设计简介
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
ABSTRACT
The 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 design
The 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；the column-type support；structure design
目 录
1绪 论 1
1.1国内外液压支架的研究现状及发展 1
1.2本课题的研究目的和意义 3
2液压支架基本理论分析 5
2.1 液压支架的工作原理 5
2.1.1 支架升降 5
2.1.2支架推移 6
2.1.3 支架承载过程 6
2.2 液压支架的类型和结构 8
2.2.1 支撑式支架 8
2.2.2 掩护式支架 9
2.2.3 支撑掩护式支架 9
2.2.4 特种液压支架 10
2.3 对液压支架的基本要求 10
2.4支架的选型设计 11
2.4.1设计的原始条件 11
2.4.2支架的支护性能与外载荷 11
2.4.3 影响架型选择的因素 12
2.4.4 支架架型的确定 13
3 液压支架的整体结构设计 16
3.1 支架高度、中心距的确定 16
3.1.1支架高度的确定 16
3.1.2支架伸缩比 16
3.1.3支架间距 17
3.2底座长度的确定 17
3.2.1底座长度 17
3.2.2 底座宽度 18
3.3四连杆机构的设计 18
3.3.1四连杆机构的作用与缺点 18
3.3.2 四连杆几何特征 19
3.3.3.四连杆机构各部尺寸的确定 19
3.4顶梁长度计算 25
3.4.1支架工作方式对顶梁长度的影响 25
3.4.2顶梁长度计算 25
4支架主要部件的设计 27
4.1支架主要部件的设计要求 27
4.2顶梁的设计 28
4.3底座的设计 29
4.3.1液压支架的底座 29
4.4支架技术参数和立柱的设计 29
4.4.1 支护面积 29
4.4.2 支护强度 30
4.4.3 确定立柱的技术参数 31
4.4.4 安全阀压力与立柱工作阻力的确定 32
4.4.6支护效率 35
4.4.7 底座接触比压 36
4.5立柱柱窝位置和受力计算 36
4.5.1立柱布置 37
4.5.2立柱柱窝位置的确定 37
4.6 千斤顶技术参数的确定 39
4.6.1推移千斤顶 39
4.6.2平衡千斤顶在顶梁上位置的确定 40
4.6.3侧推千斤顶位置的确定 44
5 支架受力分析与计算 46
5.1支架工作状态 46
5.1.1 顶板状态 46
5.1.2支架工作状态 46
5.1.3支架受力 47
5.2受力计算 47
5.3 顶梁载荷分布 51
6 液压系统设计 53
6.1液压支架的液压系统特点 53
6.2 液压系统的设计方法 54
6.3 千斤顶系统 54
6.3.1. 侧推、调架、防倒系统 55
6.3.2. 推移千斤顶系统 55
6.3.3.平衡千斤顶系统 55
6.3.4. 活动侧护板控制方式 56
6.4乳化液泵站系统 58
6.4.1乳化液泵站 58
6.4.2泵站液压系统 59
6.4.3乳化液泵站的元部件 62
7技术经济分析 64
8结论 65
参 考 文 献 66
