机械工程及自动化专业毕业设计指导书
（专科）
中国矿业大学成人教育学院
2013年11月
摘要
采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻笨重的体力劳动，改善作业环境，是煤炭工业技术的发展方向。液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。
液压支架主要由以下几个基本部分组成：顶梁，掩护梁和四连杆机构，侧护板，底座，立柱，千斤顶。设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。
在掩护式液压支架的设计过程中，整体伸缩式顶梁和立柱的设计是重点。本论文介绍了液压支架的结构，类型，工作原理，特点，目的及要求，对支撑掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍，讲述了这种支架的方案和用途。
关键词：液压支架；支护；四连杆机构
目录
摘要 (1)
目录 (2)
1 概述 (3)
1.1 前言 (3)
1.2 液压支架的国内外发展趋势 (3)
1.3 研究的目的和意义 (4)
2 液压支架工作原理 (5)
2.1 液压支架组成和用途 (5)
2.2 液压支架的工作原理 (10)
3 液压支架的总体方案设计 (12)
3.1 支架的设计特点 (12)
3.2 液压支架结构设计的方向 (12)
3.3 液压支架的架型 (12)
3.4液压支架的选型原则 (13)
4 总体参数选择 (15)
4.1设计液压支架必须的基本参数 (15)
4.2 液压支架基本参数确定 (15)
5 总体布置 (18)
6 液压传动系统 (19)
6.1液压支架的液压系统的简介。 (19)
6.2 控制系统 (19)
7 总体验算 (22)
7.1前梁强度验算 (22)
7.2主顶梁强度校核 (24)
7.3掩护梁强度校核 (26)
7.4底座强度校核 (28)
7.5销轴和耳座的强度校核 (30)
结束语 (33)
参考文献 (33)
致谢 (33)
1 概述
1.1 前言
液压支架是综采设备的重要组成。它能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。它与采煤机配套使用，实现采煤综合机械化，解决机械化采煤工作中顶板管理落后于采煤工作的矛盾，进一步改善和提高采煤和运输设备的效能，减轻煤矿工人的劳动强度，最大限度保障煤矿工人的生命安全。
液压支架-液压支架是由支柱、底座、顶梁、掩护梁、前后连杆及挡矸板等组成的一个由钢板焊接成箱体的整体结构。液压支架分类及其作用分类：有支撑式，掩护式，支撑掩护式，放顶煤式，其作用是用于煤矿井下工作面开采支护顶板。
1.2 液压支架的国内外发展趋势
液压支架的发展从20世纪50年代开始。
1954年，英国研制出剁式支架。从此，开创了煤炭工业的新时代。1958年法国试验成功了节式支架。
五十年代末，为开采煤层厚超过2m的松散和破碎顶板条件下的褐煤，前苏联开始研制掩护式液压支架，并与1961年在阿乐斯-科拖举办的贸易展览会上展出了OMKT型掩护式支架。比起剁式和节式支架，掩护式支架能有效的控制顶板，防止开采过程中矸石渗入工作面，工作能力很好。
60年代末和70年代初，随着液压支架在欧洲使用经验的日益增加，支架结构也发生了巨大变化。长顶梁、二柱、四柱以及多柱四连杆机构的液压支架相继问世。并且，为适应底板不平，底座采用分离铰接式结构；对于松软底板，为减小底板比压，采用接触面积较大的底座；为防止碎矸窜入采区，采用了各种防窜矸的掩护装置。
进入70和80年代，液压支架又有了新的发展。顶梁不仅实现了“立即前移支护”，而且整个支架安装了电液控制系统实现微机控制与操作。1981年杜赛尔多夫采矿展览会上，展出了液压连杆式液压支架和具有液压调高机构的掩护式支架，并研制出采高为6m的大采高支架及放顶煤支架；对于坚硬岩层设计了强力液压支架等。1959年10月，原北京矿业学院设计了三种液压支架。1961年设计了“本溪-Ⅱ型”支架，并制造出样机进行井下试验。1965年北京煤炭科学院和郑州煤矿机械厂协作制造出仿英支架。1973年，北京煤矿机械机械厂生产出第一套BZZ垛式支架，在阳泉矿务局使用。它是发展我国液压支架的起点。从70年代至今，光煤炭科学研究总院北京开采所共研制出30余种不同结构型式的液压支架。架型包括：支撑式、掩护式和支撑掩护式，还有特殊采煤工艺用液压支架，如放顶煤支架，水砂填充支架及端头支架等。
总之，我国液压支架是从50年代末开始着手研制，经历可研制试验、引进、仿制和改进创新等阶段，直到现在的独立设计阶段。目前，除液压支架电液控制和支架计算机辅
助设计与绘图方面落后于国外，其他方面均以达到国外同期水平。
1.3 研究的目的和意义
采用综合机械化采煤方法是大幅度增加煤炭产量、提高经济效益的必由之路。为了满足对煤炭日益增长的需求，必须大量生产综合机械化采煤设备，迅速增加综合机械化采煤工作面（简称综采工作面）。而每个综采工作面平均需要安装150台液压支架，可见对液压支架的需求量是很大的。
由于不同采煤工作面的顶板条件、煤层厚度、煤层倾角、煤层的物理机械性质等的不同，对液压支架的要求也不同。为了有效地支护和控制顶板，必须设计出不同类型和不同结构尺寸液压支架。因此，液压支架的设计工作是很重要的。由于液压支架的类型很多，因此其设计工作量也是大的，由此可见，研制和开发新型液压支架是必不可少的一个环节。
