ZZ100003050支撑掩护式液压支架设计.doc

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1、通过各专业全套毕业设计1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。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

2、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。全套图纸，加1.2液压支架的工作原理液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体，通过液压控制不同功能的液压缸来完成的。每架支架的液压管路都与工作面主管路并联，形成各自独立的液压系统，如图1－1所示，其中液控单向阀和安全阀设在架内，操纵阀可设在本架或邻架内，前者为本架操作，后者为邻架操作。1.2.1支架升降支架的升降依靠立柱2的伸缩来实现，其工作过程如图1

3、-1(1)初撑操纵阀6、7处于升柱位置，由泵站输送来的高压液体经液控单向阀5进入立柱的下腔，同时立柱的上腔排液，于是活柱和顶梁升起，支撑顶板。当顶梁接触顶板，立柱下腔的压力达到泵站的工作压力后，操纵阀置于中位，液控单向阀5关闭，从而立柱下腔液体被封闭，这就是支架的初撑阶段。(2)承载支架初撑后，进入承载阶段。随着顶板的缓慢下沉，顶板对支架的压力不断增加，立柱下腔被封闭的液体压力将随之迅速升高，液压支架受到弹性压缩，并由于立柱缸壁的弹性变形而使缸径产生弹性扩张，这一过程就是支架的增阻过程。当下腔液体的压力超过安全

4、阀5的动作压力时，高压液体经安全阀5泻出，立柱下缩，直至立柱下腔的液体压力小于安全阀的动作压力时，安全阀关闭，停止泄液，从而使立柱工作阻力保持恒定，这就是恒阻过程。此时，支架对顶板的支撑力称为工作阻力，它是由支架安全阀的调定压力决定的。图1-1液压支架工作原理1-顶梁；2-立柱；3-输送机；4-安全阀；5-液控单向阀；6，7-操纵阀；8-乳化液泵；9-推移液压缸；10-底座；11-后连杆；12-前连杆；13-掩护梁(3)卸载当操纵阀6、7处于降架位置时，高压液体进入立柱的上腔，同时打开液控单向阀5，立柱下腔排液

5、，于是立柱卸载下降。图1-2液压支架工作特性曲线由以上分析可以看出，支架工作时的支撑力变化可分为三个阶段，如图1－2，即：开始升柱至单向阀关闭时的初撑增阻阶段t0，初撑后至安全阀开启前的增阻阶段t1，以及安全阀出现脉动卸载时的恒阻阶段t2，这就是液压支架的阻力－时间特性。它表明液压支架在低于额定工作阻力下工作时，具有增阻性，以保证支架对顶板的有效支撑作用，在达到额定工作阻力时，具有恒阻性；为使支架恒定在此最大支撑力，又具有可缩性，即支架在保持恒定工作阻力下，能随顶板下沉而下缩。增阻性主要取决于液控单向阀和立柱的

6、密封性能，恒阻性与可缩性主要由安全阀来实现，因此安全阀、液控单向阀和立柱是保证支架性能的三个重要元件。1.2.2支架移动和推移输送机支架和输送机的前移，由底座10上的推移液压缸9来完成。需要移架时，先降柱卸载，然后通过操纵阀使高压液体进入推移液压缸9的活塞杆腔，活塞腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁。需要推移输送机时，支架支撑顶板，高压液体进入推移活塞缸9的活塞腔，活塞杆腔回液，以支架为支点，活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。1.3液压支架的分类液压支架按结构形式划分，可分为支撑式、掩护式和支撑掩

7、护式三类。如图1-3所示。图1—3液压支架结构型式a)支撑式b)掩护式c)支撑掩护式1－前探梁；2－顶梁及其侧护板；3－掩护梁及其侧护板；4－前连杆；5－后连杆；6－底座；7－立柱；8－推移千斤顶；9－平衡千斤顶；10－操纵阀与控制阀；11－护帮机构；12－护帮千斤顶；13－前梁千斤顶；14－挡矸帘(1)支撑式支架支撑式支架利用立柱与顶梁直接支撑和控制工作面的顶板。其特点是：立柱多，支撑力大，切顶性能好；顶梁长，通风断面大，适用于中等稳定以上的顶板。支撑式支架有垛式和节式之分。①节式节式支架由2～4个框架组成，

8、用导向机构互相联系，交替前进。②垛式整个支架为一整体结构，整体移动，通常有4～6根立柱，可以支撑坚硬与极坚硬的顶板。(2)掩护式支架掩护式支架利用立柱、短顶梁支撑顶板，利用掩护梁来防止岩石落入工作面。其特点是：立柱少，切顶能力弱；顶梁短，控顶距小；由前后连杆和底座铰接构成的四连杆机构使抗水平力的能力增强，立柱不受横向力；而且使板前端的运动轨迹为近似平行于煤壁的双纽线，梁端距变化小；架间