压力表显示数据，可以适时地观察被试缸及被试阀的工作压力及工作情况。 本设备主要由“泵组、试验台和立柱缸架”组成，采用固定式结构，以方便测试工作。元件、管路和接头等采用不锈钢制造，操作台采用喷塑处理，缸架采用喷漆处理。本设备具有外形美观、操作简单方便、使用寿命长等特点。 本设备工作环境温度：0℃~40℃； 相对湿度：≤98%； 大气压力：86KPa~106KPa。 2 结构特点与工作原理 2.1 总体结构及其工作原理 液压试验台由“泵组、试验台和立柱缸架”组成，液压试验台原理如图1。 ①泵站组合②二位三通换向球阀③压力表 ④手动换向阀⑤液控单向阀⑥节流阀 ⑦增压缸⑧被试缸⑨被试阀
机械制造工艺学课程设计 题目：操纵杆支架加工工艺规程设计及 钻孔夹具设计 姓名：万百川 系别：机电工程系 专业：机械设计制造及其自动化 年级：2009 学号：MDA09087 指导教师：永鲜职称：教授 2012年07月03日
操纵杆支架加工工艺规程设计及钻孔夹具设计 [摘要]此次设计是对拨叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，外形较小，除2-Φ20孔公差要求较严格外，其它加工面公差要求较低，并且无位置度要求，但是为了满足装配性能，根据现场实际，在加工过程中要制定工艺基准，并制定出工艺公差，利用工艺基准来加工后续工序。 [关键词] 操纵杆支架加工工艺专用夹具设计
目录 第一章序言 (3) 第二章零件的分析 (4) 2.1 零件的作用 (4) 2.2 零件的工艺分析 (4) 第二章工艺规程设计 (5) 3.1 确定生产类型 (5) 3.2 确定毛坯制造形式 (5) 3.3 选择定位基准 (5) 3.4 选择加工方法 (5) 3.5 制订工艺路线 (6) 3.6 确定加工余量及毛坯尺寸 (7) 3.7 工序设计 (7) 3.8 确定切削用量和基本时间 (8) 第四章夹具设计 (11) 4.1 接受设计任务、明确加工要求 (11) 4.2 确定定位方案、选择定位原件 (11) 4.3 确定加紧方案、设计夹紧机构 (12) 4.4 确定导向方案和导向元件 (12) 4.5 夹具体设计 (13) 4.6 夹具精度分析 (13) 4.7 绘制夹具装配图，标注有关尺寸和技术要求 (13) 结论 (15) 致 (16) 参考文献 (17)
第一章序言 机械制造工艺学课程设计是我们融会大学所学的《机械制造工艺学》、《机械制造装备设计》等知识后，将理论与实践相结合对专业知识的综合运用训练，并且为我们以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。通过机械制造工艺学课程设计，应该得到下述各方面锻炼： 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养分析问题和解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强我们解决工程实际问题的独立工作能力。
一、使用环境 1.配套工作面为0901综采工作面，工作面倾斜长度为180m（实体煤壁倾斜长度），走向长度为1300m，平均采高4.8m，工作面倾角0～6o； 2.矿井属于高瓦斯矿井,煤尘具有爆炸危险性； 3.煤层厚度5米,煤层节理、层理发育，煤质硬度f=2～4； 4.顶板与底板:均为泥岩，底板松软，顶板破碎； 5.开采方法:综合机械化,倾斜长壁,全部垮落，俯采8—12° 6.巷道为拱形断面，运巷、风巷尺寸: 宽度×中心高=4.4×3.5(米)、净宽4.1*3.5m 二、工作面配套设备 1、采煤机： MG500/1200-WD 1台 2、刮板运输机： SGZ900/2×700 1部 3、基本支架： ZY6800/24/50 131架 4、过渡支架： ZYG6800/24/50A 5架（机头1架，机尾4架） 5、过渡支架： ZYG6800/24/50B 2架（机头1架，机尾1架） 6、端头支架： ZYT6800/24/50 4架（布置在机头） 三、综采工作面基本支架主要技术参数及特征： 1、基本支架主要技术参数 型式：ZY6800/24/50二柱掩护式液压支架 高度: (最底～最高) 2400～5000(mm) 宽度: (最小～最大) 1430～1600(mm) 中心距: 1500(mm) 工作阻力: 6800( KN) 推移步距: 600(mm) 推溜力/拉架力: 529/801KN 平均支护强度(f=0.2): 0.92～0.96MPa 平均比压(f=0.2): 2.0MPa 泵站压力: 31.5 MPa 适应采高: 2800～4800(mm) 操纵方式: 手动本架操作 重量: 约26.5±3% (t) 2、立柱千斤顶规格参数 2.1.立柱