2 液压支架工作原理
液压支架是由乳化液泵站提供高压乳化液（这里采用水包油型乳化液）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连导入支架，再经过组合操纵阀配液到各液压缸，以完成支架所需的各项动作。从支架回流的低压乳化液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。
其组成如图所示：
2.1 液压支架组成和用途
2.1.1 液压支架组成
支撑掩护式液压支架主要由护帮、防片帮千斤顶、前梁、顶梁、掩护梁、底座、推移千斤顶、立柱等组成。
1)顶梁
顶梁采用整体顶梁直接与顶板接触，支撑顶板负荷，是支架的主要承载负荷之一，有钢板焊接而成箱型结构，以满足强度和刚度的要求。结构如图：
其主要作用：1)承接顶板岩石和煤的载荷。
2）反复支撑顶煤，可对比坚硬的顶煤起破碎作用。
3）隔离顶板，为回踩工作面提供足够的安全空间。2）掩护梁
掩护梁分别与顶梁，前，后连杆连接，其主要作用有：
1）承受上部顶板传给的水平分力和侧向力，增强支架的抗扭性能。
2）掩护梁与前后连杆，底座形成四连杆机构，保证支架的稳定性。
3）阻挡后部落煤，维护工作空间。
3）底座
底座是将顶梁承受的压力通过立柱传递到地板并稳定支架的主要结构件。结构如图：
其主要作用：1）将上方载荷传递给底板，为立柱，推移装置及其它辅助装置提供安全空间
2）为工作人员创造良好的工作环境。
3）保证支架的稳定性。
4）前后连杆
前后连杆分别与底座和掩护梁铰接，共同形成四连杆机构，前连杆采用铸钢件，铸件中不得有气孔，砂眼，夹杂等，以免降低强度，减少使用寿命。铸后要进行淬火和高温回火，以降低硬度，增加强度和韧性。对于后连杆，由于不仅受到冒落矸石的载荷，还要承载顶板的水平推力，所以要求它有较大的强度。前后连杆如图：
前连杆
后连杆
其主要作用：1）使支架在调高范围内，顶板平稳的升降，并使顶梁前端与煤壁的距离变化尽可能小，更好的支护顶板。
2）承载水平顶板的水平分力和侧向力，使立柱不受侧向力。
5）推移装置
支架的推移机构包括推杆，连接头，推移千斤顶和销轴等，主要作用是推移传送机和拉移支架，推移连杆的一端通过连接头与输送机相连，另一端通过推移千斤顶与底座相连，推移连杆除承受推拉力外，还承受一定的侧向力防止底座下滑。
2.1.2 液压支架的作用
液压支架是一种利用液体压力产生支撑力并实现自动移设来进行顶板支护和管理的一种液压动力装置，是综合机械化采煤不可缺少的配套设备。
2.2 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完成的
2.2.1 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紧紧接触顶板
2.2.2 降柱
当需要降柱时，高压液进入立柱的活塞杆腔，另一腔回液，迫使活塞杆下降，于是顶梁脱离顶板。
2.2.3支架和输送机前移
支架和输送机的前移，都是由底座上的推移千斤顶来完成。当需要支架前移时，先降柱卸载，然后高压液进入推移千斤顶对活塞杆腔，另一腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁；当需要推输送机时，支架支撑顶板后，高压液进入推移千斤顶的活塞腔，另一腔回液，以支架为支点，使活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。
支架的支撑力与时间的曲线，称为支架的工作特性曲线，如图所示
t0—初撑阶段； t1—增阻阶段； t2—恒阻阶段；
p1—初撑力； p2—工作阻力
支架立柱工作时，其支撑力随时间的变化过程可分为三个阶段。支架在升柱时，高压液进入立柱下腔，立柱升起使顶梁接触顶板，立柱下腔压力增加，当增加到泵站工作压力时，泵站自动卸载，支架的液控单向阀关闭，立柱下腔压力达到初撑力，此阶段为初撑力阶段t0；支架初撑力后，随顶板下沉，立柱下腔压力增加，直至增加到支架的安全阀调正压力，立柱下腔压力达到工作阻力。此阶段为增阻阶段t1；随着顶板压力继续增加，使立柱下腔压力超过支架的安全阀压力调正值时，安全阀打开而溢流，立柱下缩，使顶板压力减少，立柱下腔压力降低，当低于安全阀压力调整值后，安全阀停止溢流，这样在安全阀调整压力的限止下，压力曲线随时间呈波浪形变化，此阶段为恒阻阶段t2
3 液压支架的总体方案设计
3.1 支架的设计特点
结合首采工作面及矿区此类地址构造条件下，使用ZZ4000-13/22.4 二柱掩护试支架的成功经验，本架型应有如下特点：
支架形式为：带机械加长的四柱支撑掩护试厚煤层液压支架。
1）对支架总体结构参数优化，梁端距变化应小，顶梁前部较薄强度，刚度应允分保证。
2）支架的四连杆结构设计要从考虑梁端距变化量控制着手，并能与其他构建形成刚性好，强度高，稳定性能好的整体结构。
3）整体顶梁与掩护梁带单侧活动长侧护板，能实现对护顶的严密调整。
4）封底底座，减小底座比压，增大底座刚度强度。
5）架的整体构造应有“人机学”的观点，结构应紧凑，操作方便，制造成本底
6）采用双纽线连杆机构连接掩护梁和支架底座，以增加支撑力，增强支架的稳定性。
3.2 液压支架结构设计的方向
1．轻型化。对液压支架各部件进行受力分析和优化设计，使结构紧凑，在满足强度要求和配套的条件下，底座和顶梁尽量短，使支架轻型化。
2．标准化。为了减轻支架的重量，降低成本，提高对煤层厚度变化和顶底板条件的适应性，使液压支架的危险性减小，对同一型号设计成系列化，适应不同煤层厚度的要求。
