ZY35002547型掩護式液壓支架

機械論文編號:JX299 所有圖紙,論文字數:30403.頁數:73
目    錄

第一章 概  述 
1.1 支護設備的發展歷史  ……………………………………………… 1
  1.1.1 單體支柱的發展歷史  ……………………………………… 1
  1.1.2 液壓支架的發展歷史  ……………………………………… 1
1.2 我國液壓支架的發展歷史  ……………………………………… 2
1.3 液壓支架的用途、分類和結構  ………………………………… 2
  1.3.1 液壓支架的用途  …………………………………………… 2
  1.3.2 液壓支架工作面狀態及布置  ……………………………… 3
  1.3.3 液壓支架的分類  …………………………………………… 3
  1.3.4 液壓支架的機構型式及特點  ……………………………… 5
1.4 液壓支架的工作原理  ……………………………………………… 6
1.4.1 支架升降和推移  …………………………………………… 7
1.4.2 支架的承載過程  …………………………………………… 7
1.5 液壓支架的組成  ………………………………………………… 8
1.5.1 支架的組成  ………………………………………………… 8
1.5.2 液壓支架的支護方式  ……………………………………… 8
1.6 采煤工作面液壓支架設計要求……………………………………9
1.7 本文所做的主要工作  …………………………………………… 9
第二章 液壓支架整體結構尺寸的確定
2.1 支架的高度和支架間距的確定  ………………………………… 10
2.1.1 支架的高度和支架的伸縮比  ……………………………… 10
2.1.2 支架間距和寬度的確定  …………………………………… 10
2.2 底座的長度的確定  ……………………………………………… 11
2.3 頂梁長度的確定  ………………………………………………… 11
2.3.1 支架工作方式對頂梁長度的影響  ………………………… 11
2.3.2 頂梁長度計算  ……………………………………………… 12
2.4 四連桿機構的確定  ……………………………………………… 12
2.4.1四連桿機構的作用 ………………………………………… 12
2.4.2四連桿機構的設計要求……………………………………… 13
2.4.3四連桿機構的設計…………………………………………… 14
第三章 液壓支架部件設計
3.1 頂梁  ……………………………………………………………… 18
3.1.1頂梁的主要作用 …………………………………………… 18
3.1.2頂梁的結構形式……………………………………………… 19
3.1.3頂梁結構和端面形狀………………………………………… 19
3.2 頂梁側護板  ……………………………………………………… 21
3.2.1側護板的主要作用 …………………………………………… 21
3.2.2冊護板的種類與選擇………………………………………… 21
3.3 底座  ……………………………………………………………… 21
3.3.1底座的主要作用 …………………………………………… 21
3.3.2底座的結構形式與特點……………………………………… 22
3.4 推移裝置  ………………………………………………………… 22
3.5 立柱的設計 ……………………………………………………… 25
3.5.1 立柱類型  …………………………………………………… 25
3.5.2支柱的結構  ………………………………………………… 25
3.5.3 立柱的設計及強度校核  …………………………………… 27
3.5.4 活塞桿及強度校核  ………………………………………… 30
3.6 擬定液壓系統  …………………………………………………… 34
3.7 液壓支架的主要技術參數  ……………………………………… 35
第四章 液壓支架的受力分析
4.1 支架的受力分析及計算  ………………………………………… 38
4.1.1 支架整體受力分析 ………………………………………… 38
4.1.2 頂梁受力分析與計算  ……………………………………… 39
4.1.3 底座受力分析與計算  ……………………………………… 42
4.2 頂梁和底座的載荷分布  ………………………………………… 43
4.2.1 頂梁的載荷分布  …………………………………………… 43
4.2.2 支護強度計算  ……………………………………………… 45
4.2.3 底座接觸比壓的計算  ……………………………………… 45
4.3 支護效率  ……………………………………………………… 47
  第五章  液壓支架的強度計算
5.1 強度計算條件  …………………………………………………… 49
5.2 強度校核  ………………………………………………………… 50
 5.2.1 頂梁的強度校核 …………………………………………… 50
 5.2.2 底座的強度校核 …………………………………………… 52
 5.2.3 銷軸及耳板的強度校核 …………………………………… 54
第六章 液壓支架的使用、維護與發展趨勢
6.1 液壓支架操作維護要求  ………………………………………… 56
6.2 液壓支架操作  …………………………………………………… 56
6.3 液壓支架操作管理事項  ………………………………………… 56
6.4 維護和管理的具體內容  ………………………………………… 57
6.5 液壓支架的故障及排除  ………………………………………… 58
    6.5.1 結構件和連接銷軸  ……………………………………… 59
    6.5.2 液壓系統及液壓元件  …………………………………… 59
    6.5.3 液壓支架在操作過程中的問題  ………………………… 60
6.6 液壓支架的現代設計方法  ……………………………………… 61
6.7 液壓支架的研究途徑  ………………………………………… 62
6.8 液壓支架的發展趨勢  …………………………………………… 62
結   論  …………………………………………………………………  65
參考文獻  ………………………………………………………………… 66
附   錄  …………………………………………………………………  67
致   謝  ………………………………………………………………… 73