ZY2800/09/20型掩护式液压支架使用说明书 枣庄矿业（集团）有限责任公司第二机械厂
目录 概述 (2) 第一节液压支架工作原理及主要技术特征 (2) 一、液压支架的工作原理 (2) 二、综采工作面配套设备 (3) 三、液压支架技术参数 (3) 四、油缸技术参数 (4) 第二节支架的型式及组成 (5) 一、支架的特点 (5) 二、支架的组成 (5) 第三节支架的主要结构件及其作用 (5) 一、顶梁 (5) 二、掩护梁 (5) 三、底座 (6) 四、前、后连杆 (7) 五、推移机构 (7) 第四节、液压系统及其控制元件 (7) 第五节支架的操作及维护 (7) 一、支架的操作 (7) 二、对支架操作维护的要求 (8) 三、支架操作的注意事项 (9) 四、支架的维护和管理 (10) 第六节支架常见故障及其排除 (11) 一、结构件和连接销轴 (11) 二、液压系统及液压元件 (12) 三、支架在操作和支护过程中的故障 (14) 附录一液压系统常见故障、原因及排除 (16)
概述： 综采液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面主要设备之一，它与采煤机、输送机配套使用，液压支架的主要功能是支撑管理顶板，隔离采空区，维护采煤作业空间，并能自行前移，推进采煤工作面。合理的选用综采设备并结合先进的采煤工艺，可解决采煤工作面的采煤、支护、运输等生产环节之间的矛盾，可有效地提高工效、增加产量、降低成本、减少损耗，保护生产人员和设备的安全，以及减轻笨重的体力劳动，可为煤矿获得很高的经济效益。 本支架为ZY2800/09/20型掩护式液压支架，产品执行标准为MT312-2000《液压支架通用技术条件》。支架型号的组成及代表意义如下： Z Y 2800 /09 /20 支架最大高度20dm 支架最小高度9dm 工作阻力2800KN 掩护式 支架 第一节液压支架工作原理及主要技术特征 一、液压支架的工作原理 液压支架是由乳化液泵站提供高压乳化液作为动力由液压操作系统、控制系统、液压油缸和金属结构件组成。来自泵站的高压乳化液，经主进液管送到工作面，并与每架支架的进液截止阀相联导入支架，再通过组合操纵阀配液到各液压缸，以完成支架所需要的各项动作。从支架回流的低压乳化通过组合操纵阀与回液截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱，供循环使用。 支架的承载原理是：液压支架支撑在综采工作面的顶、底板之间支撑顶板。顶板压力作用在支架顶梁上，并通过支梁与底座间的立柱将压力传递底板。为保证支架结构件的强度及撑在支架顶安全，在立柱的下腔装有安全阀。当顶板压力超过立柱安全阀限定压力时，安全阀开启释放出立柱中的液体进行让压，当顶板压力下降到立柱工作阻力时，安全阀关闭进行保压承载。
编制： 审核: 批准： 签发日期： HYJCGC-LZ、QJ-201501A液压支架立柱、千斤 试验台操作规程 xxxx重工有限责任公司 1、试验前准备工作 1.1准备试件图纸、了解其技术参数及技术要求，明确其额定泵压、额定工作压力。 1.2将试件置于检测台中，固定好。活塞腔、活塞杆腔分别与操作阀相应管路接通，并检查各管路接头是否连接正常。U型卡是否插装到位。 1.3检查泵站是否能正常运行。个压力表能否正常显示。 1.4以上各项设备存在问题及时处理或更换。 2、控制手柄及压力表显示说明： 2.1操作台上从右向左共有4个操作手柄依次排开。 其中1#手柄控制试件的活塞腔或活塞杆腔的加载、保压及卸荷。前推手柄活塞腔开始加载，打到中立切断泵压，后拉手柄活塞杆腔开始加载2#手柄控制试件的活塞腔或活塞杆腔的增压加载、保压及卸荷。后拉手柄活塞腔开始增压加载，打到中立切断增压缸，前推手柄活塞杆腔开始增压加载。 3#、4#手柄为备用手柄 2.2操作台面板上工有4块压力表。从右向左依次显示为
