(矿大)液压支架毕设

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。

内容提要ZY3200/14/34掩护式液压支架的设计，主要是针对**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。

目录第一章概论 (1)第二章液压支架结构尺寸的设计……………………第三章液压支架部件的设计…………………………第四章立柱的强度校核………………………………第五章液压支架的液压系统设计……………………结论…………………………………………………谢辞…………………………………………………参考文献………………………………………………ZY3200/14/34掩护式液压支架的设计第一章概论一、矿井的概述**矿是一座年产180万吨的大型机械化矿井，生产装备先进，技术力量雄厚，采、掘机械化程度达到100%，井田含煤地层时代为c-p，总厚210米，其中有19层煤，煤层总厚21米，含煤系数10%，可采和部分可采煤层8层，厚17.30米，可采含煤系数为8.2%。

液压支架毕业论文1 绪论回采面中，为了确保工作面机器和人员的安全生产，要对顶板进行支撑和管理，以防止工作面空间的顶板冒落。

液压支架是以高压液体为动力，由金属构件和若干液压元件组成。

它使顶板的支撑、切顶、移架和输送机等工序全部实现了机械化。

因而大大地改善了回采工作面的工作条件、降低了人们的劳动强度，有效地增加了劳动安全性，使工作面的产量和效率得到了很大的提高，并为工作面的自动化创造了条件。

但液压支架对煤层的地质条件要求较高。

液压支架动作原理可概括如下：液压支架在工作过程中，必须具备升、降、推、移四个基本功作，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) 升柱当需要支架上升支护顶板时，乳化液进入立柱的活塞腔，另一回腔液，推动活塞上升，使与活塞杆相连接的顶梁紧紧接触到顶板。

(2) 降柱当需要降柱时，高压液进入立柱的活塞杆腔，另一回腔液迫使活塞杆下降，于是顶梁脱离顶板。

(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的。

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的活塞杆腔，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，如下图所示：图1—1 支架工作特性曲线支架立柱工作时，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，此阶段为初撑阶段；支架初撑后，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定压力，立柱下腔压力达到工作阻力。

此阶段为增阻阶段，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定值时，安全阀打开而溢流，立柱下缩，使顶梁压力减小，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制下，压力曲线随时间呈波浪形变化，此阶段为恒阻阶段。

矿用液压支架毕业设计说明书中国矿业大学毕业设计（论文）说明书摘要矿井液压支架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，因此液压支架的设计是技术上先进、经济上合理，安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化的主要体现。

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，必须大量生产机械化采煤设备，迅速增加综合机械化采煤工作面。

本文主要阐述了支顶掩护式液压支架掩护梁、四连杆机构及液压系统的设计过程。

此次设计选用支顶掩护式液压支架，支架采用四连杆机构，以改善支架受力状况；顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构，减轻架体自重；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，同时还对系统压力损失、发热、效率等性能进行了验算。

关键词：液压支架，掩护梁，液压系统，采煤综合机械化。

I中国矿业大学毕业设计（论文）说明书AbstractThe application of hydraulic support in coal mining face of increasing production and raise labor productivity, reduce costs, reduce manual workers and to ensure safety in production is indispensable for effective measures to, Therefore the design of hydraulic support is technically advanced and economically rational, safe and reliable is the main manifestation of the comprehensive mechanization and automation of mining.Integrated mechanization of coal mining is a significant increase in coal production, the only way to increase economic efficiency. In order to meet the growing demand for coal to be mass-produced mechanized mining equipment, the rapid increase in the integrated coal face mechanization. This paper mainly expounds the top screen type hydraulic support beam, cover four bar linkageand balance jack design . This design selection of hydraulic support a top cover, stents, using four link mechanism, and to improve the stents stress state; Top beam, cover, base beam are made, reduce frame structure of the body weight; Pillar with double expansion role, and to increase the hydraulic cylinder working travel to meet the need of high range stand is adjusted. Atthe same time, the performances of systematic loss, fever and efficiency are checked carefully.Keywords：Hydraulic support, screen and beam, hydraulicsystem,comprehensive mechanized coal mining.II中国矿业大学毕业设计（论文）说明书前言毕业设计是我们综合运用所学的理论知识和实践相结合的重要环节。