摘   要

     液壓支架廣泛應用于現代長壁采煤工作面上。它不但能夠支撐頂板、推進工作面刮板輸送機、自行前移，而且能夠為井下聯合采煤作業提供一個安全的環境。正確、合理地選擇液壓支架架型是長壁工作面采煤成功的前提和關鍵。因此，綜合機械化采煤，是大幅度增加煤炭產量、提高經濟效益的必由之路。為了滿足對煤炭日益增長的需要，必須大量生產綜合機械化采煤設備，迅速增加綜合機械化采煤工作面。
本文介紹了：支護設備的發展歷史及最新動態；液壓支架的發展歷程及發展趨勢；液壓支架的組成、作用和分類；液壓支架的液壓控制系統；液壓支架設計的一般步驟；液壓支架的操縱、維護、故障分析及處理等。在ZY3500/25/47型掩護式支架的設計過程中，著重對頂梁、掩護梁、底座、和立柱以及四連桿機構進行了分析和設計。對重要結構件如頂梁、底座和立柱等進行了分析，根據其常見失效形式、影響因素及基本設計要求，給出了重要結構件的受力分析、強度和剛度的設計方法。最后，本文對液壓支架的使用、維護與發展趨勢做了簡單的敘述。

關鍵詞：ZY3500/25/47型掩護支架； 液壓支架； 結構設計； 強度分析

ABSTRACT

Modern longwall mining employs hydraulic powered supports at the face area. The support not only holds up the roof , pushes the face chain conveyor , and advances itself , but also provides a safe environment for all associated mining activities . Its successful selection and application are the prerequisite for successful longwall mining .Therefore the coal mining of comprehensive mechanization is the way that must be taken to increase significantly coal output and enhance the economic efficiency. In order to meet the needs which grows day by day to the coal, we must largely produce comprehensive mechanization mining coal equipment, rapidly increase the comprehensive mechanization mining coal working surface.
The followings are introduced in this paper: the develop history and latest dynamic state of the support equipments at domestic and international; the develop history and develop direction of the hydraulic support; components, functions, and types of the hydraulic support; the hydraulic control system of the hydraulic support; the normal design process of the hydraulic support; the hydraulic support’s operation, maintenance, fault analysis and processing and so on. In the design process of ZY3500/25/47 type root support shield, this paper will focus on the analysis and design of canopy, caving shield, base and hydraulic legs, as well as the connection method of leg with base and canopy. The important structure, such as canopy, base, hydraulic legs and so on, are analyzed. According to its failures, affecting factors and basic considerations, the design method of the strength and stiffness of the important structure is introduced. Finally, this paper describes using, maintenance, development tendency of hydraulic support.

Keywords：ZY3500/25/47 type root support shield;  hydraulic support;  structure design;  strength analysis