1#表显示活塞腔压力值、 2#表为低压压力表，显示活塞腔或活塞杆腔最低启动压力 3#标为泵站压力表 4#表显示活塞杆腔压力值 2.3操作台下球形截止阀是低压压力表的控制开关 3、试验过程及记录 3.1最低启动压力试验 3.1.1开启低压表截止阀，缓慢前推1#手柄，试件活塞腔开始加载同时观察活塞杆是否伸出，及其伸出瞬间2#表显示数值并记录。 3.1.2将1#手柄打到中立切断泵站，关闭低压表截止阀。再前推1#手柄直至活塞杆升至全程后打到中立，期间泵不停。 3.1.3开启低压表截止阀，缓慢后拉1#手柄，试件活塞杆腔开始加载同时观察活塞杆是否回缩，及其回缩瞬间2#表显示数值并记录。 3.1.4将1#手柄打到中立切断泵站，关闭低压表截止阀。再后拉1#手柄直至活塞杆全部收回后打到中立，期间泵不停。 3.2xx性能试验 3.2.1后拉1#手柄，试件活塞杆腔开始加载，当4#表显示1Mpa时，将手柄打到中位，并保压5min。记录压力表变化情况 3.2.2继续后拉1#手柄4#表压力显示逐渐增大，当其显示值与3#表数值相同时，缓慢前推2#手柄增压缸启动并给试件活塞杆腔增压，当4#压力表显示打到试件额定泵压1.1倍时，2#手柄打到中位，并保压5min。 记录压力表变化情况
专业课程设计说明书 设计题目“支架套筒零件”的机械加工工艺规程与夹具设 计 设计者姚泳 指导教师张莉 台州学院机械工程学院 2014-4-2
专业课程设计任务书 题目: “支架套筒零件”的机械加工工艺规程与夹具设计原始图纸（见附页） 生产类型：单件生产(材料45钢) 设计内容： 1、零件图 1张 2、毛坯图 1张 3、机械加工工艺过程卡 1份 4、机械加工工序卡 1份 5、夹具装配图 1套 6、夹具零件图若干 7、课程设计说明书 1份 班级 10机械3班 姓名姚泳 学号 1036210068 指导教师张莉
目录 序言 (1) 一、零件的分析 (1) 1. 零件的作用 (1) 2. 零件的材料 (1) 3. 零件的结构 (1) 4. 零件的工艺分析 (1) 二、工艺规程设计 (2) 1.确定毛坯的制造形式 (2) 2.基面的选择 (2) 2.1粗基准的选择 (2) 2.2精基准的选择 (2) 3.制定工艺路线 (2) 3.1工艺路线方案的比较 (3) 3.2工艺方案的分析及确定 (4) 4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4) 5.确定切削用量及基本工时 (6) 三、专用夹具的设计 (10) 1.问题的提出 (10) 2.夹具设计 (11)
四、总结 (11) 五、参考文献 (12)
序 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，希望通过这次课程设计，提高分析问题和解决问题的能力, 为将来从事的工作打下扎实的基础。 由于本人水平有限，设计的过程中肯定会有许多不足之处，希望指导老师能在查阅的过程中指出我所存在的问题,谢谢! 一、零件的分析 1.零件的作用 支架套筒零件是支架上的支架套（见零件图），它与支架紧密配合。其主要的作用为支架套筒与其他零件的连接配合。 2.零件的材料 考虑到该零件的工作要求,主要用于零件之间的配合,工作强度不高,故 45号钢 能满足要求.大多在 3.零件的结构 3.1由零件图可知,该零件的重要表面的粗糙度最高要达到2.5的精度,两端面的 粗糙度可达到0.04的精度.而且两个重要的内孔的粗糙度的要求也达到了0.63和0.16的精度.所以该零件的是一个重要连接结构零件. 3.2为了保证加工精度，在加工过程中要尽量减小加工装夹次数，尽可能使加工在同一轴线锪表面间完成，这样可使零件的加工工艺更迅捷，并能保证表面粗糙度。 4.零件的工艺分析 4.1先加工左边一组加工表面,包括车外圆00 5.050-φmm ，外圆5 .84φmm, 钻内孔025.0034+φmm,倒内孔025 .0034+φmm 的圆角和外圆005.050-φmm 的圆角.车外圆退刀槽.还有就是与孔025.0034+φmm 相互垂直的左端面.其中要保证孔的圆柱度公差