3．材质强化。提高结构件钢材强度，采用优质钢材，减轻液压支架的重量，设计师可先进行技术经济比较，再选合适的材料。
4．高压化。各种阀类的压力等级价高，相应的强度增高，使阀和油缸的体积减小，使液压支架的质量减轻。
5．操作自动化。能适应无人采煤工作面的需要，实际运程操作的新型全自动液压支架。
3.3 液压支架的架型
支撑掩护式液压支架的架型如图3-1所示：
图3-1 液压支架装配图
3.4液压支架的选型原则
液压支架的选型，其根本目的是使综采设备适合矿井和工作面的条件，投产后能够做到高产、高效、安全，并为矿井的集中生产、优化管理和最佳经济效益提供条件，因此必须根据矿井的煤层、地质、技术和设备条件进行选择。
1．液压支架架型的选择首先要适合于顶板。一般情况下可根据顶板的级别直接选出架型。
2．当煤层厚度超过2.5m时，顶板有侧向推力和水平推力时，应选用抗扭能力强的支架，一般不宜选用支撑式支架。
3．当煤层厚度达到2.5～2.8m以上时，需要选择有护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架，煤层厚度变化大时，应选择调高范围较大、带有机械加长杆或双伸缩立柱的掩护式支架。
4．应使支架对地板的接触比压不超过地板允许的抗压强度。在地板较软条件下，应选用抬地板装置的支架或插腿掩护式支架。°
5．煤层倾角小于10°时，液压支架可以不设防倒防滑装置。倾角在10°～15°（支撑式液压支架取下限，掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架取上限）以上时，应选用带有防滑装置的液压支架。倾角在18°以上时，应选用同时带有防滑防倒装置的液压支架。
6．对瓦斯涌出量大的工作面，应符合《煤矿安全规程》要求，并优先选择通风面积大的支撑式或支撑掩护液压支架。
7．当煤层为软煤时，支架最大高度一般应≤2.5m；中硬煤时，支架最大高度一般≤3.5m；硬煤，支架最大高度＜5m。
4 总体参数选择
4.1设计液压支架必须的基本参数
1．顶板条件
根据老顶和直接顶的分类，对支架进行选型。
2．最大和最小采高
根据最大和最小采高，确定支架的最大和最小高度，以及支架的支护强度。
3．瓦斯等级
根据瓦斯等级，按《煤矿安全规程》规定，验算通风断面。
4．底板岩性及小时涌水量
根据底板岩性及小时涌水量验算地板比压。
5．工作面煤壁条件
根据工作面煤壁条件决定是否用护帮装置。
6．煤层倾角
根据煤层倾角决定是否选用防滑装置。
7．井向罐笼尺寸
根据井向罐笼尺寸考虑支架的运输外形尺寸。
8．配套尺寸
根据配套尺寸及支护方式来计算顶梁长度。
4.2 液压支架基本参数确定
4.2.1液压支架的高度确定
支架的高度确定应根据所采煤层的厚度，采区范围内地质条件的变化等因素来确定，其最大与最小最小高度为
式中——支架最大高度；
——支架最小高度；
——煤层最大厚度（最大采高）；=3.2m
——煤层最小厚度（最小采高）；=2.5m
——考虑伪顶、煤皮冒落以后仍有可靠初撑力的支撑高度，一般取200～300mm ； ——顶板最大下沉量，一般取100～200mm ； ——移架时支架的最小可伸缩量，一般取50mm ； α——浮矸、浮煤厚度，一般取50mm 。 根据式4-1可得：
≥ mm ＋200mm=3400mm 根据式4-2可得：
≤－100mm －50mm －50mm=2300mm
所以初步选定：
=3400mm =2300mm
4.2.2 支架伸缩比
支架的伸缩比指最大与最小支架高度之比值为：
n
m
H H m
代入数据得m=1.48。立柱结构可以采用单伸缩液压缸加加长杆。 4.2.3 支架间距
支架间距就是相邻两支架中心线的距离。
支架间距要根据支架型式来确定，但由于每架支架的推移千斤顶都与工作面输送机的一节中部槽相连，因此目前主要根据输送机中部槽每节长度及槽帮上千斤顶连接块的位置来确定。我国刮板输送机中部槽每节长度为1.5m ，千斤顶连接块位置在中部槽中间位置，所以除节式和迈步式液压支架，支架间距一般为1.5m 。 4.2.4 底座长度
所谓底座，就是将顶板压力传递到底板的稳固支架的部件。在设计支架的底座长度时，应考虑以下几个方面：支架对底板的接触比压要小；支架内部应有足够的空间用于安装立柱、液压控制装置、推移装置和其他辅助装置；便于人员操作和行走；保证支架的稳定性等。通常，掩护式支架的底座长度取3.5倍的移架步距，即2.1m 左右；支撑掩护式支架对底座长度取4倍的移架步距，即2.4m 左右。本次设计底座为2.4m 4.2.5 支护强度
本次设计中支撑掩护式支架的支护强度x q 可用插入法求得，按下式计算：
式中：
x q —支架名义支护强度。
（KN/m 2
） 1q —采高1h 所对应的支护强度，见表1—1 2q —采高2h 所对应的支护强度，见表1—1
1h —1q 对应的采高(m),见表1—1 2h —2q 对应的采高(m),见表1—1
x H —支架的结构高度，在2h ，1h 之间。 对应最大结构高度m H =3.85m 时
1h =3m 1q =705.6KN/m 2
2h =4m 2q =862.4KN/m 2
将各数据代入式得采高最大时支架支护强度
m q =705.6＋(862.4-705.6)
3.83
43
--=838.88KN/m 2
5 总体布置
1．为了满足采煤工艺及地质条件的要求，液压支架要有足够的初撑力和工作阻力，以使有效地控制顶板，保证合理的下沉量。
