ZZ7200 23 38型液压支架.doc

1、ZZ7200/23/38型液压支架摘要:液压支架主要由以下几个基本部分组成：顶梁，掩护梁和四连杆机构，侧护板，底座，立柱，千斤顶。设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。在支撑掩护式的设计过程中，底座、液压系统和立柱等结构件的设计是重点。本论文介绍了液压支架的结构，类型，工作原理，特点，目的及要求，对支撑掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍，讲述了这种支架的方案和用途。关键词：液压支架，立柱，底座，四连杆机构ZZ7200/23/38 type hydraulic supportAbstract：Hydraulic support major from some followin

2、g basically partial compositions: Top beam, screens beam and 4 linkage mechanisms, side fender, base, prop. Design to follow protect performance good, strength is speed high, move rapid, safely reliable etc. principle. In the design course that the type of supports cover type, the design of canopy a

3、nd caving shield and props is key. This paper has introduced requirement, type, working principle, characteristic, purpose and the structure of hydraulic support, for screening type hydraulic pressure support have made detailed analysis and introduction, have narrated use and the scheme of this kind

4、 of support. Key words: Hydraulic support, column, foundation, 4 linkage mechanisms目 录1前 言12液压支架类型、选型原则及支撑掩护式支架的工作原理22.1液压支架的类型及基本特点22.1.1支撑式液压支架22.1.2掩护式液压支架32.1.3支撑掩护式液压支架42.1.4特殊用途的液压支架52.2液压支架的选型62.2.1工作面支架62.3支撑掩护式液压支架工作原理63液压支架的整体结构尺寸设计83.1设计目的，要求及必要的基本参数83.1.1设计目的83.1.2设计要求83.1.3设计液压支架必需的基本参数

5、93.1.4液压支架设计的原始条件103.2液压支架的整体结构设计103.2.1底座选择与设计103.2.2顶梁的选择与设计113.2.3推移装置的选择与设计113.2.4立柱的选择与设计123.3液压支架基本技术参数的确定133.3.1支护高度133.3.2支护面积143.3.3支护强度143.3.4底板平均接触比压153.3.5立柱主要参数确定153.3.6泵站压力的确定173.4液压支架四连杆机构的确定173.4.1四连杆机构的作用173.4.2四连杆机构的几何作图法203.4.3几何作图法作图过程213.4.4四连杆机构的优选设计法233.5支架的主要结构及其作用243.6液压系统25

6、3.6.1液压系统的主要特点263.6.2液压系统的基本要求263.7支架在设计中突出的特点284液压支架的受力分析284.1液压支架的受力分析与计算294.1.1对顶梁进行受力分析304.1.2对掩护梁进行受力分析314.1.3顶梁载荷分布324.1.4支护强度334.1.5支护效率334.2液压支架受力的影响因数344.2.1立柱倾角对承载能力的影响344.2.2tan值对支架承载能力的影响344.2.3支架承载能力随高度的变化354.2.4摩擦系数的影响35结 论37参考文献38致 谢39I1前 言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。

7、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。我国60年代初制造出支撑式液压支架，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。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

8、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。本设计论文：巷道高度度在2.6米到3.5米，老顶级别为、级，直接顶类别为一类的支撑掩护式液压支架的设计。其架型特点支柱两排，每排2根，多呈倾斜布置，装有掩护梁和四连杆机构。安的支撑力大，切顶性能好，防护性能好，结构稳定。02液压支架类型、选型原则及支撑掩护式支架的工作原理2.1液压支架的类型及基本特点迄今为止，全国使用的液压支架已有几百种型号，但其基本型式是相同或相似的。对液压支架型式的分类应把握其本质特征，按照不同的分类原则进行分类。这些分类原则互相联系又存

9、在矛盾，同一个支架按照不同的分类原则可划分在不同类，把这些不同分类结果，按照一定的主次关系联系起来，就能较全面的反映该支架的基本特征。液压支架可按适用的煤层厚度、倾角和支架的控制方式来进行分类，但这些分类法均未反应出液压支架的基本特征。因此，目前国内外均按架型结构与围岩关系，将液压支架分为支撑式、掩护式、支撑掩护式三大类。2.1.1支撑式液压支架 (a)节式支架 (b)垛式支架图2.1 支撑式液压支架(1)基本特点支撑式支架是早期发展的液压支架架型。其中又分为节式支架(图a)和垛式支架(图b)。这种支架的基本特点是:立柱靠简单的复位装置垂直支撑于支架的顶梁与底座之间，支撑效率高。支架是一个不稳