1 绪论 1.1放顶煤支架架型的发展与演变 放顶煤支架是随着放顶煤开采方法应用而生的，综合机械化开采应用到放顶煤开采工作面后，使放顶煤开采技术进入了一个新的发展阶段。由于工作面由液压支架实现可靠、快速的支护，采用采煤机或刨煤机采煤，放顶煤作业在安全可靠的工作条件下进行，从而使工作面产量有明显提高。近年来，综采放顶煤技术在我国得到了迅速的发展和广泛的普及，综采放顶煤正成为一种高产高效的采煤方法。 1957年，前苏联研制出KTY型单输送机掩护式放顶煤液压支架，并在库兹巴斯煤田的托姆乌辛斯克矿使用，开采该矿的2号和4～5号煤层。煤厚为9～12m，煤层倾角5°～18°，该放顶煤工作面为预先开采顶层煤铺设人工假顶，然后再采底煤。 1963年，法国研制出用于放顶煤开采的支撑掩护式放顶煤液压支架，并且于1964年在布朗齐矿区试验成功。该支架为四柱式，尾梁呈“香蕉”型，其摆动角度由千斤顶控制，配有两台输送机，第二台输送机安置于尾梁后部的底板上。放落的煤由第二台输送机运输，结构如图1.1。 图1.1“香蕉”型放顶煤液压支架 自70年代开始，法国、前西德、英国等国家陆续成功研制成功了“开天窗”的支撑掩护式或带插板的支撑式放顶煤液压支架。英国研制的“开天窗”式放顶煤液压支架在掩护梁上开了放顶煤“天窗”，由液压千斤顶控制开关，“天窗”附近设有搅动杆，以便于冒落顶煤，掩护梁上还有钻眼孔，供煤硬不落时打眼放炮。第二台输送机安置在支架后部底座上，结构如图1.2。 图1.2“开天窗”式放顶煤液压支架
法国针对“香蕉”尾梁式放顶煤液压支架存在的问题，先后研制成功MB17×28S、FB21×30S型放顶煤液压支架。MB17×28S放顶煤液压支架为四柱掩护式，掩护梁通过液压千斤顶控制进行伸缩，便于顶煤冒落装煤。第二台输送机放置在底板上，结构如图1.3 。FB21×30S型放顶煤液压支架为四柱支撑掩护式，掩护梁上设有落煤窗口，由液压千斤顶控制其开关，落煤窗口内装有一个用于控制的搅动杆，有助于破碎大块煤，并有助于顶煤冒落操作。掩护梁上还有圆孔，用以通过此孔将管子伸向采空区，以便输送氮或泡沫。掩护梁无四连杆机构，而直接与支架底座的尾端相铰接。在顶梁、掩护梁的侧护板及落煤口处装有若干喷嘴，以便喷水除尘。第二台输送机放置在支架后部底座上，结构如图1.4。 图1.3 MB17×28S放顶煤液压支架 图1.4 FB21×30S型放顶煤液压支架 MB17×28S和FB21×30S型放顶煤液压支架分别代表了插板式和“开天窗”式放顶煤液压支架的结构特点。这两类支架都配有双输送机运煤，滚筒采煤机采煤，然后由掩护梁上的窗口或插板放出顶煤。这两类支架的主要区别是：插板式放顶煤液压支架重量较轻，后部空间大，易于排放大块煤，而且输送机置于煤层底板上，便于维修。“天窗”式放顶煤液压支架重量较大，支架整体稳定性好，放顶煤输送机置于支架底座之上，便于推移和放顶煤。 80年代初期，匈牙利研制成功单输送机前开“天窗”式放顶煤掩护式支架，其结构如图1.5。机采煤炭与放落煤炭均采用单输送机运输，在实际应用中取得了良好效果。
ZY13000/26/50型两柱掩护式液压支架操作维护手册 中国煤炭科工集团太原研究院 二零一二年七月
目录 第一章关于支架操作维护手册 (1) 第二章ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架 (2) 2.1概述 (2) 2.2支架型式与结构特点 (3) 2.3支架主要技术特征 (4) 2.4支架主要机构及结构件 (6) 2.5立柱、千斤顶 (9) 2.6支架液压控制阀 (13) 第三章工作面配套及过渡支架 (18) 第四章支架液压控制系统 (19) 4.1支架液压控制原理 (19) 4.2液压系统维护及安全操作指南 (23) 第五章支架的运输、储存和安装 (25) 5.1支架在地面和井下的运输 (25) 5.2支架的储存 (26) 5.3支架在工作面的安装 (27) 第六章支架的操作和日常维护 (29) 6.1支架的操作 (30) 6.2日常维护和故障处理 (32) 6.3支架操作与维护的安全要求 (34) 第七章支架常见故障及其排除 (37) 7.1结构件和连接销轴 (38) 7.2液压元件 (38) 附录一液压系统常见故障、原因及排除方法 (40) 附图 (45)