2．液压支架要有足够的推溜力和移架力，推溜力一般为100KN左右，移架力按煤层厚度而定，薄煤层一般为100KN～150KN，中厚煤层一般为150KN～250KN，后煤层一般为300KN～400KN。
3．防矸性能要好。
4．排矸性能好。
5．要求液压支架能保证采煤工作面有足够的通风面积，从而保证人员呼吸、稀释有害气体等安全方面的要求。
6．为了操作和生产的需要，要有足够宽的人行道。
7．调高范围要大，照明和通讯方便。
8．支架的稳定性要好，底座最大比压要小于规定值。
9．要求支架有足够的刚度，能承受事实上不均衡载荷和冲击载荷。
10．满足强度条件下，尽可能减轻支架重量。
11．要易于拆卸，结构要简单。
12．液压元件要可靠。
6 液压传动系统
6.1液压支架的液压系统的简介
6.1.1 液压支架传动系统的基本要求
对于液压支架的传动装置，应具有以下基本要求：采用结构简单，设备外型尺寸小，能远距离地传递大的能量；能承受较大的载荷；没有复杂的传动结构；在有爆炸危险和含尘的空气里保证工作安全；动作迅速；操作、调节简单；过载及损坏保护简单。
容积式液压传动可最大限度的满足这些要求，因此液压支架均采用这种传动。
6.1.2液压支架的液压传动特点
液压支架的液压传动，与其它机械的容积式液压传动有很大的区别，其特点如下：工作液的压力高
在液压系统中，采用粘度低和容量大的液体作为工作介质；
液压缸、操纵阀，其它调节和控制装置等的数量大（高压泵1~6台、液压缸300~1500个、安全阀150~300个，还有同样数量的液控单向阀）；
很长的液压管路（200~300MPa刚性管，500~3000MPa高压软管）；
泵-----液压缸传动系统的换算弹性模数较低；
根据支架的数量改变液流的参数；
所有支架的结构上都有着相同的液压缸、液压装置以及它们之间都有相同的连接方式（相同的液压系统）；
每节支架都重复着相同的工序，这些工序的总和构成液压支架的基本工序；
为了保证系统具有较高的容积效率，实现无故障作业和工作人员的安全，液压系统的元件和部件要有好的密封性和可靠性。
这些基本特点决定了液压传动元件以及整个系统在结构上的特点，即：液压支架是以单节支架为单元的，这就决定了液压系统的构成，即工作面支架和端头支架的液压系统成为液压支架的基本组成部分。此外，可以把泵站、中心控制台和支架的液压管路等部分作为支架的公用液压系统。其中每个部分都具有独立的功能，在改善液压传动或者制定新的方案时，一般都可以单独地加以研究。
6.2 控制系统
设计支架的控制阀组一般由一组操纵阀组(8片和3片各一组)，液控单向阀五组(立柱用4组，前梁用l组)，安全阀五组(立柱用4组，前梁、备用1组)，双向锁一组(护帮板用)，单向锁一组组(推移千斤顶备用l组)，截止阀两组，过滤器一组及测压阀(用在支柱控制阀上)等组成。
优秀设计 第一章概述 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化采煤不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻繁重的体力劳动，改善工人的作业环境，保护工人的生命安全，是煤炭工业技术的发展方向。我国综采技术日趋成熟，不但生产水平，而且工艺水平已进入世界先进行列。液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，其重量约为综采设备总重量的80%-90%，其费用约占综采设备总费用的60%-70%。因此，为了降低成本，提高采煤的经济效益，世界各产煤大国都一直在积极地开展液压支架的研究。 1.1支护设备的发展历史 煤矿支护设备是保证回采工作面正常生产和安全生产的重要设备之一，也是煤矿工作面使用规模最大、耗费资金最多的煤机产品。目前世界各国使用的煤矿支护设备主要是回采工作面单体支柱和回采工作面液压支架。 1.1.1单体支柱的发展历史 20世纪50年代出现了木支柱，它是一种古老而又简陋的支护材料，没有初撑力，也没有恒增阻降距，支撑力也无法保证，而且也浪费了大量的木材。 20世纪60年代出现了单体金属摩擦支柱，与木支柱相比可节省大量木材，而且也可复用。但是它不能保证恒增阻降距。 20世纪80年代出现了DZ型单体液压支柱，与前两种单体支柱相比可保证恒增阻降距，支撑力也能得到控制，但是由于这种支柱存在内泄露，因此存在严重的安全隐患。 1.1.2液压支架的发展历史 液压支架的发展从20世纪50年代开始。 1954年，英国研制出剁式支架。从此，开创了煤炭工业的新时代。1958年法国试验成功了节式支架。 五十年代末，为开采煤层厚超过2m的松散和破碎顶板条件下的褐煤，
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。
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m ~ 5.2之 8.3 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. Key word: The hydraulic pressure support , hydraulic pressure , four-link mechanism , mining coal, support shaping push forwards the conveyer, advancing the powered support.
