低位放顶煤液压支架的设计.docx

低位放顶煤液压支架的设计.docx

《低位放顶煤液压支架的设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低位放顶煤液压支架的设计.docx（88页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

低位放顶煤液压支架的设计

优秀设计

本科生毕业设计

姓名：

学号：

学院：

专业：

论文题目：

低位放顶煤液压支架的设计

指导教师：

职称：

20**年6月河南焦作

毕业设计任务书

学　　院　　

专业年级　　

学生姓名　　

任务下达日期：

20**年4月9日

设计日期：

20**年4月9日至20**年6月10日

设计题目：

低位放顶煤液压支架设计

设计专题题目：

低位放顶煤液压支架顶梁及立柱

设计主要内容和要求：

1.设计要求：

完成液压支架总体方案确定及设计

主要零部件设计

完成设计图纸（折合0＃）3张

2.主要工作参数：

顶板条件：

老顶Ⅲ级

直接顶2类

底板比压:

1.5MPa

工作阻力：

4000kN

推溜力：

150KN

拉架力：

300KN

泵站压力：

32MPa

适应煤层倾角：

<150

院长签字：

指导教师签字：

毕业设计（论文）开题报告

题目名称

低位放顶煤液压支架的设计

姓名

专业班级

学号

一、选题的目的和意义

随着工业技术的不断发展，国民经济对煤炭需要量的日益增加，煤矿开采，特别是采煤工作免得生产技术面貌发生了巨大的变化。

自1954年英国装备了世界上第一个液压支架工作满开始，采煤技术实现了综合机械化。

综合机械化采煤，就是工作面采煤，运输和支护三大主要生产环节都实现机械化。

也就是说，采用滚筒式或刨削式等采煤机械落煤与装煤；工作面重型可弯曲运输机，以及与之适应的顺槽转载机和可伸缩皮带运输机等运煤；自移

式液压支架支护和管理顶板。

这几种设备相互配合，组成了综合机械化采煤设备。

液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和滑件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，能实现支撑，降落移架和推移运输机等一整套工序。

液压支架技术上先进，经济上合理，安全上可靠，当前世界各国都在不断地提高采煤工作面的综合机械化水平。

二、国内外研究综述

我国目前液压支架与发达国家的差距：

1.生成能力上的差距我国目前大部分支架的可靠性与国外差距比较大。

进口支架工作面开机率达到90%以上，日产达到了30000t，年产达到10Mt，支架大修周期为产煤15Mt以上。

而我国目前综采工作面开机率平均为50%左右。

支架大修周期为产煤量在4～5Mt左右。

2.支护性能参数的差距发达国家在设计指导思想方面大多主张大马拉小车，支架的工作阻力与支护强度普遍较大。

工作阻力一般都在7000KN以上，最高达到10000KN，而我国目前支架的工作阻力与国外相比普遍偏低，平均在4000～5000KN，相差30%左右。

另外，国外支架中心距普遍采用1.75m，个别达到2m，我国支架中心距绝大多数为1.5m。

3.结构件材料的差距目前国外σs＝700～800MPa的钢材以广泛应用，而我国普遍使用的是σs＝450MPa以下的钢板，相差30%～40%。

4.控制系统方面的差距目前世界上一些发达国家支架的控制系统已广泛采用电液控制系统，而我国目前很少采用电液控制，绝大部分为手动。

液压支架的发展趋势：

1.提高支架的可靠性，另外加大支架的中心距也是必然趋势；

2.二柱支架将是主导架型，目前我国的四柱支架要比二支柱支架数量多，相比较而言二柱支架具有明显的优势；

3.采用大采高支架；

4.电液控制系统是液压支架发展的方向；

5．放顶煤支架将是未来的主导架型；

三、毕业设计（论文）所用的方法

本次设计，是本人按照导师的要求，结合自己的兴趣爱好，通过收集大量的理论资料，参加生产实习的基础上，自主完成的毕业设计。

其中，在设计过程中顶梁和立柱是设计的重点。

另外，本论文还着重介绍了液压支架的结构，类型，工作原理，特点，液压支架的维护和管理，及其常见的故障及排除方法。

目的是通过对支掩式液压支架进行深入细致的了解和研究，在一定的理论基础上，结合实践认识，巩固所学知识，完成自主实践与创新。

在设计过程中遇到的问题我们一般通过自己查阅资料和小组讨论的方式解决，如确实有不能解决的问题我们就通过请教厂方技术人员和指导老师，争取解决在毕业设计过程中所有问题。