10、定机构，基本不能承受顶板的水平力，支架的稳定性差。设有完善的掩护防漏研装置。支撑力的集中作用点离煤壁较远，支架切顶力强。结构简单，重量轻，成本低。(2)适应范围采高小于2m-2. 5 m 直接顶稳定(3类)或坚硬(4类)，老顶来压明显(II级)或强烈(III级)。工作面倾角l10左右;目前垛式支架仅少量用于缓倾斜薄煤层中。节式支架已基本淘汰，应用很少。2.1.2掩护式液压支架 (a)支顶型掩护式 （b)支掩型掩护式图2.2 掩护式液压支架（1）基本特点单排立柱支撑。支架支撑力集中作用点离煤壁较近，加之平衡千斤顶的作用，对端面顶板的支撑力较大，可以有效防止端面顶板的早期离层和破坏。控顶距小。顶梁

11、较短，对顶板的反复支撑次数少，减少了对直接顶板的破坏。具有掩护梁、连杆等机构，可以承受顶板的水平力，支架稳定性好。挡研掩护性能好。一般都有掩护梁、活动侧护板等挡研掩护部件，能可靠地使工作面和采空区隔离，阻止窜研。平衡式顶梁，即工作时以支撑点(支掩式掩护支架即顶梁与掩护梁铰接点，支顶式则为立柱与顶梁的铰点)附近一个窄小的范围为中心，必须保持前后支撑力矩的平衡来维持顶梁的正常工作状况。这个窄小的范围一般称为受载平衡区。立柱一般呈倾斜布置，支掩式支架的立柱支在掩护梁上，支撑效率较低。但是，支架的调高范围化较大。支架切顶能力一般较小，尤其是支掩型掩护支架。但是，支顶型掩护支架的切顶能力较高。由于控顶距

12、等原因，支掩型掩护支架的通风断面较小，而支顶型支架则较大。2.1.3支撑掩护式液压支架 (a)支顶型支撑掩护式 (b)混合型支撑掩护式图2.3 支撑掩护式液压支架（1)基本特点通常为两排立柱(少数为三排)垂直或倾斜支撑。支架支撑力的集中作用区(或称力平衡区)离煤壁较远，总支撑力高，切顶能力强。具有掩护梁、连杆等稳定机构，可以承受顶板水平力，支架稳定性好。挡研、掩护性能好。一般都有掩护梁、活动侧护板等挡研掩护部件，能可靠地使工作面与采空区隔离，阻止窜研。控顶距较大，顶梁较长，对顶板的反复支撑次数相对较多，易使直接顶破坏，作业空间和通风断面较大。2.1.4特殊用途的液压支架(1)放顶煤液压支架 （

13、a）单摆杆式 （b）单铰接式图2.4 放顶煤液压支架放顶煤综采法是近20年兴起的特厚煤层机械化开采的新技术。放顶煤液压支架是这种综采法的主要配套设备之一。通过多年的实践，越来越多的国家采用了这种技术，并且认为在适宜的条件下，是解决厚及特厚煤层开采的一种经济，有效的方法。我国厚及特厚煤层储量非常丰富，自80年代初我国开始研制放顶煤液压支架，先后在窑街、沈阳、辽源等局使用成功。目前，这种综采法不仅用于缓倾斜煤层，还成功地用于急倾斜特厚煤层的水平分层开采。2004年盘江矿区已成功使用放顶煤液压支架。 (2)铺网液压支架铺设金属网分层假顶是分层综采的重要工序。在专门的铺网支架研制使用之前大多采用一般液

14、压支架，或稍加修改的支架，并在支架的前部铺顶网。这种方法操作繁琐且与采煤工序干扰，影响工作面产量和效率，而且铺设的网经过支架顶梁，掩护梁后才与底板重合，容易扯网或砸坏，影响铺设质量。(3)大倾角液压支架当工作面倾角增大到35-55左右时，除了工作面设备和支架本身的防倒防滑问题变得严重以外，工作面煤壁不稳定性及端面顶板的及时维持问题、煤炭运输与人行空间的安全隔离问题、操作人员的行走和安全保护等问题，要求支架只有不同于一般缓倾斜煤层支架的特殊性能和结构。(4)端头液压支架工作面端头位于工作面和顺槽的连接处，是行人、运输和通风的必经之地，多种设备的会集处，也是工作面支护和巷道支护的交叉地带。端头处条

15、件复杂，位置重要。 目前国内研制的端头支架主要用在下端头，主要功能是维护好巷道和回采工作面交叉口处的顶板，协调该处排头支架、工作面输送机、顺槽转载机等设备之间的位置和配套关系;除端头支架能自移以外，要为转载机和输送机机头的移动提供动力，支架本身应有防倒，调架或适应工作面倾角变化的能力，能适应左右工作面，换向方便，前梁伸入巷道，起一定的超前支护作用。2.2液压支架的选型2.2.1工作面支架工作面支架用量最大，主要有支撑式、掩护式和支撑掩护式三种形式。它的选型的主要依据有:工作面顶板的地质条件，一般按老顶周期来压不同把老顶分为、四个等级;按直接顶的稳定性不同，把其分为4类，应根据工作面顶板的老顶级别，直接顶类别和底板的不同组