摘要 在采煤工作面煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项工作的正常运行，必须对顶板进行支护。而液压支架是以高压液体用为动力，由液压元件与金属构件组成支护控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序，实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快，安全可靠等优点。液压支架与可弯曲输送机和采煤炭机组成综合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率，降低成本，减轻工人体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。因此液压支架是技术上先进，经济上合理，安全上可靠、是实现采煤综合机械自动化不可缺少的主要设备。 我所做的设计是液压支架总体设计和主要部件设计，本设计首先对液压支架整体和零部件结构进行分析，对液压支架结构尺寸进行综合分析，再对液压支架进行受力分析和强度计算。重点是对液压支架顶梁的受力分析和计算；用计算机计算液压支架受力；对顶梁、掩护梁、立柱进行强度校核。通过设计对液压支架整体和主要部件有了清楚的认识，掌握了用CAD绘图的技巧。
关键词：液压支架；支护性能；采煤设备
Abstract In the coal face Coal production in the coal face，In order to prevent the roof falling maintain a certain room to work，ensure the workers safety，and the normal operation of all the work, must be carried out on the roof support. But the stent is a high-pressure hydraulic fluid used as a driving force, the supporting the roof control equipment is composed of hydraulic components and metal structures, it can realize the support, cutting the top, and shift-over conveyor, and so on a set of processes, practice shows that the hydraulic support a good supporting performance, high-intensity, fast-shifting, the advantages of safe and reliable. Hydraulic support and flexible conveyor and coal-mining mechanization of integrated coal mining equipment its application by the coal face-production, raising labor productivity, lower costs, reduce manual workers and guarantee safe production is indispensable for effective measures. Therefore hydraulic support is technically advanced and economically rational, security, reliability, is to achieve comprehensive mining machinery automation indispensable for major equipment. The topic of this design is The Overall Design for the Support and Support Cover Hydraulic Support And the Design for the Major Parts.In the design,first of all，I analysised overall of hydraulic support , structure and structure size of the parts.Then I analysised stress and calculated intensity.
支撑掩护式液压支架设计 前言 综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。我国液压支架经过30多年的发展，取得显著的成果，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架，这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。 我国煤矿中使用的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装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处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。 目前使用的液压支架分为三类。即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。从架型的结构特点来看，由于直接类别和老顶级别的不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。 此次设计是对大学所学的知识的综合应用，通过设计使所学知识融会贯通，形成较为清晰的知识构架，强化设计过程的规范性以及对计算机的使用的熟练性。通过此次设计，能够更好的梳理所学的知识，基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法，同时提高独立为完成工作的能力，为以后的工作打下坚实的基础。
第1章液压支架的概述 1.1液压支架的组成和用途 1.1.1液压支架的组成 液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。 1.1.2液压支架的用途 在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项工作正常进行，必须对顶板进行支护，而液压支架是以高压液体作为动力由液压元件与金属构件组成的至呼和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施，因此液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 1.2液压支架的工作原理 液压支架在工作过程，必须具备升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站提供的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的，如图1-1所示。 升柱：当需要液压支架上升支护顶板时，高压乳化液进入立柱的下活塞腔，另一腔回液，推动活塞上升，是与活塞杆相连的顶梁紧紧接触顶板。 降柱：当需要降柱时，高压乳化液进入立柱的上活塞腔，另一腔回液，推动活塞下降，顶梁脱离接触接触顶板。
第一章概述 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化采煤不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻繁重的体力劳动，改善工人的作业环境，保护工人的生命安全，是煤炭工业技术的发展方向。我国综采技术日趋成熟，不但生产水平，而且工艺水平已进入世界先进行列。液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，其重量约为综采设备总重量的80%-90%，其费用约占综采设备总费用的60%-70%。因此，为了降低成本，提高采煤的经济效益，世界各产煤大国都一直在积极地开展液压支架的研究。 1.1支护设备的发展历史 煤矿支护设备是保证回采工作面正常生产和安全生产的重要设备之一，也是煤矿工作面使用规模最大、耗费资金最多的煤机产品。目前世界各国使用的煤矿支护设备主要是回采工作面单体支柱和回采工作面液压支架。 1.1.1单体支柱的发展历史 20世纪50年代出现了木支柱，它是一种古老而又简陋的支护材料，没有初撑力，也没有恒增阻降距，支撑力也无法保证，而且也浪费了大量的木材。 20世纪60年代出现了单体金属摩擦支柱，与木支柱相比可节省大量木材，而且也可复用。但是它不能保证恒增阻降距。 20世纪80年代出现了DZ型单体液压支柱，与前两种单体支柱相比可保证恒增阻降距，支撑力也能得到控制，但是由于这种支柱存在内泄露，因此存在严重的安全隐患。 1.1.2液压支架的发展历史 液压支架的发展从20世纪50年代开始。 1954年，英国研制出剁式支架。从此，开创了煤炭工业的新时代。1958年法国试验成功了节式支架。 五十年代末，为开采煤层厚超过2m的松散和破碎顶板条件下的褐煤，前苏联开始研制掩护式液压支架，并与1961年在阿乐斯-科拖举办的贸易展览会上展出了OMKT型掩护式支架。比起剁式和节式支架，掩护式支架能