第一章关于支架操作维护手册 本操作手册旨在帮助你经济、安全地使用我们的产品，它提供了霍州煤电汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿2＃煤层ZY13000/26/55型两柱掩护式液压支架的有关指导。本液压支架由中国煤炭科工集团太原研究院设计，山西平阳重工机械有限责任公司制造，专用于霍州煤电汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿2号煤层综采工作面。 1、本操作手册适用于所有与操作或维护支架有关的人员，认真细致地阅读本操作手册，对确保人员和设备的安全至关重要。 所有在工作面工作的人员以及在工作面边缘地带工作的人员都必须阅读本操作手册。包括的人员有： ■负责运输的人员 －在综采工作面装卸支架的人员 －进行支架安装/拆卸工作的人员， －负责操作支架的人员，以及负责设备维护及维修工作的人员 －监督支架液压控制系统的人员， 还包括下述管理人员： ■负责指导、监督上述作业的人员， 2、如果您使用的操作手册与支架型号不一致，可能会危及您和他人的安全。请确保支架型号与操作手册上的型号说明一致。 3、作为对本手册的补充，请您务必遵守国家有关法规和行业事故预防条例，遵守矿方有关安全规定。 4、本操作维护手册遵守煤炭行业标准MT312-2000《液压支架通用技术条件》规定，如果本手册有关安全、使用的规定与MT312-2000标准相背，则以MT312-2000标准为准。 5、如果您对本手册有任何疑问或需解决技术问题，请直接与山西平阳重工机械有限责任公司联系。 地址：邮编： 电话：传真： 版权所有，未经作者许可，不得修改其中任何内容。
工艺工装课程设计说明书 目录 （一）：零件的分析 1. 零件的作用 (1) 2. 零件的工艺分析 (1) (二）：确定毛坯 1.确定毛坯种类 (1) 2.确定铸件加工余量及形状 (1) 3.绘制铸件毛坯图 (2) （三）：工艺规程设计 1. 定位基准的选择 (2) 2. 制定工艺路线 (2) 3.工序尺寸的确定 (3) 4.确定切削用量及时间定额 (4)
㈠零件的分析 1.零件的作用：题目所给的零件是支架。直径为6mm的孔可以浇注润滑物，直径为22mm的孔和直径为38mm的孔可以装轴，起到支撑轴的作用，而直径为14mm的两个孔可以装细轴，起到固定轴的作用。 2.零件的工艺分析： 零件的材料是HT200，灰铸铁生产工艺简单，具有良好的铸造性能，能吸收振动，阻隔振动传播，消振性好。 该零件的主要加工面：两个直径为24mm的端面，2个直径为14mm的孔，直径38mm的孔，直径为22mm的孔，直径为14mm 的孔和直径为22mm的孔直接影响到装配精度，所以必须保证它的精度，直径为34mm的圆柱的轴线与直径为54mm的圆柱轴线要保证垂直度。 ㈡确定毛坯 1.确定毛坯种类： 根据零件材料确定毛坯为铸件，支架的材料为HT200，该材料具有良好的铸造性能，能吸收振动，阻隔振动传播，消振性好，适用于承受较大应力和较重要的零件。由原始资料可知其生产类型为小批量生产，毛坯的铸造方法选用木模手工砂型铸造，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。 2.确定铸件加工余量：
查《简明机械加工工艺手册》第274页表10-7，造型材料为自硬砂，加工余量等级为H级，尺寸公差等级CT12级，加工余量取4mm。 3：绘制铸件毛坯图 ㈢工艺规程设计 1.定位基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，选择以直径为54mm的轴径与直径为34mm的轴径为定位基准。 2.制定工艺路线 工序01：手工砂型锻造 工序05：人工时效处理 工序10：粗铣￠24端面 工序20：钻￠22、￠38、￠6、￠14的孔 工序30：粗扩￠22、￠38、￠14、￠6 工序40：精扩￠22、￠38的孔 工序50：粗铰￠14的孔 工序60：半精铰￠14的孔 工序65：倒C1、C2角 工序70：去毛刺 工序80：热处理（淬火后回火） 工序90：终检
ZZ6400/15/29型综采液压支架 使用说明书 2005年6月
