放頂煤液壓支架畢業(yè)設(shè)計說明書

1、 中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 117 頁放頂煤液壓支架1 緒論1.1放頂煤支架架型的發(fā)展與演變放頂煤支架是隨著放頂煤開采方法應(yīng)用而生的，綜合機械化開采應(yīng)用到放頂煤開采工作面后，使放頂煤開采技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。由于工作面由液壓支架實現(xiàn)可靠、快速的支護(hù)，采用采煤機或刨煤機采煤，放頂煤作業(yè)在安全可靠的工作條件下進(jìn)行，從而使工作面產(chǎn)量有明顯提高。近年來，綜采放頂煤技術(shù)在我國得到了迅速的發(fā)展和廣泛的普及，綜采放頂煤正成為一種高產(chǎn)高效的采煤方法。1957年，前蘇聯(lián)研制出kty型單輸送機掩護(hù)式放頂煤液壓支架，并在庫茲巴斯煤田的托姆烏辛斯克礦使用，開采該礦的2號和45號煤層。煤厚為912m，煤層傾

2、角518，該放頂煤工作面為預(yù)先開采頂層煤鋪設(shè)人工假頂，然后再采底煤。1963年，法國研制出用于放頂煤開采的支撐掩護(hù)式放頂煤液壓支架，并且于1964年在布朗齊礦區(qū)試驗成功。該支架為四柱式，尾梁呈“香蕉”型，其擺動角度由千斤頂控制，配有兩臺輸送機，第二臺輸送機安置于尾梁后部的底板上。放落的煤由第二臺輸送機運輸，結(jié)構(gòu)如圖1.1。圖1.1“香蕉”型放頂煤液壓支架自70年代開始，法國、前西德、英國等國家陸續(xù)成功研制成功了“開天窗”的支撐掩護(hù)式或帶插板的支撐式放頂煤液壓支架。英國研制的“開天窗”式放頂煤液壓支架在掩護(hù)梁上開了放頂煤“天窗”，由液壓千斤頂控制開關(guān)，“天窗”附近設(shè)有攪動桿，以便于冒落頂煤，掩護(hù)

3、梁上還有鉆眼孔，供煤硬不落時打眼放炮。第二臺輸送機安置在支架后部底座上，結(jié)構(gòu)如圖1.2。圖1.2“開天窗”式放頂煤液壓支架法國針對“香蕉”尾梁式放頂煤液壓支架存在的問題，先后研制成功mb1728s、fb2130s型放頂煤液壓支架。mb1728s放頂煤液壓支架為四柱掩護(hù)式，掩護(hù)梁通過液壓千斤頂控制進(jìn)行伸縮，便于頂煤冒落裝煤。第二臺輸送機放置在底板上，結(jié)構(gòu)如圖1.3 。fb2130s型放頂煤液壓支架為四柱支撐掩護(hù)式，掩護(hù)梁上設(shè)有落煤窗口，由液壓千斤頂控制其開關(guān)，落煤窗口內(nèi)裝有一個用于控制的攪動桿，有助于破碎大塊煤，并有助于頂煤冒落操作。掩護(hù)梁上還有圓孔，用以通過此孔將管子伸向采空區(qū)，以便輸送氮或泡

4、沫。掩護(hù)梁無四連桿機構(gòu)，而直接與支架底座的尾端相鉸接。在頂梁、掩護(hù)梁的側(cè)護(hù)板及落煤口處裝有若干噴嘴，以便噴水除塵。第二臺輸送機放置在支架后部底座上，結(jié)構(gòu)如圖1.4。圖1.3 mb1728s放頂煤液壓支架圖1.4 fb2130s型放頂煤液壓支架mb1728s和fb2130s型放頂煤液壓支架分別代表了插板式和“開天窗”式放頂煤液壓支架的結(jié)構(gòu)特點。這兩類支架都配有雙輸送機運煤，滾筒采煤機采煤，然后由掩護(hù)梁上的窗口或插板放出頂煤。這兩類支架的主要區(qū)別是：插板式放頂煤液壓支架重量較輕，后部空間大，易于排放大塊煤，而且輸送機置于煤層底板上，便于維修?！疤齑啊笔椒彭斆阂簤褐Ъ苤亓枯^大，支架整體穩(wěn)定性好，放頂