矿用液压支架设计目录1.综述 (1)1.1国外主要产煤国家综采技术的发展趋势 (1)1.2我国综采技术的发展现状几存在的问题 (3)1.3综采矿井生产环节的合理配套 (6)1.4液压支架的应用和意义 (6)1.5液压支架的发展状况及存在问题 (7)1.6液压支架的研究动态 (8)1.7液压支架的发展动向 (10)2.液压支架设计介绍 (11)2.1液压支架的工作原理 (11)2.2支架的组成 (11)2.3液压支架主要结构件及其作用 (11)2.3.1 顶梁 (11)2.3.2 掩护梁 (12)2.3.3 底座 (12)2.3.4 四连杆机构 (13)2.3.5 推移机构 (15)2.4液压支架的架型 (16)3.液压支架的结构设计 (17)3.1液压支架的选型 (17)3.1.1 液压支架结构类型的优选 (17)3.1.2 液压支架的架型选择原则 (17)3.1.3 影响架型选择的因素 (18)3.2液压支架的结构设计 (19)3.2.1 确定液压支架结构参数的原则与内容 (19)3.2.2 液压支架主要结构参数的确定 (19)3.3液压支架的支部件设计 (25)4.支架的受力分析与计算 (32)4.1支架的工作状态 (32)4.2支架载荷的确定 (33)4.3支架受力分析 (33)4.4支架的受力计算 (31)5.底座的强度计算与校核 (41)6.推移千斤顶的设计计算 (45)6.1缸筒内径和缸壁厚度的计算 (45)6.1.1千斤顶杆径的确定 (45)6.1.2千斤顶缸体壁厚的计算 (46)6.2推移千斤顶的强度验算 (46)6.2.1推移千斤顶稳定性验算 (46)6.2.2活塞杆强度验算 (47)6.2.3缸体强度计算 (48)6.2.4缸体与缸底焊缝强度计算 (49)7.液压支架的使用和维护 (53)7.1液压支架操作 (53)7.1.1 操作前的准备 (49)7.1.2 操作方式与顺序 (49)7.1.3支架使用中的注意事项 (51)7.2液压支架操作维护要求 (55)总结................................................................... 致谢................................................................... 参考书目................................................................. 附录设计中用到的数据 ....................................................1.绪论第一章综述1.1国外主要产煤国家综采技术的发展趋势综合机械化采煤是煤矿开采技术现代化的重要标志。

支撑掩护式液压支架毕业设计实习报告支撑掩护式液压支架毕业设计实习报告辽宁工程技术大学本科生实习报告书教学单位机械学院专业班级学生姓名XX学号指导教师李晓豁一．实习目的毕业实习是我们机械制造及自动化专业知识结构中不可缺少的组成部分，其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时毕业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。

二．实习内容1.了解机械制造的一般过程。

2.了解一般常用金属材料。

3.认识各种机床包括车床、铣床、磨床、镗床、钻床、冲床等的外观形状以及金属零件加工基本工种所包括的车工、铣工、磨工等基本操作。

4.了解车间安全生产的重要意义。

三．实习公司简介开滦集团始建于1878年，前身是开滦矿务局，1999年底改制为开滦（集团）有限责任公司，已经走过了134年的沧桑岁月。

1878年7月24日，开滦的前身“开平矿务局”正式挂牌；1878年10月2日，唐山矿一号井正式开凿。

开滦有绵长的历史根脉，享有“中国煤炭工业源头”、“北方民族工业的摇篮”等盛誉。

开创了中国煤炭工业的先河：这里是中国最早使用机器开采的大型煤矿，这里是中国近代最早实行股份制经营的企业，这里铺就了中国最早的准轨铁路唐胥铁路，这里开出了中国最早的蒸汽机车龙号机车，这里产出了中国第一桶水泥麒麟牌水泥，这里建造了中国企业第一个煤炭码头秦皇岛港，这里驶出了中国企业最早的自营海运船队。

