后四连杆低位放顶煤液压支架_毕业设计说明书(编辑修改稿)

后四连杆低位放顶煤液压支架_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

......................................24 After jack goes on conveyor ...........................................25 Coal mechanism design ...........................................................26 Chapte r 5 hydraulic support force analysis .....................................27 The determination of hydraulic support basic technical parameters ............................................................................................27 Support strength .............................................................27 The early support force ...................................................27 Shift driving force and pushing force .............................28 Pillar and the related parameters in the hydraulic system ..................................................................................................28 Hydraulic support pillar strength calculation .........................31 know n parameters ..................................................31 cylinder stability calculation ..................................32 strength of the piston rod is calculated ..................33 The strength of the cylinder block ...............................37 technical parameters of hydraulic support ...........37 Hydraulic support force analysis ............................................38 the overall stress analysis ...............................40 Before the beam force analysis ....................................41 Top beam force analysis ..............................................41 Cover the beam stress analysis ....................................43 Support base of stress analysis ....................................44 Chapte r 6 ste nt stre ngth calculation .................................................47 VIII Strength condition ...................................................................47 Hydraulic support intensity .....................................................49 Liang Liang intensity ...........................................49 beam intensity ...........................................................53 strength of the base respectively ..............................59 beam intensity .......................................................65 Conclusion ...........................................................................................72 Acknowle dge me nts ..............................................................................73 Bibliography ......................................................................................74 1 第 1 章 绪论 放顶煤综采法的优缺点 优点： 1 生产集中化程度高，大大减少采区数目与工作面的巷道掘进量，以及相应的支护，维护等工作量与材料消耗。 