掩护式液压支架 中文摘要 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻笨重的体力劳动，改善作业环境，是煤炭工业技术的发展方向。液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。 液压支架主要由以下几个基本部分组成：顶梁，掩护梁和四连杆机构，侧护板，底座，立柱，千斤顶。设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。 在掩护式液压支架的设计过程中，整体伸缩式顶梁和立柱的设计是重点。本论文介绍了液压支架的结构，类型，工作原理，特点，目的及要求，对支撑掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍，讲述了这种支架的方案和用途。 关键词：液压支架支护四连杆机构
ABSTRACT Hydraulic Support The comprehensive mechanization of coal mining is the acceleration coal industrial development of our country , raises labor productivity substantially , realizes the modern a strategic measure of coal industry. Synthesize mechanization not only output big, efficiency has low cost high and can alleviate heavy physical labor and improvement schoolwork environment, is the technology of coal industry develop direction. Hydraulic support is the one of comprehensive most important equipment in the mechanization method of coal mining. Hydraulic support major from some following basically partial compositions: Top beam, screens beam and 4 linkage mechanisms, side fender, base, prop. Design to follow protect performance good, strength is speed high, move rapid, safely reliable etc. principle. In the design course that the type of supports cover type, the design of 4 linkage mechanism ，base ，structural member is key. This paper has introduced requirement, type, working principle, characteristic, purpose and the structure of hydraulic support, for screening type hydraulic pressure support have made detailed analysis and introduction, have narrated use and the scheme of this kind of support. Keyword: hydraulic support shoring 4 linkage mechanisms
支撑掩护式液压支架设计毕业论文 前言 综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。我国液压支架经过30多年的发展，取得显著的成果，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架，这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。 我国煤矿中使用的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装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处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。 目前使用的液压支架分为三类。即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。从架型的结构特点来看，由于直接类别和老顶级别的不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。 此次设计是对大学所学的知识的综合应用，通过设计使所学知识融会贯通，形成较为清晰的知识构架，强化设计过程的规性以及对计算机的使用的熟练性。通过此次设计，能够更好的梳理所学的知识，基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法，同时提高独立为完成工作的能力，为以后的工作打下坚实的基础。
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第1章液压支架的概述 1.1液压支架的组成和用途 1.1.1液压支架的组成 液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。 1.1.2液压支架的用途 在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项工作正常进行，必须对顶板进行支护，而液压支架是以高压液体作为动力由液压元件与金属构件组成的至呼和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施，因此液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 1.2液压支架的工作原理 液压支架在工作过程，必须具备升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站提供的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的，如图1-1所示。 升柱：当需要液压支架上升支护顶板时，高压乳化液进入立柱的下活塞腔，另一腔回液，推动活塞上升，是与活塞杆相连的顶梁紧紧接触顶板。
掩护式液压支架操作规程 一、般规定： 1、支架操作人员必须经过专门培训，成绩合格者发给合格证，方可上岗。 2、支架工必须坚守岗位，严格执行《作业规程》、《操作规程》和《岗 位责任制》等有关规定。 3、操作支架前必须检查是否有窜漏液，如有处理后方可操作。 4、支架操作维修人员必须认真执行《检修制度》，保证液压系统完好， 对损坏部件，漏液、窜液等现象必须及时处理，不得带病使用。 5、上岗后要按交接班制度认真检查高低压管路、立柱及各千斤顶等 部件看其有无损伤，销轴、挡板的固定情况是否有变形松动现象； 6、设置起点时，按键间隔时间不得超过15秒，否则返回静止方式； 7、遇紧急情况，需停止整个支架动作时，可在SCU上按急停钮，使 电磁阀断电系统释压； 8、当一架没有完成动作循环，需用手把操作时，必须先按隔离键， 切断电磁阀电源； 9、在特殊情况下需用邻架操作时，必须注意支架的整个动作情况， 因为此时系统任何闭锁都不起作用； 10、在使用遥控功能操作支架时，必须通知工作面工作人员，以勉发生人身事故； 11、工作面人员通过动作支架时，必须使用暂停功能以勉发生事故； 12、工作面所有支架必须达到完好标准；