目录 一. 概述 二. 支架的组成、用途及特点 三. 主要技术特征 四. 配套设备 五. 主要结构部件及作用 六. 液压系统 七. 主要液压元件 八. 支架的验收、运输及井下安装 九. 支架的使用、操作和维护 十. 常见故障、原因及处理 一、概述
ZZ6400/15/29型支撑掩护式综采液压支架是根据我国中厚煤层的地质条件，并针对铁煤集团的具体使用条件和特殊要求，在吸收同类型支架优点的基础上而设计的。该型支架与运输机、采煤机、过渡支架及端头支架配套使用，可实现水平工作面或倾角小于25度的倾斜工作面中厚煤层的割煤、支护、移架和运煤等综合机械化作业，为减轻工人劳动强度，大幅度提高工作面单产，增加经济效益，实现安全生产提供了一种较为理想的综采设备。 该支架为四柱四连杆支撑掩护式型式。四根立柱支撑顶梁，主要承受顶板的垂直压力；同时通过掩护梁及前、后连杆与底座各自铰接构成四连杆机构，来承受支架所受的水平力和侧向力；顶梁带有护帮板，使得该支架支撑能力大，切顶与防护性能好，支架纵横向稳定性强。 ZZ6400/15/29型液压支架主要参数合理，结构比较完善，功能较为全面，纵横向稳定性强；材料及制造立足国内，拆装、检修较方便；液控元件均择优采用国产定型质量可靠的产品，配件供应有充分的保证。本支架的性能参数较为广泛的适应于国内中厚煤层的地质条件，各局、矿可根据具体条件选择使用。 二、支架的组成、用途及特点 ZZ6400/15/29型液压支架（外观见附图）主要由金属结构件、液压系统和防倒、调架装置三大部分组成。 主要金属结构件有：护帮板、顶梁、掩护梁、底座、前、后连杆、推杆及侧护板等。 液压控制系统除了立柱、各种千斤顶外，还包括各种液压控制元件（操纵阀组、安全阀、液控单向阀等）和液压辅助元件（管接头件、胶管等）。 防倒、调架装置包括顶梁、掩护梁的左右侧护板及各自的侧推千斤顶、弹簧套筒等。
1 立柱试验台总体结构方案设计 1.1 课题研究背景和意义 液压支架的立柱以乳化液为工作介质,在液压支架支护采煤工作面顶板、破碎顶板方面起到了至关重要的作用。液压支架立柱的可靠性及安全性直接关系到矿井生产的正常化及煤矿工人的人身安全。随着中国煤炭工业的不断发展，国家对安全生产治理力度的加大，对矿用机电设备检测技术提出了更高的要求。 由于我国煤炭工业迅猛发展，大型综采配套现代化矿井逐年增加，液压支架的使用量逐年上升,并且随着技术的革新，单根立柱的缸径已经突破400mm，额定工作压力突破43MPa,额定工作阻力达到5400kN，向大缸径、超高压、大工作阻力发展是矿用液压支架发展的大势所趋，相信在不久的将来，单根工作阻力超过8000kN的立柱便会设计制造并投产使用，到那时检修量和实验的工作量也大大增加。液压支架立柱检测设备是生产和研制高产高效液压支架的关键设备，面对迅速发展的支护技术，需要有一种能够快速、准确地检测如此大缸径、大工作阻力液压支架立柱的实验台。 为此本文设计了这台能够准确检测单根额定工作阻力为8000kN液压立柱的实验台。 1.2 立柱试验台检测项目和实验方法
1.3 拟定试验台总体结构方案 分析以上标准和试验方法，测试立柱的试验台主要由：承载机构、加载机构、压力检测机构、电气控制部分组成。 本试验台的加载系统和试验台承载框架是这次毕业设计的主要内容，下面从这两方面入手，确定方案。 加载方式有很多种，例如有机械加载、电加载、液压加载等方式。液压加载系统与其他加载方式相比较具有简单易行，可以实现无级变速连续加载，所需元件数量少，能远距离控制，运动件的惯性小，能够频繁换向，传动工作平稳等优点，所以本试验台加载系统选用液压系统。液压加载系统分别选用液压油外加载系统和乳化液内加载系统，这种液压系统结构简单,维修方便。按照设计要求主要设计试验台的外加载泵站、加载液压缸、增压液压缸、泵站油箱、联结罩、联轴器、增压缸、活塞杆、加载缸导向套等关键零
机电及自动化学院 夹具设计说明书 设计题目：支架夹具设计 姓名： 学号： 0811116025 班级： 08制造2班 指导老师：
支架夹具设计说明书 目录 前言 (2) 一、零件工艺分析 (3) 二、夹具的设计 (3) 2.1、定位分析 (3) 2.2、定位原理 (3) 2.3、定位元件的分析 (4) 2.4、定位误差分析 (5) 2.5、夹紧力计算 (5) 2.6夹具装配图 (6) 2.7夹具优缺点 (8) 三、小结 (8) 四、参考文献 (8) 五、附件 (9) １
