掩護式液壓支架

機械論文編號:JX164  所有圖紙,任務書,論文字數:34389.頁數:86
目    錄

1序論…………………………………………………………………1
1.1液壓支架的用途…………………………………………………1
1.2液壓支架的工作原理……………………………………………1
1.3液壓支架的設計目的、要求和基本參數　……………………2
    1.3.1設計目的…………………………………………………2
    1.3.2 對液壓支架的基本要求…………………………………3
    1.3.3 設計支架必需的基本參數………………………………3
1.4液壓支架的分類…………………………………………………3
1. 5 液壓支架的主要結構件及其用途……………………………4
    1.5.1頂梁………………………………………………………4
  1.5.2底座………………………………………………………4
  1.5.3掩護梁……………………………………………………4
  1.5.4活動側護板………………………………………………5
  1.5.5連桿………………………………………………………5
1. 6液壓支架的液壓系統……………………………………………5
  1.6.1液壓支架傳動系統的基本要求  ………………………5
  1.6.2液壓支架的液壓傳動特點  ……………………………5
1.7液壓支架的選型 …………………………………………………6
1.8液壓支架的設計動向 ……………………………………………7
2液壓支架的結構設計………………………………………………7
2.1 液壓支架的主要尺寸的確定 ……………………………………… 7
  2.1.1支架高度和伸縮比………………………………………7
  2.1.2支架間距…………………………………………………8
  2.1.3底座長度…………………………………………………8
  2.1.4頂梁長度的確定…………………………………………8
  2.1.5立柱布置 ………………………………………………10
  2.1.6通風斷面的計算 ………………………………………10
2.2各部件結構選擇…………………………………………………11
  2.2.1頂梁 ……………………………………………………11
  2.2.2底座 ……………………………………………………13
  2.2.3立柱 ……………………………………………………14
  2.2.4推移千斤頂 ……………………………………………15
  2.2.5平衡千斤頂 ……………………………………………16
  2.2.5側推千斤頂 ……………………………………………16
2.3液壓支架基本技術參數的確定…………………………………16
  2.3.1支護面積 ………………………………………………16
  2.3.2掩護梁與后連桿……………………………………17
  2.3.3確定立柱的技術參數 …………………………………17
  2.3.4立柱的初撐力與泵站的額定工作壓力 ………………18
  2.3.5安全閥壓力和立柱工作阻力的確定 …………………18
  2.3.6推移千斤頂 ……………………………………………18
  2.3.7平衡千斤頂 ……………………………………………19
3液壓支架的受力分析……………………………………………21
  3.1概述 …………………………………………………………22
  3.1.1液壓支架工作狀態 ……………………………………22
  3.1.2計算載荷的確定 ………………………………………22
3.2液壓支架的受力分析…………………………………………23
3.3頂梁載荷分布…………………………………………………28
3.4支護強度計算…………………………………………………29
3.5底座接觸比壓計算……………………………………………30
3.6支護效率………………………………………………………34
3.7支架受力的影響因素…………………………………………34
4液壓支架的強度條件……………………………………………36
4.1強度條件………………………………………………………36
4.2液壓支架的強度校核…………………………………………37
  4.2.1頂梁強度校核 …………………………………………37
  4.2.2底座強度校核 …………………………………………43
  4.2.3 頂梁上平衡千斤頂耳板的強度校核 …………………47
4.2.4 掩護梁的強度校核 ……………………………………48
4.2.5 平衡千斤的強度校核 …………………………………53
4.2.6 立柱強度校核   ………………………………………54
4.2.7 前連桿強度校核及對應銷軸 …………………………61
4.2.8 后連桿強度校核及對應銷軸 …………………………63
5 液壓支架的液壓系統 …………………………………………64
  5.1立柱和千斤頂…………………………………………………65
5.2支架液壓閥……………………………………………………66
  5.2.1液控單向閥………………………………………………66
  5.2.2安全閥……………………………………………………66
  5.2.3操縱閥……………………………………………………67
5.3液壓支架液壓原理圖…………………………………………67
5.4液壓支架的控制方式…………………………………………67
  5.4.1手動控制…………………………………………………67
  5.4.2自動控制…………………………………………………68
5.5液壓系統安裝、調試、保養…………………………………68
  5.5.1安裝………………………………………………………68
  5.5.2調試………………………………………………………74
  5.5.3保養………………………………………………………75
結論…………………………………………………………………76
參考文獻……………………………………………………………77
翻譯部分
英文原文………………………………………………………78
中文譯文………………………………………………………82
致謝…………………………………………………………………86

摘  要

本課題的研究內容是掩護式液壓支架的總體設計。
液壓支架作為回采工作面的一種支護設備，液壓支架在工作過程中能否取得良好的支護效果，取決于支架的架型，結構和相關參數。首先，通過幾何做圖法進行四連桿機構優化設計來確定支架的四連桿機構各桿系的長度；然后，通過三維軟件3DMAX來進行實體建模，并進行了動畫仿真和簡單的有限元分析；其次，以力學模型為依據，分析了液壓支架的頂梁、掩護梁上載荷的作用機理，得到了較為合理的支架載荷的計算公式；再次，結合本次設計的支架，從平面和空間兩方面對支架主要結構件進行受力分析；最后對支架主要結構件、連接銷軸、連接耳板進行強度效核。
在完成本設計的過程中，利用理論分析的同時，也采用了許多實際經驗，做到理論與實踐相結合。

關鍵詞：掩護式支架；四連桿；優化設計；力學特征；強度。

ABSTRACT

      The paper mainly foused on the problem which is design out a type of shield support.
The hydraulic support described is a part of the mining industry equipment in the mine, used for protection of working environment in the gallery. It works well or bad at work basing on its support mode, frame and some parameters. In the first step, the optimal values of some parameters of the leading four-bar mechanism are determined by using geometric sketch. Secondly, the model is founded with the three-dimensional software,3DMAX, and also do the Simulink, SimMechanics and simple analysis. Then on the base of mechanic model of support-surrounding, the mechanism and loads on the support is decided. The next work, with the condition of the design, the main mechanics of hydraulic support is analyzed and calculated by plane and spatial model. Finally, the under frame, top beam cave shield, wrists and hydraulic column are analyzed by calculation. And draw out all the process drawings.
During the course of doing the paper, author not only analyses something theoretical, but also adopted a lot of actual experiences. Combining theory and practice. Therefore, the paper possesses theory and practical value, so it measures up the requiring of the nation to the undergraduate.

Key words: shield hydraulic support; four-bar links; optimal design; mechanics

characteristics; strength.