四、主要参考文献与资料获得情况

参考文献：

1.主编《机械设计手册》第三版化学工业出版社1999．

2.武同振赵宏珠吴国华主编《综采综掘高档普采设备选型配套图集》中国矿大出版社1993

3.杨振复罗恩波主编《放顶煤开采技术与放顶煤液压支架》煤炭工业出版社1995

4.丁绍南编著《采煤工作面液压支架设计》世界图书出版社1992

5.刘鸿文主编《材料力学》第三版（上、下）高等教育出版社1992

6.邢福康蔡坫刘玉堂主编《煤矿支护手册》煤碳工业出版社1993

五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）

1.5-6周毕业实习

2.6周定出设计方案

3.7-9周设计总体方案设计装配图

4.10-12周零构件设计

5.13-14周毕业设计说明书

六.指导教师审批意见

指导教师：

（签名）

年月日

前言…………………………………………………………………………1

一、绪　论…………………………………………………………………2

1.1液压支架的作用及发展历史………………………………………………2

1.1.1液压支架的应用及意义…………………………………………………………2

1.1.2国外放顶煤液压支架……………………………………………………………2

1.1.3液压支架的发展动向……………………………………………………………3

1.2设计目的……………………………………………………………………4

1.3设计要求……………………………………………………………………4

1.4放顶煤液压支架的分类……………………………………………………5

1.5低位放顶煤液压支架的特点………………………………………………5

1.6低位放顶煤液压支架的适应性……………………………………………7

1.7低位放顶煤液压支架的主要结构…………………………………………7

1.7.1低位放项煤支架主要部件设计要求……………………………………………8

1.7.2前粱的设计………………………………………………………………………9

1.7.2顶粱的设计……………………………………………………………………10

1.7.4掩护梁的设计……………………………………………………………………11

1.7.5底座的设计………………………………………………………………………12

1.7.6四连杆机构的连杆设计…………………………………………………………14

1.7.7推移机构的设计…………………………………………………………………15

1.7.8放煤口及放煤机构的设计………………………………………………………16

二、液压支架的结构设计……………………………………………………18

2.1液压支架的选型…………………………………………………………18

2.1.1液压支架结构类型的优选……………………………………………………18　　2.1.2液压支架的架形选择原则……………………………………………………19

2.1.3影响架形选择的因素…………………………………………………………20

2.2主要设计参数……………………………………………………………21

2.3液压支架的结构设计……………………………………………………23

2.3.1液压支架主要结构参数和形式的确定…………………………………23

2.3.2液压支架的总体布置…………………………………………………………29

2.3.3支架的主要结构………………………………………………………………30

2.3.4主要参数的确定………………………………………………………………34

2.4拟定液压系统……………………………………………………………39

三、支架的强度计算…………………………………………………………42

3.1支架的工作状态…………………………………………………………42

3.2支架载荷的确定…………………………………………………………42

3.3支架受力分析……………………………………………………………43

3.3.1各主要参数的影响……………………………………………………………46

3.3.2各主要部件的强度校核………………………………………………………48

3.4支架受力的影响因素……………………………………………………66

3.5强度条件…………………………………………………………………67

四、液压支架的使用操作及维护……………………………………………62

4.1液压支架操作……………………………………………………………69

4.2液压支架操作维护要求…………………………………………………64

4.3液压支架操作管理事项…………………………………………………70

五、液压支架常见故障及其排除…………………………………………72

5.1结构件和连接销轴………………………………………………………72

5.2液压系统及液压元件……………………………………………………72

5.3支架在操作和支护过程中的故障………………………………………73

结论……………………………………………………………………………75

致谢……………………………………………………………………………76

参考书目…………………………………………………………………………77

附录…………………………………………………………………………78

前言

毕业设计作为本科学习最重要的组成部分之一，它能提高我们发现、分析、解决问题的能力，综合检验和巩固我们所学知识，同时又是对我们大学四年所学知识的全面复习，更是向我们以后即将从事的专业性工作的正常过渡。

放顶煤综采近年来在我国得到迅速的发展.放顶煤综采技术的推广使用,扩大了综合机械化开采的使用范围,简化了矿井的采掘系统和生产组织,大幅度里提高了综采工作面的劳动效率和生产,降低了煤炭的生产成本,在煤炭生产上取得了显著的技术经济效果.

尽管我国在综采放顶煤技术的发展和放顶煤综采设备的研制上已取得了很大成绩,但仍然存在一些重大的技术问题没有得到切底解决,如煤炭回收率问题,工作面降、灭尘问题,采空区发火问题等,幸运的是在这次设计中我的课题就是关于煤矿采煤设备的液压支架，能更进一步的了解矿山机械。

在设计过程中，得到了指导老师任保才教授的关心和大力帮助，才得以顺利完成，在此表示衷心的感谢。

同时，此设计有的内容尚需进一步在实践中验证，加之本人水平所限，设计中有不足之处，敬请指导老师批评指正。

20**年6月

一、绪论

1.1液压支架的作用及发展历史

1.1.1液压支架的应用及意义

随着工业技术的不断发展，国民经济对煤炭需要量的日益增加，煤矿开采，特别是采煤工作免得生产技术面貌发生了巨大的变化。

自1954年英国装备了世界上第一个液压支架工作满开始，采煤技术实现了综合机械化。

综合机械化采煤，就是工作面采煤，运输和支护三大主要生产环节都实现机械化。

也就是说，采用滚筒式或刨削式等采煤机械落煤与装煤；工作面重型可弯曲运输机，以及与之适应的顺槽转载机和可伸缩皮带运输机等运煤；自移

式液压支架支护和管理顶板。

这几种设备相互配合，组成了综合机械化采煤