建国后到202*年底，开滦集团共生产优质原煤10.5亿吨，精煤2.64亿吨，上缴利税165.6亿元，为国民经济发展做出了重要贡献。

在130多年后的今天，开滦人又迈开了坚实的脚步，达到百年开滦基业长青的辉煌境地！开滦集团地理位置优越，交通便利，处于环渤海经济区腹地。

XXXX 大学学士学位论 Abstract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 8.3~5.2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 移架目 录1 概述 (5)1.1液压支架的组成和分类 (5)1.2液压支架的工作原理 (8)1.3液压支架的支护方式 (11)1.4支架选型的基本参数........................................................................12 2 总体设计 (14)2.1选架型 (14)2.2液压支架基本参数的确定 (16)2.3采煤机、液压支架和输送机的配套 (19)2.4四连杆机构设计 (21)2.5顶梁长度的确定 (28)2.6立柱及柱窝位置的确定 (29)2.7平衡千斤顶位置的确定 (33)2.8其它千斤顶位置的确定.........................................................36 3 支架的受力计算 (39)3.1液压支架受力分析 (39)3.2确定支架的支护强度 (40)3.3底座接触比压计算 (40)3.4支架支护效率 (40)4液压支架的主要部件的设计 (42)4.1前梁 (43)4.2主顶梁 (43)4.3掩护梁 (44)4.4前、后连杆 (45)4.5底座 (45)4.6立柱 (46)4.7千斤顶 (47)5主要零、部件的强度校核 (49)5.1校核的基本要求 (49)5.2前梁的校核 (50)5.3主顶梁的校核 (52)5.4掩护梁的强度校核 (55)5.5底座强度校核 (57)5.6销轴和耳座的强度校核 (59)5.7立柱强度校核 (62)6液压系统设计 (68)6.1液压支架的液压系统的简介 (68)6.2液压支架的液压系统拟订 (69)6.3液压元件的选取 (71)6.4液压控制系统 (72)结束语 (76)参考文献 (77)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。

目录摘要 (3)前言 (5)第一章概述 (6)1.1 液压支架的工作原理 (6)1.2液压支架的工作过程 (6)1.3支架组成 (8)1.4液压支架主要结构件及其作用 (8)1.5 液压系统及其控制元件 (12)1.6 支架的设计特点 (13)第二章液压支架的总体设计 (14)2.1主要原始设计参数 (14)2.2 液压支架的选型 (14)2.3 液压支架的各部件选择 (15)2.4液压支架主要零部件设计 (17)第三章液压支架的工况分析 (25)3.1立柱液压缸的工况分析 (25)3.2推移千斤顶液压缸的工况分析 (25)3.3平衡千斤顶液压缸的工况分析 (26)第四章液压支架的液压系统图设计 (27)4.1液压执行元件的类型 (27)4.2液压回路设计 (27)第五章液压元件的选择 (29)5.1乳化液泵站参数确定 (29)5.2阀类元件的选择 (31)5.3辅助元件的选择 (31)5.4 管道尺寸的确定 (32)第六章验算液压系统 (33)6.1压力损失的验算 (33)6.2系统温升的验算 (34)第七章工作图设计 (37)7.1液压支架的整体结构尺寸的设计 (37)7.2 液压支架的总体布置 (42)第八章支架的受力分析与强度计算 (49)8.1支架的受力分析 (49)8.2主要部件的强度校核 (50)8.3支护强度和底座接触比压 (53)8.4立柱强度验算 (54)结论 (58)致谢 (59)参考书目 (60)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

中国矿业大学毕业设计任务书毕业设计题目：二柱式大采高掩护式液压支架设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：一、设计参数工作阻力23926KNmm支护高度2550~5500支护宽度1750mm支护强度1.08M P a二、设计要求1.根据设计参数确定支架架型及其结构参数；2.完成四连杆机构的优化设计；3.完成构件的结构设计、受力分析、强度验算；4.完成支架的总装配图及主要零件工作图；5.编写完成整机设计计算说明书。