前言 一、机械制造工艺课程设计是一个非常重要的教学环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。 二、本说明书是根据支架两垂直侧面过程所需夹具的设计原理编写的。内容主要包括任务介绍、定位方案、定位误差分析、夹紧方案确定、夹具结构设计等内容。 三、此次设计是在系统地学完了专业基础课、机械制造工艺学、机械设计、机械制造技术基础课程设计以及大部分专业课之后，结合金工实习、认知实习、生产实习进行的又一次实践性环节。这次设计使我能综合运用所学的基本理论，学习和初步掌握设计普通夹具所具备的知识和能力，是一次深入的综合性的复习，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 ２
一、零件的工艺分析 图1 零件图 工序要求： 卧式铣床上铣削图1所示的支架零件，材料为HT20－40，加工第一道工序为后竖直面，第二道工序为底面。 根据工艺要求：两加工表面粗糙度为3.2um，可通过初铣——半精铣实现。 二、夹具的设计 2.1、定位分析 在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一圆孔定位，工件以外圆定位，工件以锥孔定位等。 由于本零件属于铸造毛坯，我们选择以平面定位。在夹具设计过程中尽量以设计基准为定位基准，以便减小加工误差，所以在第一道工序中选择毛坯地面以及前侧面有定位基准；在第二道工序中选择以半精铣后侧面以及顶面为定位基准。 2.2、定位原理 ３
辽宁工程技术大学 《采掘机械》综合训练题目：液压支架选型设计 班级：矿电11- 姓名： 指导教师：师建国 完成日期：2014/12/29
综合训练任务书 一、设计任务及要求 (1) 根据所给原始数据进行液压支架选型的详细计算； (2) .编写综采工作面液压支架选型设计说明书； (3) 采煤设备与工作面综采设备配套关系图 设计原始数据及条件： (1) 设计图纸（综采工作面设备配套关系图） (2) 设计说明书 三、进度安排(参考) (1) 熟悉设计任务，收集相关资料 (2) 拟定设计方案 (3) 绘制图纸 (4) 编写说明书 (5) 整理及答辩 四、成绩评定 成绩： 教师 日期
目录 1液压支架选型的基本原则...................... - 1 - 2确定液压支架架型............................ - 1 - 2.1顶板分类（级）........................... - 1 - 2.2架型与支护强度初选....................... - 2 - 3主要参数计算和支架型号的确定 ................ - 2 - 3.1支架高度................................. - 2 - 3.2 支架主要结构确定 . (3) 3.2.1顶梁长度 (3) 3.2.2底座的宽度............................ - 5 - 3.2.3支架中心距确定........................ - 5 - 3.2.4支架移驾步距确定...................... - 5 - 3.3支护强度和工作阻力....................... - 5 - 3.4初撑力 (7) 3.5移架阻力及推溜力 (7) 3.6确定支架类型 (7) 4性能验算.................................... - 8 - 4.1顶板支护形式 (8) 4.2底板比压 (8) 4.3工作阻力（支护强度）和初撑力的验算 (9) 4.4顶板覆盖率 (9)