5、煤輸送機置于支架底座之上，便于推移和放頂煤。80年代初期，匈牙利研制成功單輸送機前開“天窗”式放頂煤掩護(hù)式支架，其結(jié)構(gòu)如圖1.5。機采煤炭與放落煤炭均采用單輸送機運輸，在實際應(yīng)用中取得了良好效果。圖1.5 匈牙利vhp-732型“天窗”式放頂煤液壓支架1982年，煤炭科學(xué)研究總院北京開采研究所與沈陽煤炭研究所共同設(shè)計，鄭州煤礦機械廠制造的fy400-14/28型放頂煤液壓支架是我國首次研制成的放頂煤液壓支架。1984年在沈陽礦務(wù)局蒲河礦投入試驗，開始取得了較好的效果，后來因支架的穩(wěn)定性差，工作面發(fā)火中止了試驗。雖然沒有取得預(yù)期的效果，但人們看到了這種新型支架的前景，從此拉開了設(shè)計、研制放頂煤液

6、壓支架的序幕。經(jīng)過我國煤炭科技工作者的努力，研制成功了數(shù)十種放頂煤液壓支架。兗州礦務(wù)局東灘煤礦使用國產(chǎn)放頂煤液壓支架創(chuàng)造了年產(chǎn)410萬t的高產(chǎn)高效記錄，這標(biāo)志著我國放頂煤液壓支架的設(shè)計、制造走在了世界前列。我國放頂煤液壓支架發(fā)展從低位放頂煤液壓支架的研制開始，經(jīng)歷了高位、中位，現(xiàn)在又回到低位。最初的放頂煤支架采用的是低位放煤，代表架型是fy400-14/28型放頂煤液壓支架，結(jié)構(gòu)如圖1.6。1987年平頂山礦務(wù)局引進(jìn)了匈牙利vhp-732型放頂煤支架，該支架在緩傾斜工作面試驗，最高月產(chǎn)達(dá)5.5萬t，獲得了成功。隨即我國研制成了高位放頂煤液壓支架，結(jié)構(gòu)如圖1.7。由于其放煤口高、放煤口小、存在頂

7、煤損失大、放煤與采煤機割煤不能平行作業(yè)、效率低等缺點，已基本淘汰。圖1.6 fy400-14/28型放頂煤液壓支架圖1.7 高位放頂煤液壓支架80年代末90年代初，我國研制出中位放頂煤液壓支架，結(jié)構(gòu)如圖1.8。這種支架比單輸送機高位放頂煤液壓支架有所改進(jìn)，有兩部輸送機，放煤與割煤可以平行作業(yè)，提高了效率，放煤口比高位放頂煤支架有所降低。隨著放頂煤實踐的深入，中位放頂煤支架也暴露出一些突出缺點，主要是放煤口仍然較小，受結(jié)構(gòu)限制，放煤口不能連續(xù)，有背脊損失，采出率低，后部空間狹小，維修和清理浮煤不方便，底座前端比壓大等。針對中位放頂煤液壓支架存在的問題，我國又研制出低位放頂煤液壓支架，其結(jié)構(gòu)如圖1

8、.9。早期的低位放頂煤液壓支架是由鋪網(wǎng)液壓支架演變而來，其基本結(jié)構(gòu)和鋪網(wǎng)支架類似，只是尾梁上加上了插板，用于放煤，低位放頂煤液壓支架是目前使用效果較好的架型。北京開采所在研究各種支架特點和使用經(jīng)驗基礎(chǔ)上研制出一種反向四連桿低位放頂煤液壓支架，其結(jié)構(gòu)更加合理，用途更加廣泛。圖1.8 中位放頂煤液壓支架圖1.9 低位小插板放頂煤液壓支架1.2 放頂煤液壓支架的特點及適應(yīng)性分析1.2.1放頂煤液壓支架的分類 按與液壓支架配套的輸送機的臺數(shù)，放頂煤液壓支架可分類如下： 插底式 單輸送機 不插底式 放頂煤液壓支架 單鉸接式 開天窗式 雙輸送機 四連桿式 前四連桿式 插板式 后四連桿式按放煤口位置，放頂煤