摘要本课题的内容是掩护式液压支架的总体设计。

液压支架作为回采工作面的一种支护设备，液压支架在工作过程中能否取得良好的支护效果，取决于支架的架型，结构和相关参数。

首先，通过计算机软件Visual Basic来进行四连杆机构优化设计编程来确定支架的四连杆机构各杆系的长度；然后，通过三维软件Pro/ENGINEER来进行实体建模；其次，以力学模型为依据，分析了液压支架的顶梁、掩护梁上载荷的作用机理，得到了较为合理的支架载荷的计算公式；再次，结合本次设计的支架，从平面上对支架主要结构件进行受力分析；最后对支架主要结构件进行强度校核。

在完成本设计的过程中，利用理论分析的同时，也采用了许多实际经验，做到理论与实践相结合。

关键词：掩护式支架；四连杆；优化设计；强度ABSTRACTThe paper mainly foused on the problem which is design out a type of shield support.The hydraulic support described is a part of the mining industry equipment in the mine, used for protection of working environment in the gallery. It works well or bad at work basing on its support mode, frame and some parameters. In the first step, the optimal values of some parameters of the leading four-bar mechanism are determined by using Visual Basic. Secondly, the model is founded with the three-dimensional software, Pro/ENGINEE. Then on the base of mechanic model ofsupport-surrounding, the mechanism and loads on the support is decided. The next work, with the condition of the design, the main mechanics of hydraulic support is analyzed and calculated by plane. Finally, the under frame, top beam cave shield, wrists and hydraulic column are analyzed by calculation. And draw out all the process drawings.During the course of doing the paper, author not only analyses something theoretical, but also adopted a lot of actual experiences. Combining theory and practice. Therefore, the paper possesses theory and practical value, so it measures up the requiring of the nation to the undergraduate.Key words: shield hydraulic support; four-bar links; optimal design; strength目录1 绪论................................................................................. 错误！未定义书签。

1 绪论1.1 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。

而液压支架是一高压液体作为动力，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。

如图1—1所示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，另一腔回来，推动活塞上升，使与活塞杆想连接的顶梁紧紧接触顶板。

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。

3．支架和输送机前移支架和输送机的前移，都是由于底座上的推移千斤顶来完成的。

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的活塞杆腔，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；当需要输送机时，支架支撑顶板后，高压液体进入推移千斤顶活塞腔，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。

图1-1 液压支架工作原理图1-顶梁；2-立柱；3-底座；4-推移千斤顶；5-安全阀；6-液控单向阀；7、8-操纵阀；9-输送机；10-乳化液泵；11-主供液管；12-主回液管1.3 设计事项1.3.1 设计目的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）。

