支掩式液压支架立柱的设计

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1、支掩式液压支架立柱的设计ZY3600/12/27.5L型液压支架立柱力学模型建立及验算液压支架立柱、千斤顶是液床支架的动力部件。立柱的性能和可靠性直接影响着支架的性能和可靠性，进而影响着综合采煤工作面的安全和牛产效率。—液压支架立柱简介立柱是液压支架实现支撑和承载的主要部件,它长期处于高压受力状态。其工作腔必须可靠地密封，装有安全阀以控制其最高工作压力，使工作压力大于泵站压力。它除应具有合理工作阻力和可靠的工作特性Z外，述必须有足够的抗压和抗弯强度，良好的密封，结构简单冃能适应液压支架工作的要求。单作川立柱属于液

2、压升柱，自由降柱的工作方式，应用较少。液压支架上广泛采川的是双作用活塞式立柱，既靠液压力实现升柱、强迫降柱，借此提高立柱工作的可靠性，并为支架的遥控及自动控制提供了可能性。在伸缩方式上，过去大多数支架采用单伸缩立柱。当前，为了扩大支架的调髙范围，适应煤层厚度变化，双伸缩立柱己在广泛使用，并正发展大采高的三伸缩立柱。木文屮所采用的是双伸缩立柱。二液压支架立柱的结构液压缸一•般山活塞、缸体、缸盖和活塞杆筹部分组成。立柱和千斤顶在结构上的差异仅在于活塞杆直径差別较大。这是因为立柱承受顶板载荷较大，而迫降力较少，故活柱多

3、采用空心结构，以便增大活柱直径，保证足够的刚度和强度。而千斤顶则要求尽可能缩小推拉力差距，以满足工作需要，故活塞杆在保证一定刚度和强度的前提下，尽量做得细些为好。其他部分的结构基木相同。I活塞活塞是液压缸的关键部件，对它的主耍要求是保证密封性能良好，运动血能承受力的冲击和振动等。活塞可以与活套，也可以与活柱成为一体。活塞上安装有密封元件，密封元件主要是密封圈。密封圈有0型、Y型、V型和活塞环密封等。最近广泛使用鼓形和蕾形密封圈。2导向套导向套装在缸体的上端，它在活柱或千斤顶活塞杆伸缩时起导向作用。导向套与活塞杆表

4、而既要紧密接触，乂要动作灵活，而且要承受住外部载荷对活塞杆的横向压力、弯曲、振动等产牛的影响。导向套与缸体的连接方式常用下列三种：(1)用螺纹连接。螺纹连接方式比较简单，但在井下使用久了易生锈，拆卸不方便；(2)用压紧帽和固定钢丝连接。这种结构简单，但装拆麻烦；(3)用钢丝扌当圈固定连接。这种结构简单，装卸方便，但要求活塞杆外径与缸体内径之间有比较大的空间，所以在千斤顶上使用较多。3缸体缸体是立柱的承压部件，支架上的立柱和千斤顶缸体一般都用合金无缝钢管做成。缸体的内表而是活塞的密封表而，要求很高的加工精度。4活柱

5、和活塞杆活柱和活塞杆是立柱和千斤顶传递机械力的重要部件，它要承受压力、弯曲等载荷的作川，必须耐磨和耐腐蚀。它们可川合金无缝钢管或恻钢制成。为了防止在矿井条件卞表面生锈和腐蚀，在它们表面耍镀铜或镀銘，在井下使用时要注意保护。三液压支架立柱的强度验算液压支架的液压受力部件中，除立柱、前梁短柱外，还有冋转、平衡、推移、侧护、导向、防倒滑等千斤顶。根据煤层赋存条件确定支架所受外力后，应依据支架外载与立柱工作阻力的关系，以及短柱和各种千斤顶受载情况，确定每个构件受力后的可靠程度，即对它们进行强度验算，检验所选立柱和「斤顶的

6、适应性和可靠性。一般来说，支架强度验算须经下列步骤：笫一步：根据煤层赋存及开采条件确定支架所受外载，并选出其中最危险的工况做为计算的前提。第二步：根据支架所受外载，分析支架上每个构件可能承受的内力，并绘制每个构件的弯矩、剪力及轴向力等内力图。第三步：根据支架每个构件所承受的最大应力，选择构件所用的材料、断而形状及尺寸,并确定构件受力后的安全系数，确定每个构件受力后的可靠程度。立柱、短柱和千斤顶都须按上述步骤进行强度验算。ZY8000/26/56型液压支架的主要技术参数如F：项1=1ZY3600/12/27.5L型

7、液压支架单位支撑高度26(X)-5600mm支护宽度1630-1830mm中心距1750mm支初撑力P=31.5MPa6412kN工作阻力P=39.3MPa8000kN支护强度0.98-1.01MPa架对底板比压1.21-3.15MPa适应煤层倾角0〜15度运输时外形尺寸地而7640X1630X2600ZY3600/12/27.5L型液压支架立柱的主要技术参数项目ZY3600/12/27.5L型液压支架单位缸径360/270mm柱径340/230mm初撑力P=31.5MPa3206kN工作阻力P=39.3MPa4

8、000kN行程2930mmZY3600/12/27.5L型液压支架的主要技术参数mm1已知设计参数(1)立柱初撐力：P=3206kN；(2)立柱工作阻力:P=4000kN；(3)油缸外径：D=360mm；油缸内经：D=270min；(4)活柱外径：D=340mm；活柱内径：D=230mm；(1)立柱调高行程2930mm。