9、液壓支架可分類如下： 高位（單輸送機開天窗式） 放頂煤液壓支架 中位（雙輸送機開天窗式） 低位（雙輸送機插板式）本文重點介紹低位放頂煤液壓支架的特點及適應(yīng)性。1.2.2放頂煤液壓支架的安全性及適應(yīng)性要求采用放頂煤綜采的4個重要條件是：地質(zhì)條件適應(yīng)性，液壓支架選型的正確性，采放工藝的合理性和工作面管理的嚴(yán)格性。其中前兩個條件是基礎(chǔ)，后者是保證。顯而易見，要采用放頂煤綜采，其中重要的一項工作是正確選擇放頂煤液壓支架的架型?，F(xiàn)階段我國已在急傾斜特厚煤層、緩傾斜中硬厚煤層（f3.5）、“三軟”厚煤層、傾斜厚煤層（傾角2035）有了一些放頂煤綜采成功的實例，對于合理選擇放頂煤液壓支架提供了寶貴經(jīng)驗。1.

10、 對緩傾斜中硬煤層放頂煤液壓支架安全性和適應(yīng)性的要求緩傾斜條件下的放頂煤工作面約占綜放工作面總數(shù)的70以上，而且地質(zhì)條件差別大，所以架型選擇余地大。選型時一般根據(jù)以下原則： （1）必須保證放煤效果。能否把煤放下、放好，是緩傾斜中硬厚煤層開采最突出的問題，也是放頂煤液壓支架選型的關(guān)鍵。保證放煤效果，首先是選擇放煤的形式，低位放頂煤支架的放煤口是連續(xù)的，而且放煤口面積大，有利于大塊煤放出，無脊背損失，適用于緩傾斜綜放工作面。 （2）保證放落煤的運輸空間。雙輸送機放頂煤液壓支架要有足夠的后部運輸空間，這對緩傾斜中硬煤層長壁放頂煤尤為重要。放煤過程中難免出現(xiàn)大塊煤和矸石，如果處理的不好，可能堵塞運輸通

11、道，損壞設(shè)備。同時，空間太小，也影響設(shè)備維修，人員通行和安全。2對傾斜厚煤層放頂煤液壓支架安全性和適應(yīng)性的要求（1）傾斜厚煤層放頂煤液壓支架的技術(shù)關(guān)鍵在于提高其穩(wěn)定和抗扭性能，提高掩護(hù)梁的抗扭能力，保證在大傾角下支架能正常工作。（2）支架各部的密閉性要好，尤其是頂梁端部，防止漏煤、冒頂，切實保證頂梁的接頂性，避免倒架。（3）加大支架初撐力，有利于防止頂煤和上覆巖層過早離層，從而防止頂煤垮落切頂線前移，提高支架的支護(hù)性能。（4）提高支架防倒、防滑性能。3對“三軟”厚煤層放頂煤液壓支架安全性和適應(yīng)性的要求（1）在緩傾斜“三軟”條件下，因為頂梁上方是已破碎的頂煤，斷裂線前傾已深入到煤壁上方，頂梁太短

12、，冒空區(qū)可能達(dá)到煤壁附近的上方。因此，高位放頂煤支架不適于“三軟”煤層的放頂煤開采，低位放頂煤支架式較理想的架型。（2）為了防止架前冒頂，要求頂梁（或前梁）端部承載能力大，并且要把支架控頂?shù)娜L范圍最大限度的嚴(yán)密封閉起來，有效控制漏頂。除了頂梁外，應(yīng)注意掩護(hù)梁和尾梁的密封性能。（3）在保證對底板合理比壓的前提下，適當(dāng)加大初撐力，有利于端面頂煤的維護(hù)。4對急傾斜特厚煤層放頂煤液壓支架安全性和適應(yīng)性的要求 急傾斜特厚煤層放頂煤綜采工藝，是指煤層傾角大于45、煤層厚度大于20m的條件下，把煤層沿水平分成612m的分段，使用以液壓支架為主體的綜采設(shè)備開采的放頂煤采煤法。由于急傾斜特厚煤層礦壓小、工作面