液压支架毕业论文目录1 引言 (1)1.1液压支架的组成 (1)1.2液压支架的支护方式 (1)1.3液压支架的工作原理 (2)1.3.1 支架升降和推移 (2)1.3.2 支架的承载过程 (3)1.4采煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数 (3)1.4.1 采煤工作面对液压支架的设计要求 (3)1.4.2 液压支架设计的基本参数 (4)2 液压支架整体结构设计 (5)2.1支架主要尺寸的确定 (5)2.1.1 支架的高度和支架的伸缩比 (5)2.1.2 支架间距和宽度的确定 (5)2.2支架四连杆机构的确定 (6)2.2.1 四连杆机构的作用 (6)2.2.2 四连杆机构设计的要求 (7)2.3顶梁长度的确定 (8)2.3.1 支架工作方式对顶梁长度的影响 (8)2.3.2 顶梁长度计算 (8)3 立柱结构设计和强度计算 (10)3.1双伸缩立柱缸径和工作阻力的确定 (10)3.1.1 双伸缩双作用立柱缸径的确定 (10)3.1.2 泵站压力的确定 (10)3.1.3 立柱初撑力的计算 (11)3.1.4 安全阀压力与立柱工作阻力的计算 (11)3.1.5 立柱缸体壁厚的计算 (12)3.2立柱强度和稳定性验算 (12)3.2.1 立柱缸体强度验算 (12)3.2.2 双伸缩立柱稳定性验算 (13)4 较薄煤层液压支架主要结构设计 (16)4.1支架主要部件的设计要求 (16)4.2掩护式支架顶梁的设计 (17)4.2.1 整体式顶梁 (17)4.2.2 铰结式顶梁 (17)4.2.3 楔形结构梁 (17)4.3底座的设计 (17)4.3.1 整体刚性底座 (18)4.3.2 底分式刚性底座 (18)4.3.3 铰结分体式底座 (18)4.4掩护梁和连杆的设计 (18)4.4.1 掩护梁 (18)4.4.2 四连杆机构 (19)4.5推移机构的设计 (19)4.5.1 短推移杆 (19)4.5.2 长推移杆 (19)4.6立柱的设计 (20)4.7液压支架的主要技术参数 (20)4.7.1 支护面积 (20)4.7.2 支架顶梁对支护面积的覆盖 (20)4.7.3 支护强度 (21)5 液压支架受力分析 (22)5.1概述 (22)5.1.1 支架工作状态 (22)5.1.2 计算载荷的确定 (22)5.2支架受力分析与计算 (23)5.2.1 顶梁的受力分析与计算 (23)5.2.2 掩护梁的受力分析与计算 (25)5.2.3 底座的受力分析与计算 (26)5.3顶梁的载荷分布 (26)5.4底座接触比压 (27)6 液压支架强度计算 (29)6.1强度条件 (29)6.2顶梁强度校核 (30)6.3掩护梁强度校核 (32)6.4底座强度校核 (34)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1 引言煤炭是我国的主要能源，在国民经济建设中，具有重要的战略地位。