2 依靠矿压自动破煤，大大减少设备的动力。 缺点： 1 煤的回收率一般较分层开采时低 2 易使顶板矸石与放落的顶煤相混合，使煤的含矸率增加。 3 对防火，防尘的要求高。 4 受顶板和煤层特性的限制，工作面推进速度也受一定的限制。 放顶煤液压支架的发展历史 放顶煤支架是综采放顶煤技术的核心设备。 自 20 世纪 70 年代以来，我国放顶煤支架经历了从引进国外的 高位开天窗式单输送机放顶煤支架和中位开天窗式双输送机放顶煤支架，到自行研制的四柱支撑掩护式低位放顶煤支架的发展过程，每一次架型的重大改革都带来了放顶煤技术的重大进步，成为放顶煤技术发展阶段的标志。 目前，在我国煤矿高位和中位放顶煤支架已被淘汰，在放顶煤工作面推广使用的主导架型有正连杆四柱支撑掩护式低位放顶煤支架、反向四连杆四柱支撑掩护式低位放顶煤支架和单摆杆四柱支撑掩护式低位放顶煤支架 [ 7]。 这三种型式的支架在不同的开采条件下取得良好的效果，为放顶煤技术的发展提供了装备技术的保证。 法国是最早生产和应用放顶 煤液压支架的国家， 20 世纪 60 年代法国率先研制出节式放顶煤液压支架，开采特厚煤层并获得成功，70 年代法国、英国、匈牙利、原联邦德国和前苏联等国家又先后研 2 制出插板式、开天窗式和开后门式放顶煤液压支架，使得特厚煤层开采工艺有了新的突破，量和效率不断提高。 我国放顶煤液压支架的研究始于 20 世纪 80 年代初， 20 年来，得到了迅速发展。 为适应不同地质和煤层条件的需要，出现了高、中、低放顶煤液压支架并存的局面。 低位放顶煤液压支架的放煤口位置低，尺寸大，而且是连续的，多为插板式。 无支架背煤煤炭损失，放煤在支架后方，放煤效 果好，煤尘小，后输送机外运煤顺利，一般不需要清理后放浮煤。 支架尾梁还可以摆动，提高顶煤的回收率。 因此，低位放顶煤液压支架一出现，即得到了用户的认可。 [ 1 ] [ 4] 放顶煤液压支架结构的基本特点 1 一般采用整体性，稳定性及掩护性好的支撑掩护式和掩护式液压支架。 2 有较宽敞，便于控制的放煤口以及松动，破碎煤块的辅助装置。 3 支架受上部顶板和顶煤放落时的动载影响较大，因此要求支架纵向和侧向稳定性较高。 4 支架调高范围要求不严。 为使操作，行人等比较方便，支架高度一般为 2~3m。 放顶煤液 压支架的分类 放顶煤液压支架掩护式支撑掩护式 3 后四连杆反向四连杆正向四连杆中四连杆不开天窗四连杆式单铰接式开天窗双输送机不插低式插低式单输送机放顶煤液压支架 放顶煤液压支架使用条件和适用范围 放顶煤液压支架使用条 采用放顶煤综采的 4 个重要条件是：地质条件适应性，液压支架选型的正确性，采放工艺的合理性和工作面管理的严格性。 放顶煤液压支架适用范围 1 煤层厚度一般为 5~12m 左右，或者厚度变化比较大。 2 煤质比较松软，或节理发育，容易 在矿压作用下冒落的煤层。 3 对于松软和易碎裂煤层，厚度为 5~8m 左右时，可选用掩护式支架，采用天窗式结构，如单输送机放顶煤支架；对于煤层较大，煤质较硬，但节理发育，易碎裂的煤层，可用支撑掩护式支架，采用插板式或天窗插板式等结构。 4 底板中等稳定以下，可随采随冒。 5 工作面倾角一般不大于 300。 4 第 2 章 支架的总体方案设计 设计任务 根据已知采高 5~12m、倾角 8176。 、顶板，底板允许比压 的地质条件，设计低位放顶煤液压支架，通过尾梁的控制实现性能优良的放顶煤要求。 支架结构方案 设计 低位放顶煤液压支架常见的支撑方式有两柱掩护式和四柱支撑掩护式。 根据设计任务，本次设计的液压支架的顶板为 2 类Ⅱ级，查《支护手册》选用四柱支撑掩护式液压支架。 通过查阅相关资料，本次设计在以支撑掩护式为设计条件下设计了三种不同形式的结构方案。 分别为中（反）四连杆放顶煤液压支架﹑中 (正 )四连杆放顶煤液压支架、后四连杆放顶煤液压支架。 中反四连杆放顶煤液压支架 1 采用双前连杆和单后连杆结构的宽形反向四连杆机构，布置在前后立柱之间，提高了支架的抗偏载能力和整体的稳定性。 2 大插板使尾梁放煤机构 ，其尾梁千斤顶可双位安装，既可支设在顶梁上，也可只设在底座上，一般状态是只设在顶梁上。 后部放顶煤空间大，为顺利放煤创造了良好的作业环境，可充分发挥后部输送机的运输能力，操作维修方便。 尾梁搬动有利于落煤，插板伸缩值大，放煤口调节灵活，对于大煤块的破碎能力强，可显著提高顶煤的采出率。 3 支架为四柱支撑掩护式支架，后排立柱支撑在顶梁与四连杆机构铰接点的后端，可适应外载之中作用变化，切顶能力强。 5 4 顶梁相对较长，掩护空间较大，通风断面大，而且对顶板的反复支撑可使较稳定的顶煤在矿压作用下预先断裂破碎，利于 放煤。 5 反向四连杆机构经过总体参数优化设计，连杆力较小，是一般正向四连杆机构连杆力的 50%～ 70%，支架的结构可靠性高。 6 底座对底板比压分配合理，前端比压较小，能适应软底板条件，移架阻力小，有利于顺利移架。 [ 14] 图 21 中四连杆低位放顶煤液压支架（反向） 中正四连杆低位放顶煤液压支架 从实践及全国许多综放工作面生产实践证明，四柱正向四连杆支撑掩护式放顶煤支架在与围岩的相互作用中，普遍存在前后排立柱受力不均衡现象，一般表现为前排立柱受力大，后排立柱受力小，甚至出现 后排立柱受拉的现象，在这种工况下，支架的支护能力不能有效发挥，有效支护强度大幅度减小，底座前端对底板比压增大，支架的力学特性恶化，严重时会影响工作面的正常生产和安全。 [ 14] 6 图 22 中四连杆低位放顶煤液压支架（正向） 通过比较，在放煤机构相同的情况下，因为工作底板较软，因此反向四连杆低位放顶煤液压支架比正向四连杆低位放顶煤液压支架更为适合所给的条件。 因此这里选择反向四连杆低位放顶煤液压支架机构。 中四连杆低位放顶煤液压支架（摆动式放煤支架） 摆动式放煤机构如下图所示，由放煤千斤 顶、小插板千斤顶、放煤摆动板组成，主体是放煤摆动板。 放煤摆动板内部有轨道，用以安装小插板，上端铰接在掩护梁放煤口上沿，在中、下部由两个一端固定在底座上的放煤千斤顶推拉，使放煤摆动板上、下摆动，与掩护梁形成一定的角度，用于破碎顶煤和打开整个窗口。 在放煤摆动板内装有可伸缩的小插板，小插板前端设有用于插煤的齿条，齿条下部有耳坐，与插板千斤顶联接。 在插板千斤顶作用下，插板伸出或收回，用于启闭局部窗口。 [ 22 ] 7 图 23 摆动式放煤机构 图 2。