13、操作者及其它人员不得站在蜂鸣器响或起点指示灯亮的支架前面； 14、对违章指挥者，支架工有权拒绝执行； 15、通知支架周围的人员撤离被操作的支架，并最少隔一个支架的距 离。操作时禁止人员通行。同时操作人员必须在邻架或远距离操作； 16、如必须进行本架操作时，操作人员要选择好安全的操作位置，切 勿被矸石、机件挤碰伤。 二、移架操作 1、移架前，打开支架的进液和提底截止阀，并使所有支架恢复“推 溜闭锁”状态； 2、移架前，必须清理架内的浮煤，浮矸及其它杂物，否则不准进行 移架； 3、移架前，必须检查顶板情况，发现顶板破碎或有抽条冒顶现象时， 要备足刹顶材料，处理好后再移架，防止移架过程中冒顶过大而造成歪架、倒架和咬架等现象； 4、移架前要检查前方是否有电缆、水管等设备，如有清理干净后再 进行移架，如不能及时清理则标记本架后，使其自动实现拖拉移架，或移架后再作标记； 5、移架时利用电液控制系统的自由操作或煤机联动操作系统进行移 架，即进行邻架或远控操作； 6、操作侧护板时，必须降架使顶梁离开顶板后，方可操作侧护板；
前言 综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。我们60年代起支撑式液压支架，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式支架，这些系列化一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。 至今，我国煤矿中使有的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头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上所的位置的支架。 目前使用的液压支架分为三类。即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。从架型的结构特点来看，由于架型的不同，它的支撑力分布和作用也不同；从顶板条件来看，由于直接类别和老顶级别的不同，支架所承受的载荷也不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析，使支架的支撑力能适应顶板载荷的要求。 本设计论文则设计层煤厚度在2.5米到2.9米，老顶级别为三级，直接顶类别为一类的支撑掩护式液压支架的设计。其架型特点支柱两排，每排1到2根。多呈倾斜布置，靠采空区一侧，装有掩护梁和四连杆机构。安的支撑力大，切顶性能好，防护性能好，结构稳定，这类支架适用于直接顶为中等稳定。老顶有明显或强烈周期来压。瓦斯含量较大的中厚或厚煤层中。因此本设计设计这类支撑掩护式液压支架。
支撑掩护式液压支架总体方案及底座设计 1.液压支架的概述 1.1液压支架的组成和用途 1.1.1液压支架的组成 液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操纵控制系统等主要部分组成。 1.1.2液压支架的用途 在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业正常进行，必须对顶板进行支护。而液压支架是以高液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高，移架速度快、安全可靠等优点。液压支架与可弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人的体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施，因此液压支架是技术上先进、经济上合理，安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 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完成的。 1.2.1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紧紧接触顶板。 1.2.2降柱 当需要降柱时，高压液进入立柱的活塞杆腔，另一腔回液，迫使活塞杆下降，于是顶梁脱离顶板。 1.2.3支架和输送机前移 支架和输送机的前移，都是由底座上的推移千斤顶来完成。当需要支架前移时，先降柱卸载，然后高压液进入推移千斤顶对活塞杆腔，另一腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁；当需要推输送机时，支架支撑顶板后，高压液进入推移千斤顶的活塞腔，另一腔回液，以支架为支点，使活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。
两柱掩护式液压支架平衡千斤顶的选择原则及计算过程 李雪伟 （平顶山煤矿机械有限责任公司，平顶山 467001） 摘要：平衡千斤顶是两柱掩护式液压支架的重要组成部分，它的作用是调节支架顶梁合力、合力作用点的位置及顶梁的载荷分布，其缸径和上、下腔安全阀卸载压力的选择至关重要，一方面要保证顶梁前端能承受足够大的载荷而又要保证不会出现支架失稳，另一方面要保证顶梁后端和掩护梁能承受一定厚度的岩石重量，针对这两个方面的要求，本文提供了其具体的推导过程、计算方法和选择原则。 关键词：液压支架；平衡千斤顶；推导过程；计算方法；选择原则 Selection Principle and Calculation Method of Stabilizing Cylinder for Two-leg Hydraulic Shield Li Xuewei (Pingdingshan Coal Mine Machinery Co.,Ltd., Pingdingshan 467001 China) Abstract：Stabilizing cylinder is a main part of two-leg hydraulic shield. It is used to adjust the point of the resultant force that the floor applies to the canopy and the loading point on the canopy. It is very important to choose the right diameter of the cylinder and right pressure of the yield valve in both the upper and the lower cylinder chambers to make sure not only that the front part of the canopy can stand large loading and the roof support stands firm but also that the hinder part of the canopy and the gob shield can stand the weight of certain rock. Based on those two requirements, this thesis provides the specific derivation process, calculation methods and selection principal. Key words: hydraulic roof support; stabilizing cylinder; derivation process; calculation methods; selection principal 0序言 两柱掩护式液压支架的典型结构如下图1，其中平衡千斤顶起着至关重要的作用，它铰接着顶梁和掩护梁，使支架构成稳定的结构，通过它可以调节顶梁的倾角，使顶梁成水平或者需要的角度。此外，平衡千斤顶还设有双向锁和安全阀，随着顶梁顶板载荷的变化，使平衡千斤顶呈拉力或者压力状态，如果载荷过大，安全阀还可以通过卸载来调整顶梁的角度，从而也调整了载荷分布，避免进一步损坏结构件。 图1 两柱掩护式支架典型结构 1 护帮 2 顶梁 3立柱 4平衡千斤顶5 掩护梁 6前连杆 7后连杆 8 底座 平衡千斤顶缸径与上下腔安全阀压力的选择是否合适，直接关系到顶梁的接顶和切顶能力，甚至关系到支架的稳定性，如果选择的不合适，可能会引起支架倾倒，造成事故。 1、平衡千斤顶推力的计算 当顶梁前端承受一个载荷Fx，并不断加大时，支架可能处于以下三种状态： 1）、平衡千斤顶先卸载，顶梁前端向下旋转； 2）、立柱先卸载，顶梁前端向下旋转； 3）、支架向前倾倒。 前两种状态下，仅仅顶梁发生转动，不会引起较大的问题，第三种状态情况下，支架容易发生倾倒，可能会引发事故，因此，