摘要本课题主要论述了ZY3200/15/35型液压支架的主要设计过程。

其中包括：液压支架的选型、总体设计、主要零部件的设计、校核以及液压系统设计。

支架的形式为掩护式支架。

支架除了要有效的对顶板进行有效支撑，还要实现升、降、推移四个步骤。

支架采用四连杆机构，改善支架的受力状况，缩小支架的升降过程中顶梁前端前后移动的距离。

立柱采用单伸缩液压缸，前端带有加长杆，以满足支架最低及最高位置时的高度要求。

顶梁掩护梁、底座都做成箱体结构用钢板焊接而成。

在研制液压支架时，需要对支架进行生产试验和分析研究，确定合理的液压支架受力参数、运动参数和结构参数，以及选定液压支架最佳方案等方面综合性的科学技术问题。

本设计主要从支架的工作原理这手，然后进行总体结构设计以及校核。

关键词：液压支架；顶梁；底座；立柱；掩护梁ABSTRACTThe article mianly elaborate the ZY3200/15/35hydraulic support design for top-caving. includes: the selection of hydraulic pressure support form, system design, main spar part design and examination of hydraulic system designThe support eliminates must realize effectively carries on the strut to the roof, but also must realize ,to fall, to push, move four steps .the support uses four link motion gears, improves the support the stress condition, reduces the support to rise and full the distance which in the process fort end the top-beam around moves. The column uses the list expansion and contraction hydraulic cylinder, front end has legthens the pole, satisfies the support to be lowest and time the highest position high request. The top-beam, shields Liang, the foundation all makes the packed in a box body structure, becomes with the steel plate welding.At research to presses the support, need to carry on produce to experiment and analyze the research, make sure reasonable of liquid presses the support to be subjected to the dint parameter, the sport parameter and the structure parameters, and make selection the liquid to press the synthetic science technique problem of aspect of etc. of the best project of support. This design mainly this hand from the work principle of the support, then carry on the total structure design and school pits.Keyword:Hydraulic pressure support；Top beam；Cradle；the column-type support；caving shield目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1本课题的研究目的和意义 (1)1.2国内液压支架的研究现状及发展 (2)2液压支架概述 (4)2.1 液压支架的工作原理 (4)2.1.1 支架升降 (4)2.1.2支架推移 (4)2.1.3 支架承载过程 (5)2.2支架的选型设计 (6)2.2.1设计的工作条件 (6)2.2.2支架的支护性能与外载荷 (7)2.2.3 支架架型的选择 (7)3 液压支架的整体结构设计 (9)3.1 支架高度、中心距的确定 (9)3.1.1支架高度的确定 (9)3.1.2支架伸缩比 (9)3.1.3支架间距 (9)3.2底座长度和宽度的确定 (10)3.3四连杆机构的设计 (10)3.3.1 四连杆几何特征 (10)3.3.2.四连杆机构各部尺寸的确定 (11)3.4顶梁长度计算 (15)4支架主要部件的设计 (17)4.1顶梁的设计 (17)4.2液压支架的底座的设计 (18)4.3支架技术参数和立柱的设计 (18)4.3.1 支护面积 (18)4.3.2 支护强度 (19)4.3.3 确定立柱的技术参数 (20)4.3.4 安全阀压力与立柱工作阻力的确定 (21)4.3.6支护效率 (24)4.3.7 底座接触比压 (24)4.4立柱柱窝位置和受力计算 (25)4.4.1立柱布置 (25)4.4.2立柱柱窝位置的确定 (25)4.5千斤顶技术参数的确定 (27)4.5.1推移千斤顶 (27)4.5.2平衡千斤顶在顶梁上位置的确定 (28)5 支架受力分析与计算 (32)5.1支架工作状态 (32)5.1.1 顶板状态 (32)5.1.2支架工作状态 (32)5.1.3支架受力 (33)5.2受力计算 (33)5.3 顶梁载荷分布 (37)6. 液压支架的强度校核 (38)6.1强度条件 (37)6.2主顶梁的校核 (39)6.2.1主顶梁的弯距计算 (39)6.2.2主顶梁的强度计算 (40)6.2.3安全系数 (41)6.3 掩护梁强度校核 (41)6.3.1掩护梁受力情况 (41)6.3.2掩护梁强度计算 (42)6.3.3安全系数 (43)6.4 底座强度校核 (43)6.4.1底座受力情况 (43)6.5立柱强度校核 (47)6.5.1预算缸筒内径和缸壁厚度 (47)6.5.2计算重叠长度 (48)6.5.3各段的弯矩 (49)6.5.4加长杆强度核算 (51)6.5.5活柱强度核算 (51)7 液压系统设计 (54)7.1 液压系统的设计方法 (54)7.2 千斤顶系统 (54)7.2.1. 侧推、调架、防倒系统 (54)7.2.2. 推移千斤顶系统 (55)7.2.3.平衡千斤顶系统 (55)8技术经济分析 (57)9结论 (58)致谢 (61)参考文献 (60)附录： (59)外文资料与中文翻译 (59)1绪论1.1本课题的研究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。

1 概述1.1 液压支架在综采工作面的作用和分类1.1.1 液压支架的用途液压支架作为煤矿综采机械化采煤设备（液压支架、可弯曲输送机和采煤机）的重要组成设备之一，可见它的作用是十分重要的;在生产过程中，液压支架的性能的好坏将直接影响煤矿生产的质量,特别是生产过程中对人员的安全保障问题是极为重要的。

所有的这些都要求我们在从事液压支架设计时要严格按相关的规程要求来设计液压支架，设计的产品要具有安全性的同时要具有经济性，从而实现在做到确保人员的安全的同时要最大程度地提高煤矿生产效率，达到好的经济效益，提高工人的收入和生活水平。