13、短，因此，選擇的支架應(yīng)具有工作阻力小、體積小、重量輕、推進(jìn)速度快等優(yōu)點。低位放頂煤液壓支架比較適合急傾斜特厚煤層綜放工作面。1.2.3低位放頂煤液壓支架的特點及適應(yīng)性分析1.低位放頂煤液壓支架的特點低位放頂煤支架是一種雙輸送機運煤，在掩護(hù)梁后部鉸接一個帶有插板的尾梁、低位放煤的支撐掩護(hù)式支架。這類支架有一個可以上下擺動的尾梁（擺動幅度在45左右）用以松動頂煤，并維持一個落煤空間。尾梁中間有一個液壓控制的放煤插板，用以放煤和破碎大塊頂煤，具有連續(xù)的放煤口。其主要特點如下：(1)由于具有連續(xù)的放煤口，放煤效果好，沒有脊背煤損失，回收率高；(2)和其他支架相比，從煤壁到放煤口的距離最長，經(jīng)過頂梁的反

14、復(fù)支撐和在掩護(hù)梁上方的垮落，使頂煤破碎較為充分，對放煤極為有利；(3)后輸送機沿底板布置，浮煤容易排出，移架輕快，同時尾梁插板可以切斷大塊煤，使放煤口不易堵塞；(4)低位放煤使煤塵減少；(5)前四連桿低位放頂煤液壓支架的抗扭及抗偏載能力差，支架的穩(wěn)定性較差；(6)尾梁擺動力和向上的擺角較小，破煤和松動頂煤的能力差。這類支架的原始形式是前四連桿式，在礦壓較小的急斜水平分段開采時比較適應(yīng)，為使這種支架在緩斜長壁工作面發(fā)揮其優(yōu)勢，幾年來作了如下的探索：(1)把四連桿的上連接位置由頂梁上改在掩護(hù)梁上，使支架底部和上部的連接位置更接近扭轉(zhuǎn)力矩的作用點，增加了支架強度，減少了支架的損壞，形成了目前在緩斜工

15、作面大量使用的后四連桿式低位放頂煤液壓支架；(2)大幅度加強前四連桿本身以及它與頂梁、底座的聯(lián)接強度，這種作法增加了支架的重量，有的重達(dá)20t以上，但設(shè)計時容易實現(xiàn)加大后部運輸空間和增加破煤能力；(3)增大后部空間和尾梁向上擺動的力，使其在較硬煤層中使用時也可讓頂煤順利放落和運出，如zfps5200/17/32型支架尾梁端部向上擺動力可達(dá)到500kn，使用效果良好；(4)后四連桿前連桿設(shè)計為y型，后連桿設(shè)計為i型，增大了支架的前、后人行道的寬度并加大了后部的人員工作與維護(hù)空間；(5)把后輸送機千斤頂耳座與底座的聯(lián)接改為活聯(lián)接，改善了運輸狀況。在后輸送機與千斤頂之間增加了結(jié)構(gòu)件推桿，以避免后輸送

16、機與千斤頂活塞桿彎曲并防止輸送機和支架下滑。前四連桿式支架和后四連桿式支架相比，前四連桿式支架穩(wěn)定性及抗扭性較差，但其后部空間較大，且重量也輕。2.低位放頂煤液壓支架的適應(yīng)性前四連桿式支架在急斜水平分段放頂煤綜采中取得成功，如對四連桿及有關(guān)聯(lián)接件再進(jìn)一步增加強度，成為定型設(shè)備，可以不考慮在急斜條件下使用后四連桿式支架。緩斜中硬難放煤層在選型時考慮到低位放頂煤液壓支架的強度低，又無成功的實例，往往選用中位放頂煤液壓支架，但受到放煤口的限制，實際上也未能很好解決其放煤問題。仔細(xì)研究各類放煤支架，就會發(fā)現(xiàn)，只有前四連桿式支架具備大幅度擺動掩護(hù)梁破煤的條件。有的低位放頂煤液壓支架采取強化四連桿及聯(lián)接銷

17、軸，把擺動掩護(hù)梁的千斤頂一端布置在底座上，而不是布置在頂梁上，盡管這種架型尚無滿意的效果，但這種探索無疑是很有意義的。后四連桿式支架在煤層硬度系數(shù)f2左右，層節(jié)理比較發(fā)育的緩斜厚煤層中使用取得很大成功，如在潞安礦務(wù)局五陽煤礦、王莊煤礦和兗州礦務(wù)局興隆莊煤礦、鮑店煤礦。這種架型與設(shè)計先進(jìn)的過渡支架配合使用，創(chuàng)出了新水平，被廣泛推廣使用。如石炭井礦務(wù)局烏蘭礦將這種支架與過渡支架、端頭支架配套使用，在傾角為24的工作面上取得了成功。由此表明了后四連桿式放頂煤液壓支架在緩斜中硬煤層和傾斜厚煤層中均有良好的適應(yīng)性和使用前景。2 液壓支架的整體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計2.1 支架高度、支架間距和底座長度的確定2.1.

