毕业设计（论文）-煤矿用液压支架设计精选.doc

太原理工大学阳泉学院 设 计 题 目 液压支架设计 专业班级 12级采矿工程三班 学 号 学生姓名 韩路明 指 导 教 师 王凯 摘要 本论文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、校核及液压系统的设计。 由于煤层较厚，所以采用放顶煤开采。支架形式为支撑掩护式低位放顶煤支架。支架除要实现有效地对顶板进行支撑，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。支架后部要另设置运输机，以运输放顶煤，提高了产煤量。顶梁、掩护梁、底座都做成箱体结构，用钢板焊接而成。 液压系统采用三位四通阀进行控制，提高了移架速度，确保对顶板的及时支护。 关键词：放顶煤；液压支架；四连杆；底座 目录 1.绪论…………………………………………………………3 2.总体设计………………………………………………………5 2.1 架型的选择……………………………………………………………5 2.2液压支架的支护性能与外载荷………………………………………5 2.3液压支架基本参数的确定……………………………………………6 2.4四连杆结构的设计……………………………………………………8 2.5支架的整体受力分析…………………………………………………10 2.6 顶梁尺寸和覆盖率…………………………………………………12 2.7 立柱及柱窝的确定位置……………………………………………15 3．支架主要部件的设计…………………………………………18 3.1低位放项煤支架主要部件的设计要求………………………………18 3.2底座…………………………………………………………………20 3.3连杆…………………………………………………………………21 4．主要零部件的强度校核………………………………………21 4.1底座强度校核 …………………………………………………………21 4.2轴销的强度校核 ………………………………………………………22 4.3 耳板的强度校核………………………………………………………22 5．底座的设计分析 ………………………………………24 5.1底板接触比压计算 ……………………………………………………24 5.2底座受力计算 …………………………………………………………26 参考文献 …………………………………………………………28 后记 …………………………………………………29 1 绪论 液压支架是综采工作面主要设备之一，近10年来主要的发展趋势是两柱掩护式和四柱支撑掩护式架型的发展，回采面中，为了保护工作面内机器人和人员的安全生产，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。该支架为四柱四连杆支撑掩护式型式。四根立柱支撑顶梁，主要承受顶板的垂直压力；同时通过掩护梁及前、后连杆与底座各自铰接构成四连杆机构，来承受支架所受的水平力和侧向力；顶梁带有护帮板，使得该支架支撑能力大，切顶与防护性能好，支架纵横向稳定性强。 ，属于中厚煤层，煤层倾角：，不用防滑装置。 为提高开采效率、降低成本，初步选定放顶煤开采。架型选用支撑掩护式低位放顶煤支架。 2.2液压支架的支护性和外载荷 在采煤工作面液压支架支护顶板，当煤层被采动后，顶板有压力显现。作用在支架上的载荷大体上可以分为两个部分，其一是直接顶形成的压力，其二是老顶形成的压力。如果直接顶比较完整，在工作面煤壁上方的直接顶呈悬臂状态，则由工作面煤壁和支架共同承受。若直接顶很破碎，在工作面煤壁上方的直接顶已经断裂，则由支架单独承受。位于直接顶上方的老顶通常不与直接顶一起冒落。当直接顶在支架顶梁之后冒落时，老顶呈悬臂梁状态。老顶形成的悬壁梁一端支承在直接顶跨落后的碎矸上，另一端则支承在支架和煤壁上方的直接顶上，并形成载荷。随着煤壁的推进，老顶显露部分加长，在增加。当老顶悬露达到一定长度，其自重使其断裂，于是老顶悬露长度变短，立刻降到最小值，在采煤工作面连续开采过程中，工作面不断前移，由小到大，再由大到小，这样周而复始的变化，每次递增