前言 煤炭是工业的粮食，目前及在相当一段时期内，我国能源生产和消费结构中以煤炭为主的格局不会改变，且数量每年都在递增，只有依靠科技进步，依靠煤炭生产的机械化和自动化才能满足工业生产的这一需要。综合机械化采煤方法是高效安全的采煤方法，而液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。 液压支架在我国煤矿中的使用已有近三十年的历史。从消化先进设备开始，到我国能独立研究、设计的制作，我们已经积累了丰富的经验。通过在学院函授站的学习，使我对这一部分知识有了更加全面、更加系统的认识和了解，并利用毕业设计这个机会，对我矿井下工作面所用的液压支架进行了选型和设计。由于自己的能力有限，经验不足，再加上时间较紧，有不妥之处，希望能得到有关专家和老师的指正。
摘要 ZY3200/14/34掩护式液压支架的设计，主要是针对冀中集团梧桐庄矿22313工作面的煤层、围岩情况及其配套设备进行选型设计的一种实用液压支架，它包括以下几个部分： 通过介绍整个矿井的地质条件及工作面的实际情况，结合支架的发展情况及分类，对液压支架进行了选型，并确定其基本技术参数。 根据结构部件在整个液压支架中承载情况及作用，详细对支架的顶梁、四连杆机构、侧护板、底座、立柱、各种千斤顶等部件进行了结构设计，确定了其整体结构尺寸。重点对立柱做了结构、技术参数说明，并根据其承载的工作阻力对立柱的稳定性，活塞杆和缸体的强度进行了校验。 介绍了该支架液压系统的特点，详细说明了立柱、各种千斤顶系统的基本控制回路及它们的工作原理，并对泵站液压元件、液压管路进行了选型。 关键词：掩护式液压支架结构部件液压系统
Abstract The design ZY3200/14/34 cover-powered support is mainly for Xing tai Mining Group, Xing tai 22313 face of the coal mine, and its surrounding equipment selection is for the design of a practical hydraulic support. It includes the following components: Through the introduction of the entire mine geological conditions and the real situation face combined with the development of supports and classification of the hydraulic support for the selection and establish the basic technical parameters. According to the structural components in the hydraulic support of the whole situation and bearing in the role of detail on top of the support beams, four-bar linkage, the side of the shield, base, post, and a variety of jack, and other parts of the structure design, and determine the over all structure of its size. Focus on doing a column structure, technical parameters that on the basis of carrying on the work of the resistance to the stability of the column, cylinder piston rod and the intensity of the check. This paper introduces the characteristics of the support hydraulic system、the column、the basic control loop of a variety of jack system and their working principle, and selects the hydraulic pump station components and hydraulic lines. Key words: cover-powered support the structural components the support hydraulic system
ZZ 6400／22／45液压支架（郑煤机） 总体 型式四柱四连杆支撑掩护式 中心距1.5m 支撑高度 2.2-4.5m 支护宽度 1.43-1.60m 初撑力5496（P＝28MPa） 中心距 1.5m 工作阻力6400KN（P＝32.6MPa） 支护强度≥0.83MPa 对底板比压≤2.07MPa 适应煤层倾角≤30° 最大件外形尺寸7.01×1.43×2.2m 操作方式本架手动 重量约25.120t 进液管径Φ31.5mm 回液管径Φ51mm 立柱 缸径Φ250／Φ180mm 柱径Φ235／Φ160mm 行程 一级1160mm 二级1142mm 初撑力1374KN（P＝28MPa） 工作阻力1600KN（P＝32.6MPa） 数量4根 前梁千斤顶 缸径Φ200mm 柱径Φ140mm 行程166mm 初撑力880KN P＝28MPa 工作阻力1100KN P＝35MPa 数量2根 推移千斤顶 缸径Φ180mm 杆径Φ120mm 行程880mm 推力713KN（P＝31.5MPa） 拉力396KN（P＝31.5MPa） 数量1根 调底座千斤顶 缸径Φ125mm 杆径Φ85mm 行程150mm
推力344KN（P＝28MPa） 拉力185KN（P＝28MPa） 数量1根 抬底座千斤顶 缸径Φ140mm 杆径Φ105mm 行程240mm 推力431KN（P＝28MPa） 拉力189KN（P＝28MPa） 数量1根 伸缩千斤顶 缸径Φ100mm 杆径Φ70mm 行程900mm 推力220KN（P＝28MPa） 拉力120KN（P＝28MPa） 数量2根 护帮千斤顶 缸径：Φ125mm 杆径：Φ70mm 行程：570 mm 推力/拉力：P=28.0Mpa 344/236KN 工作阻力：P=35.0MPa 430KN 根数：1根 侧推千斤顶 缸径Φ80mm 杆径Φ60mm 行程170mm 推力141KN（P＝28MPa） 拉力62KN （P＝28MPa） 数量4根 且应能容纳全部主进、回液管路的回液量等因素。本矿煤层变化不大，采高变化引起的支架所需液量差很小。综上所述，选择BRW400/31.5型液压泵和RX400/25乳化液箱，泵站配备3泵（两用一备）2箱方式工作，具体参数如下：公称压力/MPa 31.5～37 柱塞数量/个 5 公称流量/Lmin 400 乳化液箱不锈钢电机功率/Kw 250 有效容积/L 2500 电压/V 1140
机械工程及自动化专业毕业设计指导书 （专科） 中国矿业大学成人教育学院 2010年2月
摘要 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻笨重的体力劳动，改善作业环境，是煤炭工业技术的发展方向。液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。 液压支架主要由以下几个基本部分组成：顶梁，掩护梁和四连杆机构，侧护板，底座，立柱，千斤顶。设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。 在掩护式液压支架的设计过程中，整体伸缩式顶梁和立柱的设计是重点。本论文介绍了液压支架的结构，类型，工作原理，特点，目的及要求，对支撑掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍，讲述了这种支架的方案和用途。 关键词：液压支架；支护；四连杆机构
目录 摘要 (1) 目录 (2) ABSTRACT (5) 前言 (6) 第一章绪论 (8) 1.1液压支架的工作原理 (8) 1.2液压支架的工作过程 (9) 1.3支架组成 (10) 1.4液压支架主要结构件及其作用 (10) 1.4.1 顶梁 (10) 1.4.2 掩护梁 (11) 1.4.3 底座 (12) 1.4.4 前后连杆 (13) 1.4.5 推移机构 (14) 1.5液压系统及其控制元件 (14) 1.6支架的设计特点 (15) 第二章液压支架的结构设计 (16) 2.1主要原始设计参数 (16) 2.2液压支架的选型 (16) 2.2.1 不同结构类型的液压支架比较 (16) 2.2.2 液压支架的架形选择原则 (18) 2.2.3 影响架形选择的因素 (19) 2.3液压支架的整体结构尺寸的设计 (20) 2.3.1 支架的高度和伸缩比 (20) 2.3.2 支架间距 (20) 2.3.3 底座长度 (20) 2.4四连杆机构的作用和四连杆机构设计 (21) 2.4.1 四连杆机构的作用 (21)