因此，性能优良的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。

1.1.2 液压支架的分类液压支架的种类很多，分类的依据和方法各不相同。

下面介绍几种常用的分类方法以及液压支架的类型。

⑴按支架与围岩的相互作用关系分类按照液压支架与围岩的相互作用关系，目前使用的液压支架可分为三类，即支撑式、掩护式和支撑掩护式三大类。

①支撑式液压支架支撑式液压支架是一个在底座上放置几根立柱支撑顶梁，通过顶梁支撑顶板的简单结构基础上发展起来的，它是世界上发展最早的液压支架。

典型的支撑式液压支架，其顶梁较长，立柱较多，靠支撑作用维护一定的工作空间，而顶板岩石则在顶梁后部切断垮落。

架厚的挡矸帘只起着碎矸石从采空区涌入工作面的作用。

这种类型的支架具有较大的支撑能力和良好的切顶性能，因此适用于顶板坚硬完整，基本顶周期压力明显或强烈，底板较坚硬的煤层。

但由于立柱的垂直布置，所以支架承受水平力的能力差，在水平力的作用下，支架容易失去稳定性。

②掩护式液压支架掩护式液压支架是利用立柱、顶梁与掩护梁来支护顶板和防止岩石落入工作面。

这类支架的顶梁较短，多数支架的立柱只有一排，一般仅有1～2根，多呈倾斜布置，与掩护梁连接或直接连接在顶梁上。

立柱通过顶梁支撑顶板。

掩护梁与冒落得岩石相接触，阻止矸石涌入工作面并承受采空区矸石的载荷。

前言毕业设计作为本科学习最重要的组成部分之一，它能提高我们发现、分析、解决问题的能力，综合检验和巩固我们所学知识，同时又是对我们大学四年所学知识的全面复习，更是向我们以后即将从事的专业性工作的正常过渡。

放顶煤综采近年来在我国得到迅速的发展.放顶煤综采技术的推广使用,扩大了综合机械化开采的使用范围,简化了矿井的采掘系统和生产组织,大幅度里提高了综采工作面的劳动效率和生产,降低了煤炭的生产成本,在煤炭生产上取得了显著的技术经济效果.尽管我国在综采放顶煤技术的发展和放顶煤综采设备的研制上已取得了很大成绩,但仍然存在一些重大的技术问题没有得到切底解决,如煤炭回收率问题,工作面降、灭尘问题,采空区发火问题等,幸运的是在这次设计中我的课题就是关于煤矿采煤设备的液压支架，能更进一步的了解矿山机械。

在设计过程中，得到了指导老师任保才教授的关心和大力帮助，才得以顺利完成，在此表示衷心的感谢。

同时，此设计有的内容尚需进一步在实践中验证，加之本人水平所限，设计中有不足之处，敬请指导老师批评指正。

2006年6月一、绪论1.1 液压支架的作用及发展历史1.1.1 液压支架的应用及意义随着工业技术的不断发展，国民经济对煤炭需要量的日益增加，煤矿开采，特别是采煤工作免得生产技术面貌发生了巨大的变化。

自1954年英国装备了世界上第一个液压支架工作满开始，采煤技术实现了综合机械化。

综合机械化采煤，就是工作面采煤，运输和支护三大主要生产环节都实现机械化。

也就是说，采用滚筒式或刨削式等采煤机械落煤与装煤；工作面重型可弯曲运输机，以及与之适应的顺槽转载机和可伸缩皮带运输机等运煤；自移式液压支架支护和管理顶板。

这几种设备相互配合，组成了综合机械化采煤设备。

液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和滑件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，能实现支撑，降落移架和推移运输机等一整套工序。

液压支架技术上先进，经济上合理，安全上可靠，当前世界各国都在不断地提高采煤工作面的综合机械化水平。

摘要现代煤矿高效工作面的关键设备液压支架,是煤矿实现采煤、运输和支护等所有工序全部机械化的重要环节。

支撑掩护式支架是以支撑为主,掩护为辅的液压支架,用来控制采场顶板下沉断裂及冒落,保证控顶距内顶板完整和必要的回采空间。

对支撑掩护式液压支架的结构特点及合理应用等进行了简要介绍。

为保证支架的合理工作状态,应尽量缩短降架时间,快速移架,及时支护,并保持足够的支架初撑力在详细分析液压支架初撑力与直接顶相互作用机理的基础上,对支架合理初撑力的确定进行了分析研究,并提出了合理支架初撑力的确定方法。