中国矿业大学毕业设计任务书 毕业设计题目：8000kN立柱试验台结构设计 摘要 液压支架是现代煤矿综采工作面中的配套支护设备,立柱是其主要结构件。立柱工作的可靠性直接关系到矿井生产的正常化和工人的生命安全。 随着我国煤炭工业的不断发展，国家对安全生产治理力度的加大，对矿用机电设备的检测技术提出了更高的要求。立柱性能检测试验台是进行立柱质量检测的必要设备,是立柱质量监控的保障。 本文设计的立柱试验台能够兼容欧洲标准和国家标准，能够检测单根工作阻力达8500kN的立柱的性能。本文介绍了立柱性能检测的方法、试验台的组成、原理，设计了加载系统和承载框架。 本设计的主要内容： 1. 详细设计了外加载系统、加载液压缸、增压缸、油箱、联结罩、联轴器、承载框架。 2. 选取外加载泵站、大泵组、增压缸、加载液压缸、联轴器、加载缸导向套等零部件进行了绘图。 3. 承载框架部分，用SolidWorks 2007进行建模，并借助于SolidWorks 2007的一款有限元分析工具COSMOS进行了应力分析。 关键词：液压支架立柱；液压加载系统；试验台； ABSTRACT
In the modern mining the hydraulic support is the necessary ancillary equipment, the legs is one of its main elements. The reliability of the legs directly relates the mine pit production normalized and worker's safe. Along with China coal industry unceasing development, the government to safety dynamics enlarging in production set a higher request to the mineral electromechanical device examination technology.The legs performance test-bed is the legs quality examination of the fittings is the quality monitoring safeguard of the legs. The legs test-bed of this article designed can compatible European standard and the national standard.，can examine the legs performance of the working resistance reach 8500kN。This article introduced the method of legs performance examination, the test platform composition, designed the loading system and the load bearing frame. The main content of this article: 1. This article designed the loading system,the hydraulic cylinder，the turbo-charged cylinder, the pumping station fuel tank, joins the cover, the shaft coupling, the load bearing frame in detail. 2. Selected the pumping station of loading, the big pump group, the hydraulic cylinder, the turbo-charged cylinder, the shaft coupling, the cylinder guidance and so on has carried on the cartography. 3. The design of load bearing frame, with the SolidWorks 2007 carries on the design, and drew support to SolidWorks 2007 section finite element analysis tool COSMOS carried on the stress analysis. Keywords: The Legs of hydraulic support; Hydraulic Loading System; Test-bed;