18、1支架高度和支架的伸縮比1.支架高度支架高度的確定原則，一般應(yīng)首先確定支架適用煤層的平均采高，應(yīng)根據(jù)所采煤層的厚度，采區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)條件的變化等因素來確定，然后確定支架高度對于大采高支架，按下式確定支架高度，即： ( 2.1 ) ( 2.2 )式中 ： 支架最大高度,mm；支架最小高度, mm；煤層最大厚度, mm；煤層最小厚度, mm；考慮偽頂、煤皮冒落后仍有可能初撐力所需要的支撐高度，一般取mm；頂板最大下沉量，一般取mm；移架時支架的最小可縮量，一般取mm；浮矸石、浮煤厚度，一般取mm。本次設(shè)計給定支架最大高度mm，最小高度mm。2.支架的伸縮比支架的伸縮比是指支架的最大與最小高度值之比，

19、即： ( 2.3 )支架的最大高度與最小高度之差為支架的調(diào)高范圍。調(diào)高范圍越大，支架適用范圍越廣，但過大的調(diào)高范圍給支架結(jié)構(gòu)設(shè)計造成困難，可靠性降低。由于液壓支架的使用壽命要求較長，并可能被安裝在不同的采煤工作面，所以，支架應(yīng)具有較大的伸縮比。在采用雙伸縮立柱時，垛式支架的伸縮比為1.9；支撐掩護(hù)式支架為 2.5；掩護(hù)式支架可達(dá) 3。一般范圍是1.5 至 2.5，煤層較薄時選大值。但考慮盡量減輕重量采用單伸縮油缸或帶機械加長桿來增加調(diào)高范圍。一般根據(jù)單位缸長行程來確定，當(dāng)范圍內(nèi)可采用單伸縮。經(jīng)計算，該支架的伸縮比。 ( 2.4 )單位缸長行程；活塞全部伸出時立柱的總長度，mm；活塞全部縮回時立

20、柱的總長度，mm；活塞行程，mm。由支架的最大、最小高度，可得活塞的行程為 1500mm；而活塞全部縮回時立柱的總長，暫用支架的最小高度 1700mm。由此，可以得到：支柱應(yīng)采用雙伸縮立柱，但考慮其制造成本及放頂煤液壓支架工作條件，選擇單伸縮機械加長立柱。2.1.2支架間距（支架中心距）支架中心距一般等于工作面刮板輸送機一節(jié)溜槽的長度。目前國內(nèi)外液壓支架中心距大部分采用1.5m和1.75m。大采高支架為提高穩(wěn)定性中心距可采用1.75m，輕型支架為適應(yīng)中小煤礦工作面快速搬家的要求，中心距可采用1.25m。而一般支架間距，按下式計算： ( 2.5 ) 式中 ： 支架間距(支架中心距)，mm；每架支

21、架頂梁寬度，mm；相鄰支架(或框架)頂梁之間的間隙，mm；每架所包含的組架的組數(shù)或框架數(shù)；整體自移式支架 n=1，整體邁步式支架n=2，節(jié)式邁步支架n=支架節(jié)數(shù)。支架間距bc要根據(jù)支架型式來確定，但由于每架支架的推移千斤頂都與工作面輸送機的一節(jié)溜槽相連，因此目前主要根據(jù)輸送機溜槽每節(jié)長度及槽幫上千斤頂聯(lián)結(jié)塊的位置來確定，我國刮板輸送機溜槽每節(jié)長度為1.5m、1.75m,千斤頂聯(lián)結(jié)塊位置在溜槽長度的中間，所以除節(jié)式和邁步式支架外，支架間距一般為1.5m或1.75m。本文取1.5m。2.1.3底座長度底座起將頂板壓力傳遞到底板和穩(wěn)定支架的作用。在設(shè)計支架底座的長度時，應(yīng)考慮如下方面：支架對底板的接

