煤矿综合机械化采煤成套设备的液压支架研究设计
摘要
本论文题目来源于煤矿综合机械化采煤成套设备的液压支架研究设计，主要任务是论述液压支架的主要设计过程。本文在详述液压支架发展历史及国内发展现状的基础上，分析了液压支架的组成和工作原理，并对一下内容做了设计计算：液压支架的选型设计、主要参数的确定、主要零部件的设计及强度校核。
根据所要求的支撑条件，采用掩护式液压支架形式。本支架针对较薄煤层赋存特点，结构紧凑，支撑效率高。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的顶梁前端前后移动的距离。立柱采用双伸缩液压缸，以满足支架最低及最高位置时的高度要求。平衡千斤顶采用2个Φ125mm缸径千斤顶，增加了平衡千斤顶作用可靠性以及连接装置的可靠性。底座采用中封式整体刚性底座，既可保证推移机构能顺利排出浮煤，又可提高支架整体刚度。
关键词：液压支架；四连杆；立柱；顶梁；底座
目 录
摘要 I
Abstract II
1绪论 1
1.1国外液压支架的发展历史 1
1.2我国液压支架的发展 2
1.3液压支架的组成 3
1.4液压支架的支护方式 4
1.5液压支架的工作原理 5
1.5.1 支架升降和推移 5
1.5.2 支架的承载过程 6
1.6采煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数 7
1.6.1 采煤工作面对液压支架的设计要求 7
1.6.2 液压支架设计的基本参数 7
2 液压支架整体结构设计 9
2.1支架主要尺寸的确定 9
2.1.1 支架的高度和支架的伸缩比 9
2.1.2 支架间距和宽度的确定 10
2.2支架四连杆机构的确定 11
2.2.1 四连杆机构的作用 11
2.2.2 四连杆机构设计的要求 11
2.3四连杆机构的几何作图法 14
2.4顶梁长度的确定 17
2.4.1 支架工作方式对顶梁长度的影响 17
2.4.2 顶梁长度计算 18
3 立柱结构设计和强度计算 20
3.1双伸缩立柱缸径和工作阻力的确定 20
3.1.1 双伸缩双作用立柱缸径的确定 20
3.1.2 泵站压力的确定 21
3.1.3 立柱初撑力的计算 21
3.1.4 安全阀压力与立柱工作阻力的计算 22
3.1.5立柱缸体壁厚的计算 23
3.2立柱强度和稳定性验算 23
3.2.1 立柱缸体强度验算 23
3.2.2 双伸缩立柱稳定性验算 25
4 较薄煤层液压支架主要结构设计 28
4.1支架主要部件的设计要求 28
4.2掩护式支架顶梁的设计 29
4.2.1 整体式顶梁 29
4.2.2 铰结式顶梁 30
4.2.3楔形结构梁 30
4.3底座的设计 31
4.3.1 整体刚性底座 31
4.3.2 底分式刚性底座 32
4.3.3 铰结分体式底座 32
4.4掩护梁和连杆的设计 33
4.4.1 掩护梁 33
4.4.2 四连杆机构 34
4.5推移机构的设计 35
4.5.1 短推移杆 35
4.5.2 长推移杆 35
4.6立柱的设计 36
4.6.1 立柱的类型 37
4.6.2 立柱动作原理 37
4.7液压支架的主要技术参数 38
4.7.1 支护面积 38
4.7.2 支架顶梁对支护面积的覆盖 39
4.7.3 支护强度 39
5 液压支架受力分析 41
5.1概述 41
5.1.1 支架工作状态 41
5.1.2 计算载荷的确定 42
5.2支架受力分析与计算 42
5.2.2 顶梁的受力分析与计算 43
5.2.3 掩护梁的受力分析与计算 45
5.2.4 底座的受力分析与计算 46
5.3顶梁的载荷分布 48
5.4底座接触比压 49
6 液压支架强度计算 51
6.1强度条件 51
6.2顶梁强度校核 52
6.3掩护梁强度校核 55
6.4底座强度校核 57
7 结论 61
参考文献 63
致谢 64
附录一 65
参考文献
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