四连杆中位放顶煤液压支架的设计（设计含CAD图纸）

总装图A0

四连杆中位放顶煤液压支架的设计（全套设计含CAD图纸）

摘要

中位放顶煤液压支架的放煤口位于支架高度的中部，即掩护梁上。工作面为双输送机，一前一后分别运输采煤机的落煤和放落的顶煤。由于工作面有两套独立的出煤系统，采煤和放煤间干扰较少，可以实现采、放平行作业，提高工作面生产率。中位放顶煤液压支架是当前我国应用数量较多，分布面较广的综放支护设备。它已不仅是一种单纯维护工作面空间的支护设备，还是一种依靠矿山压力破碎煤体，具有放煤功能的综采设备。
本次设计的四连杆中位放顶煤液压支架ZFS10000/25/45，有顶梁、底座、掩护梁、立柱、前后连杆等几部分组成。放煤口设在掩护梁上，采用两部输送机，架型为支撑掩护式，适用于厚煤层的开采。由于该支架采用了四连杆机构，因而受力状态好，抗扭能力强。因此，该四连杆型式的放顶煤支架适合于倾角较大煤层的放顶煤开采。
此支架具有受力状态好，抗扭能力强，不易倒架，不易损坏且煤尘较小等优点，其不足之处为：（一）后输送机置于底座上，挡煤板与架间浮煤易损坏中部槽，人工清理浮煤劳动强度大，效率低；（二）由于掩护梁不能摆动，仅靠放煤机构对跨落下来的大块煤进行二次破煤的能力欠佳。

目录

1序论…………………………………………………………………………1
1.1国内外液压支架的现状………………………………………………1
1.1.1国外液压支架现状…………………………………………………1
1.1.2国内液压支架技术现状…………………………………………2
1.2支护设备的用途和种类………………………………………………3
1.3液压支架工作原理……………………………………………………3
1.4液压支架的分类………………………………………………………6
1.5液压支架结构…………………………………………………………9
1.5.1支撑式支架…………………………………………………………9
1.5.2掩护式支架…………………………………………………………10
1.5.3支撑掩护式支架……………………………………………………11
1.5.4放顶煤液压支架……………………………………………………12
1.6液压支架的设计目的、要求和基本参数……………………………14
1.6.1设计目的……………………………………………………………14
1.6.2对液压支架的基本要求……………………………………………14
1.6.3设计液压支架必需的基本参数……………………………………15
2液压支架的结构设计……………………………………………………15
2.1液压支架的主要尺寸的确定………………………………………………15
2.1.1液压支架以及配套设备的型号……………………………………15
2.1.2支架高度和伸缩比…………………………………………………16
2.1.3支架间距的确定……………………………………………………17
2.1.4顶梁尺寸的确定……………………………………………………17
2.1.5底座尺寸的确定……………………………………………………19
2.1.6立柱布置……………………………………………………………19
2.2四连杆机构的确定……………………………………………………19
2.2.1四连杆机构的作用…………………………………………………19
2.2.2四连杆机构的设计要求……………………………………………20
2.2.3四连杆机构设计方法的选择………………………………………21
2.2.4求解过程……………………………………………………………23
2.3支架在工作面的通风断面积验算……………………………………26
2.4各部件结构选择………………………………………………………27
2.4.1顶梁…………………………………………………………………27
2.4.2立柱…………………………………………………………………29
2.4.3掩护梁和四连杆机构………………………………………………31
2.4.4底座…………………………………………………………………31
2.4.5侧护板………………………………………………………………34
2.4.6千斤顶…………………………………………………………………35
2.5液压支架性能参数的确定……………………………………………37
2.5.1支护强度……………………………………………………………37
2.5.2支护面积……………………………………………………………38
2.5.3支架的有效工作阻力………………………………………………38
2.5.4确定立柱的技术参数………………………………………………38
2.5.5泵站压力的确定……………………………………………………39
2.5.6千斤顶参数的确定……………………………………………………39
3液压支架的强度设计……………………………………………………39
3.1概述……………………………………………………………………39
3.1.1液压支架工作状态…………………………………………………39
3.1.2计算载荷的确定……………………………………………………40
3.2液压支架受力分析与计算……………………………………………41
3.2.1支架整体受力分析…………………………………………………43
3.2.2顶梁的受力分析与计算……………………………………………43
3.2.3掩护梁的受力分析与计算…………………………………………46
3.2.4底座的受力分析与计算……………………………………………48
3.3顶梁载荷分布…………………………………………………………49
3.4底座接触比压…………………………………………………………50
4液压支架的强度计算……………………………………………………53
4.1强度条件………………………………………………………………53
4.2液压支架的强度校核…………………………………………………54
4.2.1前梁强度校核………………………………………………………54
4.2.2主顶梁强度校核……………………………………………………58
4.2.3底座强度校核………………………………………………………64
4.2.4掩护梁的强度校核………………………………………………69
4.2.5前梁千斤顶的强度验算…………………………………………73
4.2.6立柱强度校核……………………………………………………75
4.2.7前连杆强度校核及对应销轴……………………………………82
4.2.8后连杆强度校核及对应销轴……………………………………84
5液压支架的液压系统……………………………………………………85
5.1立柱和千斤顶…………………………………………………………86
5.2支架液压阀……………………………………………………………87
5.2.1液控单向阀…………………………………………………………87
5.2.2安全阀………………………………………………………………87
5.2.3操纵阀………………………………………………………………88
5.3液压支架液压原理图…………………………………………………88
5.4液压支架的控制方式…………………………………………………89
5.4.1手动控制……………………………………………………………89
5.4.2自动控制……………………………………………………………89
5.5液压系统安装、调试、保养…………………………………………89
5.5.1安装…………………………………………………………………89
5.5.2调试…………………………………………………………………92
5.4.3保养…………………………………………………………………93

结论…………………………………………………………………………94
参考文献……………………………………………………………………95
翻译部分
英文原文…………………………………………………………………96
中文译文………………………………………………………………102
致谢…………………………………………………………………………107

底座A0

顶梁A0

后连杆A2

护帮板A2

液压系统图A3