关键词：液压支架、支护、初撑力目录摘要 (1)目录 (2)1 引言 (5)1.1液压支架发展历史 (5)1.2放顶煤开采工艺及放顶煤液压支架 (6)1.3采煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数 (10)1.3.1 采煤工作面对液压支架的设计要求 (10)1.3.2 液压支架设计的基本参数 (10)1.4本文做的主要工作 (11)2 液压支架整体结构设计 (12)2.1支架主要尺寸的确定 (12)2.1.1 支架的高度和支架的伸缩比 (12)2.1.2支架间距和宽度的确定 (13)2.2支架四连杆机构的确定 (13)2.2.1 四连杆机构的作用 (13)2.2.2 四连杆机构设计的要求 (14)2.3四连杆机构的设计 (16)2.4顶梁长度的确定 (25)2.4.1支架工作方式对顶梁长度的影响 (25)2.4.2顶梁长度计算 (25)3 放顶煤液压支架主要结构设计 (27)3.1支架主要部件的设计要求 (27)3.2顶梁的设计 (28)3.3底座的设计 (29)3.4掩护梁和连杆的设计 (29)3.5放煤口及放煤机构的设计 (29)3.6液压系统的设计 (31)3.6.1 液压系统的特点 (31)3.6.2 支架的工作机构 (32)3.6.3 控制系统 (32)3.7液压支架的主要技术参数 (33)3.7.1 支护面积 (33)3.7.2 支护强度和支护效率 (33)3.7.3 ZFS5000/32/47放顶煤液压支架性能参数一览表 (33)4 立柱结构设计和强度计算 (37)4.1单伸缩立柱缸径和工作阻力的确定 (37)4.1.1 单伸缩立柱缸径的确定 (37)4.1.2 泵站压力的确定 (38)4.1.3 立柱初撑力的计算 (38)4.1.4 立柱工作阻力的计算 (38)4.1.5立柱缸体壁厚的计算 (38)4.2立柱强度验算 (39)4.2.1 立柱缸体强度验算 (39)4.2.2 立柱活塞杆强度验算 (40)5 液压支架受力分析 (44)5.1概述 (44)5.1.1 支架工作状态 (44)5.1.2 计算载荷的确定 (44)5.2支架受力分析与计算 (45)5.2.1 主顶梁的受力分析与计算 (45)5.2.2 掩护梁的受力分析与计算 (47)5.2.3 底座的受力分析与计算 (48)5.3顶梁的载荷分布 (50)5.4底座接触比压 (51)6 液压支架强度计算 (53)6.1强度条件 (53)6.2顶梁强度校核 (54)6.3掩护梁强度校核 (58)6.4底座强度校核 (62)6.5前连杆强度校核 (65)6.6后连杆强度校核 (67)结论 (69)参考文献 (71)1 引言我国煤炭储量十分丰富，1979年世界能源会议估计我国煤炭资源为15000亿吨，其中煤层厚度大于3.5米的厚煤层占40%左右。

中国矿业大学本科生毕业论文姓名：学号：学院：机电学院专业：机械制造设计题目：液压支架设计专题：指导教师：职称：2007 年 6 月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院机电学院专业年级学生姓名任务下达日期：2007年 3 月10 日毕业设计日期：2007 年 3 月13日至2007 年6月20日毕业设计题目：液压支架设计毕业设计专题题目：毕业设计参考参数和基本要求：一．设计参数：工作阻力 2 3716KN 支护宽度 1750mm支撑高度 2200mm～ 4500mm 支护强度1.65（MPa）二．设计要求：1．根据设计参数，确定轴承基本类型及其结构参数；2．完成四连杆机构的参数优化设计；3．完成各构件结构设计、受力分析及其强度校核；4．利用三维绘图完成整机设计；5．完成主要部件、组件及主要零件工作图的设计；6．编写完成整机设计计算说明书院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩。