下载文档原格式
煤工作面液压支架安装调架装置的设计摘要：液压支架是煤矿开采中综合机械化工作面的主体设备，它能可靠而有效地支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，保持安全的地下作业空间。
液压支架与采煤机、可弯曲输送机和顺槽转载机配合，从而为煤矿实现高产、高效和安全生产创造了条件。
液压支架是用来控制采煤工作面矿山压力的主要设备。
工作面回采前需对液压支架进行安全快速安装，快速高质量安装以缩短工作面准备周期，提高工作回采效率，而且在后期回采过程中降低支架故障率，提高支架支护效果。
鉴于此，本文对煤工作面液压支架安装调架装置的设计进行分析，以供参考。
关键词：采煤工作面；液压支架；安装调架装置引言同煤集团机电装备公司中央机厂通过技术研究，设计了一套液压支架安装调节装置，并在塔山矿三盘区8305工作面进行应用，通过实际应用发现，该装置有效提高了支架安装质量及安装效率，保证了支架安装施工安全，降低了支架故障率，取得了显著成效。
1液压支架拆装设备概况液压支架拆装设备主要由以下三部分组成：①框架式拆装机构。
由顶梁、立柱、底梁、中间横梁、液压油缸、滑轮装置、钢丝绳组成，起到整体负载支撑、控制作业范围、保证工作安全等作用。
②单铰双钩吊装机构。
由上三角梁、下三角梁、吊钩装置、滑轮装置组成，起到液压支架吊装、X方向微小精确移动的作用。
③吊装机械臂。
由吊臂、吊钩装置、回转平台、液压油缸组成，用于液压支架伸缩立柱的分离及组装作业。
2矿用液压支架调节装置结构及工作原理2.1装置结构1）矿用液压支架调节装置主要由支撑板、万向滑轮、空心箱、支架固定装置、自由柱体、导向辊、连接带、转动把手等部分组成，如图1所示。
2）该装置共有两套空心套体，即拉伸空心套体和调高空心套体，且安装在支撑板上方，空心套体内安装有液压自由柱体，利用液压阀门可对自由柱体进行调高、拉伸等动作。
2.2工作原理1）首先在支架安装地点顶板处安装滑轮组，并在工作面煤壁处安装一台双速多用绞车，采用吊车将支架吊放至调节装置中支架固定装置上，并采用限位装置将支架固定。
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。
前言煤炭是工业的粮食，目前与在相当一段时期，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、围岩情况与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与工作面的实际情况，结合支架的发展情况与分类，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与作用，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与它们的工作原理，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AbstractThe design ZY3200/14/34 cover-powered support is mainly for Xingtai Mining Group, Xingtai 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 realsituation facecombined with the development of supports and classification of thehydraulic 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 overall 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 supporthydraulic system、the column、the basic control loop of a variety of jack systemand their working principle, and selects the hydraulic pump station components and hydraulic lines.Key words: cover-powered supportthe structural components the supporthydraulic system目录第一章概论 (6)1.1 矿井的概述 (6)1.2 支架的发展情况 (6)1.3 液压支架在工作面的工作情况 (6)1.4 液压支架的工作原理 (6)1.5液压支架的选型 (7)1.6 掩护式支架的特点 (8)1.7 主要技术特征与配套设备 (9)1.8液压支架基本参数的确定 (10)1.9配套设备与要求 (11)第二章液压支架结构尺寸的设计 (12)2.1顶梁尺寸的确定 (12)2.2四连杆机构的确定…………………………………………… .122.3底座长度的确定 (14)第三章液压支架部件的设计 (15)3.1顶梁的设计 (15)3.2掩护梁的设计 (15)3.3四连杆机构设计 (16)3.4侧护板的设计 (16)3.5底座的设计 (17)3.6推移装置 (18)3.7护帮装置 (18)3.8立柱 (19)3.9千斤顶 (21)第四章喷雾灭尘系统设计 (23)4.1 系统的作用 (23)4.2 系统的组成 (23)第五章液压支架部件受力分析与强度验算 (25)5.1 支架的强度条件 (25)5.2 立柱的强度校核 (25)5.2.1立柱的稳定性验算 (25)5.2.2活塞杆强度验算 (27)5.2.3缸体的强度验算 (29)第六章液压支架的液压系统设计 (31)6.1液压支架的液压系统简介 (31)6.2液压支架的基本控制回路 (32)6.3泵站与各种液压元件的选型 (35)结论 (38)参考文献 (39)辞 (40)第一章概论1.1 矿井的概述冀中能源梧桐庄矿是一座年产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%。
摘要在新能源全面普及之前，煤炭仍然是我国化石能源的主体。
在现代采煤技术中，综合机械化采煤是现阶段最先进的采煤方法。
液压支架作为工作面的主要组成部分，能有效隔离工作面采空区，实现对不稳定矿压的有效控制。
然而，中都现有的液压支架存在着四柱式载荷不均、支架式稳定性差、支架盾构式成本高等问题。
鉴于此，本文设计开发了一种工作阻力为2600kn的液压支架，可同时适应采矿和充填作业。
本设计主要论述了液压支架的选型、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。
关键词：液压支架；顶梁；底座；立柱；结构设计ABSTRACTBefore new sources of energy are fully popularized, coal remains the mainstay of fossil energy in my country. Among modern coal mining technologies, full mechanized coal mining is the most advanced method of coal mining at this stage. As the main component of the complete mechanized coal mining face, the hydraulic support can effectively isolate the mined area from the face and achieve effective control of unstable mine stress. However, the existing hydraulic brackets have certain problems in field use, such as uneven load of the four post type, poor stability of the bracket type, and the high cost of the bracket and shield type. . With this in mind, this article has designed and developed a hydraulic support with a working resistance of 2600 kN and suitable for both mining and filling operations in response to the filling and mining needs of coal mines. This design mainly deals with the selection of the hydraulic support, the general design, the design and verification of the main components and the design of the hydraulic system.The form of the stent is a shielded stent. In addition to effectively supporting the top plate, the rack must also perform four stages of raising, lowering and moving. The bracket adopts four-bar linkage mechanism to improve the strength condition of the bracket and reduce the distance of the front end of the upper beam moving back and forth during the bracket lifting process. The column adopts a unique telescopic hydraulic cylinder with an extension rod at the front end to meet the height requirements of the lowest and highest position of the stand.Keyword: Hydraulic pressure support；Top beam；Cradle；the column-type support；structure design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2国外研究现状和趋势 (2)1.3国内发展现状及趋势 (4)1.4设计目标和内容 (6)第二章液压支架概述和方案设计 (7)2.1 液压支架的构成 (7)2.2 液压支架原理 (8)2.2.1液压支架中的载荷传递 (8)2.2.2 液压支架的工作过程 (9)2.3 液压支架的分类 (11)2.3.1 按放煤口位置分类 (11)2.3.2 按照结构形式分类 (12)2.4设计原始条件 (14)第三章液压支架的整体结构设计 (15)3.1 支架高度、中心距的确定 (15)3.1.1 支架高度的确定 (15)3.1.2 支架伸缩比 (15)3.1.3 支架间距 (15)3.2底座长度的确定 (16)3.2.1 底座长度 (16)3.2.2 底座宽度 (16)3.3四连杆机构的设计 (16)3.3.1 四连杆机构的作用与缺点 (16)3.3.2 四连杆几何特征 (17)3.3.3 四连杆机构各部尺寸的确定 (17)3.4顶梁长度计算 (21)3.4.1 支架工作方式对顶梁长度的影响 (21)3.4.2 顶梁长度计算 (22)第四章支架主要部件的设计 (24)4.1支架主要部件的设计要求 (24)4.2顶梁的设计 (24)4.3底座的设计 (25)4.3.1液压支架的底座 (25)4.4支架技术参数和立柱的设计 (26)4.4.1 支护面积 (26)4.4.2 支护强度 (26)4.4.3 确定立柱的技术参数 (27)4.4.4 安全阀压力与立柱工作阻力的确定 (27)4.4.6 支护效率 (30)4.4.7 底座接触比压 (31)4.5立柱柱窝位置和受力计算 (31)4.5.1立柱布置 (31)4.5.2立柱柱窝位置的确定 (32)4.6 千斤顶技术参数的确定 (33)4.6.1推移千斤顶 (33)4.6.2平衡千斤顶在顶梁上位置的确定 (33)4.6.3侧推千斤顶位置的确定 (36)第五章支架受力分析与计算 (38)5.1支架工作状态 (38)5.1.1 顶板状态 (38)5.1.2支架工作状态 (38)5.1.3支架受力 (38)5.2受力计算 (38)5.3 顶梁载荷分布 (41)第六章液压系统设计 (43)6.1液压支架的液压系统特点 (43)6.2 液压系统的设计方法 (43)6.3 千斤顶系统 (43)6.3.1. 侧推、调架、防倒系统 (44)6.3.2. 推移千斤顶系统 (44)6.3.3.平衡千斤顶系统 (44)6.3.4. 活动侧护板控制方式 (45)6.4乳化液泵站系统 (45)6.4.1乳化液泵站 (45)6.4.2泵站液压系统 (46)6.4.3乳化液泵站的元部件 (47)结论 (49)参考文献 (50)致谢 (52)第一章绪论1.1课题研究背景能源是人类生存和经济发展的物质基础。
薄煤掩护式液压支架毕业设计薄煤掩护式液压支架毕业设计摘要液压支架是采矿设备的重要组成部分，主要是有效的支撑和控制顶板，防止矸石窜入工作面和推移输送机，它与采煤机和输送机配套使用，实现落煤，运输支撑顶板综合机械化，有效的减轻了工作面的劳动强度，提高了劳动生产率，并且大幅减小了矿上事故的发生率。
本次毕业设计以“薄煤掩护式液压支架”作为设计课题，将先进的设计理念、先进的设计技术、先进的采煤工艺与冀中能源峰峰集团小屯矿的实际地质条件相结合应用于传统产品的设计中。
本设计说明书共分六章，通过对液压支架的使用现状、方案比较、参数设计及其使用、维修的设计，让我们学到的各科知识在实践中得以应用，为我们今后的设计得到锻炼。
关键词：液压支架薄煤液压支架矿山机械设备目录摘要------------------------------------------------------1 第1章概述------------------------------------------------1 1.1我国煤碳的开采和液压支架的发展-------------------------------3 1.2 国外液压支架的发展趋势---------------------------------------4 1.3 小屯矿矿井概况----------------------------------------------7 第2章液压支架的方案制定---------------------------------9 2.1液压支架的设计依据--------------------------------------------9 2.2 总体方案的分析-----------------------------------------------12 第3章液压支架参数的确定------------------------------------15 3.1 液压支架已知数据---------------------------------------------15 3.2 液压支架整体参数的确定---------------------------------------16 3.3 液压支架部件基本参数的确定-----------------------------------17 第4章液压支架受力分析与较核-----------------------------------18 4.1 液压支架顶梁受力分析与较核-------------------------------------18 4.2 液压支架底座的受力分析与较核----------------------------------23 4.3千斤顶销轴的较核------------------------------------------------26 第5章液压支架的使用和维护--------------------------------------27 5.1液压支架的操作-------------------------------------------------27 5.2 液压支架使用注意事项------------------------------------------28 5.3 液压支架的维护、保养及故障处理-------------------------------30 5.4 常见故障及处理方法--------------------------------------------32 第6章结论---------------------------------------------------35 第一章概述1.1我国煤碳的开采和液压支架的发展我国煤炭资源十分丰富，1985年全国累计探明煤炭总储量为7822亿t，其中厚煤层的储量占首位，接近总储量的一半，根据1988年我国统配煤矿统计，原煤产量按薄、中厚及厚煤层的比重分别为10.4%、43.97%及45.63%；若以可采储量统计，则分别为17.36%、37.84%、44.80%。
前言煤炭是我国常规能源的主体，随着国民经济的发展，煤炭的需要量越来越打。
为了加速我国煤炭工业的发展，必须实现综合机械化采煤。
在综采工作面，液压支架是中国综采工作面最主要的技术装备之一，对于提高采煤效率，降低成本，改善作业环境，减少笨重的体力劳动具有举足轻重的作用，也是国产综采工作面装备中生产量最大的产品，正确、合理地设计液压支架，以适应不同地质条件的采煤工作面需要就成为十分重要的环节。
液压支架是综采设备的重要组成部分，是综采工作面的支护设备。
它的主要作用是有效地支撑和控制工作面的顶板，维护安全作业空间，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机，推移工作面采运设备。
它与采煤机配套使用，实现采煤综合机械化，可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。
高产高效综采技术的核心是工作面综采设备，而液压支架工作是其工作面三大配套设备之一。
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。
1液压支架概述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。
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。
液压支架的设计毕业设计论文摘要本课题主要论述了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；结构设计ABSTRACTThe article mianly elaborate the hydraulic 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；thecolumn-type support；structure design1绪论1.1国内外液压支架的研究现状及发展地下开采的煤产量主要是利用由液压支架配套的综采设备产出的。
摘要随着煤炭资源的日益减少，如何更好的实现对薄煤层的开采成为了一个重要话题。
在我国西南部的很多矿区，薄煤层已经成为主采煤层。
液压支架作为煤矿开采的重要支护设备，在保证工人的人身安全的同时，还要提高煤矿的生产效率。
因此，研制高质高效的薄煤层液压支架具有重要的意义。
传统的液压支架使用两柱或四柱支撑，工作阻力小，而且四连杆机构设计起来十分困难，最终只能用近似的双纽线实现顶梁端部的运动，顶梁仍然有倾向煤壁的趋势。
本文设计的液压支架采用八根立柱支撑，支护阻力大，取消了四连杆机构，用立柱的液压力抵抗水平力，是液压支架设计方法的巨大进步。
本文设计的内容主要包括：顶梁、底座、前梁、立柱等关键部件的结构设计，建立液压支架的三维模型，实现运动仿真，最后进行有限元分析校核关键部件的强度。
设计的过程中参考了现有液压支架结构设计的优点，如顶梁的箱形结构、底座的底分式结构等。
本设计的主要创新点在于：八根立柱对顶板实现密集支护，不仅提高了支护阻力，而且可以通过更换不同缸径的悬浮式立柱，实现支架的模块化设计、集成化装配和规模化生产，大大缩短了生产和检测周期，加快了我国综采机械化生产进程。
薄煤层液压支架一般采用邻架控制，为了减少管路上的压力损失，方便人员的操作，设计了一种先导控制的液压系统，对液压支架液压系统的设计具有一定的参考价值。
关键词：液压支架；超静定结构；运动仿真；有限元分析ABSTRACTWith the decrease of the coal resources, how to mine the thin coal seam better became an important topic. In the southwest of China, the thin coal seam has been the mainly mining area. Hydraulic support as the important supporting equipment in coal mining, not only to ensure the safety of workers, but also to improve production efficiency of coal mine. Therefore, the development of the high quality and high efficient hydraulic support in thin coal seam has vital significance.The traditional hydraulic support using two or four hydraulic pillars support the roof of coal seam, the force of the support is small, and the design of four bar linkage is very difficult. Because the movement of the top beam can only realize with approximate Double new line, there are still a tendency of coal wall trend. This paper introduces the design of hydraulic support adopted eight hydraulic pillars, cancelled four bar linkage, using the hydraulic pressure resist level force. The design method of hydraulic support is a great progress.The main of this paper introduce: The structure of top beam, base beam, front beam and hydraulic pillars and other key parts of the hydraulic support, build hydraulic support's 3 d model to realize the movement simulation, use finite element analysis to analyse the structure strength of key parts. The design process of the hydraulic support reference the structure design of the existing hydraulic support, such as the box structure of the top beam.The main innovation of this design is: eight hydraulic pillars to realize intensive supporting, not only improve support resistance, but also can through replacing different diameter of the hydraulic pillars to realize the modular design , integrated assembly and large-scale production, which greatly reduce the cycle of production and testing, and also speed up the mechanization of manufacturing process. Thin coal seam hydraulic support general use of the neighboring support control, in order to reduce the pressure loss on the pipeline, the design of the hydraulic system introduce a method of pilot control , which has some reference value for the design of the hydraulic system.Key words:Hydraulic support；Super static set structure；Movement simulation；Finite element analysis目录1 绪论 (1)1.1薄煤层开采技术 (1)1.2液压支架的用途及分类 (1)1.2.1液压支架的作用 (1)1.2.2液压支架的工作过程 (1)1.2.3液压支架的现场布置 (3)1.2.4液压支架的分类 (4)1.2.5液压支架的支护方式 (5)1.2.6对液压支架的基本要求 (5)1.3薄煤层液压支架的结构特点 (5)1.4液压支架的国内外现状及发展趋势 (6)1.5超静定结构的创新和优点 (9)2液压支架整体结构设计 (10)2.1液压支架的设计参数 (10)2.2支架的高度和支架的伸缩比 (10)2.2.1支架高度 (10)2.2.2支架的伸缩比 (10)2.3支架间距 (10)2.4底座长度的确定 (11)2.5顶梁尺寸 (11)2.5.1支架工作方式对顶梁长度的影响 (11)2.5.2顶梁长度 (11)2.5.3顶梁宽度 (12)2.5.4顶板覆盖率 (13)2.6立柱布置 (13)2.6.1立柱数 (13)2.6.2支撑方式 (13)3液压支架部件设计 (14)3.1顶梁 (14)3.1.1主要作用 (14)3.1.2结构型式 (14)3.1.3顶梁结构和断面形状 (15)3.2侧护板的设计 (17)3.2.1侧护板的作用 (17)3.2.2侧护板的结构型式 (17)3.2.3侧护板尺寸的确定 (18)3.3底座的设计 (19)3.3.1底座的作用 (19)3.3.2底座的结构形式 (19)3.4推移装置的设计 (20)3.4.1推移装置的用途 (20)3.4.2推移装置的要求 (20)3.4.3推移装置的结构 (21)3.5立柱的设计 (23)3.5.1立柱的类型 (23)3.5.2悬浮式液压支柱的优点 (24)3.6辅助装置的设计 (25)3.6.1护帮装置的设计 (25)3.6.2防倒装置的设计 (26)3.7液压支架的主要技术参数 (27)3.7.1支护面积 (27)3.7.2支护强度 (27)3.7.3支护效率 (27)3.8千斤顶参数的设计 (28)3.8.1推移千斤顶 (28)3.8.2侧推千斤顶 (28)4立柱结构设计和强度校核 (29)4.1单伸缩立柱缸径和工作阻力的确定 (29)4.1.1单伸缩立柱缸径的确定 (29)4.1.2泵站压力的确定 (29)4.1.3立柱初撑力的计算 (29)4.1.4立柱工作阻力的计算 (30)4.1.5立柱缸体壁厚的计算 (30)4.2油缸稳定性验算和立柱强度校核 (31)4.2.1油缸稳定性验算 (31)4.2.2活柱强度验算 (31)4.2.3缸体与缸底焊缝强度验算 (33)5液压支架受力分析 (34)5.1概述 (34)5.1.1支架工作状态 (34)5.1.2计算载荷的确定 (34)5.2液压支架的受力分析与计算 (35)5.2.1前梁的受力分析与计算 (35)5.2.2主顶梁的受力分析与计算 (36)5.2.3底座的受力分析与计算 (37)5.3顶梁的载荷分布 (37)5.4底座接触比压 (38)6液压支架强度计算 (40)6.1强度条件 (40)6.2前梁强度校核 (41)6.3顶梁强度校核 (44)6.4底座强度校核 (48)6.5销轴及耳板的强度校核 (51)6.5.1前梁与顶梁联结处销轴的强度校核 (52)6.5.2前梁与顶梁联结处耳板的强度校核 (53)6.5.3立柱与底座处销轴的强度校核 (53)6.5.4立柱销轴支座的强度校核 (54)6.5.5其他地方销轴和耳板的强度校核 (55)7液压支架的液压系统设计 (56)7.1液压支架的液压系统简介 (56)7.1.1液压支架传动系统的基本要求 (56)7.1.2液压支架的液压传动特点 (56)7.1.3液压支架的控制方式 (56)7.2液压支架的液压系统拟定 (57)8液压支架的运动仿真和有限元分析 (59)8.1基于P RO/E的三维实体建模 (59)8.1.1建模的目的与意义 (59)8.1.2P RO/E中建模方法 (60)8.1.3P RO/E中虚拟装配 (62)8.1.4P RO/E中运动仿真 (63)8.1.5P RO/E仿真结果分析 (66)8.2基于ANSYS W ORKBENCH 12的有限元分析 (68)8.2.1虚拟压架实验 (69)8.2.2ANSYS W ORKBENCH 12有限元分析 (69)9结论 (78)10参考文献 (79)11翻译 (80)外文原文 (80)中文译文 (84)12致谢 (91)中国矿业大学11届本科生毕业设计第1页1 绪论煤炭工业是国民经济重要的基础产业。