22、觸比壓要小；支架內(nèi)部應(yīng)有足夠的空間用于安裝立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其他輔助裝置；便于人員操作和行走；保證支架保持穩(wěn)定性。通常掩護(hù)式支架的底座長度取3.5倍的移架步距（一個移架步距為0.6m）， 即2.1m左右，支撐掩護(hù)式支架的底座長度取4倍的移架步距，即2.4m左右。本文設(shè)計支架為支撐掩護(hù)式，估取底座長度為2400mm，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中根據(jù)結(jié)構(gòu)要求修改為3000mm。2.2 四連桿機構(gòu)的作用及其幾何作圖法設(shè)計2.2.1四連桿機構(gòu)的作用1、通過四連桿機構(gòu)，使支架頂梁端點的運動軌跡呈近似雙曲線，從而使支架頂梁前端的端頭離煤壁距離大大減小，提高了管理頂板的性能。2、能承受較大的水平力。2.2.2四

23、連桿機構(gòu)的幾何特征1、支架從最高高度降到最低高度時，如圖2.1所示，頂梁端點運動軌跡的最大寬度mm，最好為30mm以下 2、支架在最高位置時和最低位置時，頂梁與掩護(hù)梁的夾角p和后連桿與底平面的夾角q，如圖2.1所示，應(yīng)滿足以下要求：支架在最高位置時，p ，q ；支架在最低位置時，考慮矸石便于下滑，以防矸石停留在掩護(hù)梁上，根據(jù)物理學(xué)摩擦理論可知，,如果按鋼和矸石的摩擦系數(shù)為,即：,求得；為了安全可靠在最低工作位置時，應(yīng)使為宜，而q角主要考慮掩護(hù)梁底部距底板要有一定的距離，防止支架后部冒落的巖石卡住后連桿，使支架不能降下來，一般取，在特殊情況下需要角度較小時，可提高后連桿下鉸點的高度。3、由圖2.

24、1可知，掩護(hù)梁與頂梁鉸點e1和瞬時中心o之間的連線與水平線的夾角為，設(shè)計時，要使范圍內(nèi)，主要原因是角直接影響附加力qy的數(shù)值大小。圖2.1 四連桿機構(gòu)幾何特征4、支架工作段要求曲線向前凸的一段，如圖2.1所示的h段，其原因為當(dāng)頂板來壓時，立柱讓壓而下縮，使頂梁有向煤壁移動的趨勢，對于保持梁端頂板處于擠壓狀態(tài)有利，防止頂板產(chǎn)生離層或斷裂，又可以使作用在頂梁上的摩擦力指向采空區(qū)，同時使底板對底座的作用力向后移，底座前端比壓減少，可防止啃底，有利于移架，再則減少了水平力的合力，由于支架所承受的水平力由連桿來克服，所以減輕了掩護(hù)梁的受力。從以上分析得知，為使支架受力合理和工作可靠，在設(shè)計四連桿機構(gòu)的曲

25、線運動軌跡時，應(yīng)盡量使支架的工作段要取曲線向前凸的一段，所以當(dāng)已知掩護(hù)梁和后連桿的長度后，從這個觀點出發(fā)，在設(shè)計時，只要把掩護(hù)梁和后連桿簡化成曲柄滑塊機構(gòu)，進(jìn)行作圖計算就可以了，其掩護(hù)梁和后連桿構(gòu)成的曲柄滑塊機構(gòu)如圖2.2所示。圖2.2 掩護(hù)梁和后連桿構(gòu)成的曲柄滑塊機構(gòu)從圖2.2可以看出，當(dāng)掩護(hù)梁和后連桿已知，只要找到前連桿的長度和位置就可以了，其具體作法是順時針轉(zhuǎn)動后連桿，使支架最高位置時的e1點向下作近似直線運動，在掩護(hù)梁上定有一點在運動中有一段近似圓弧軌跡。只要找到這個圓弧軌跡的曲率半徑和曲率中心，就可以找到前連桿的位置和長度了。從這個觀點出發(fā)，只要按支架在工作段，支架由高到低，在掩護(hù)梁

26、上前連桿上鉸點所作的運動軌跡上，任找?guī)c，把掩護(hù)梁上前連桿上鉸點連線的垂直平分線所交的點為前連桿的下鉸點，這樣四連桿機構(gòu)就可以確定了。2.2.3四連桿機構(gòu)的幾何作圖法1.確定掩護(hù)梁上絞點與頂梁頂面之距和后連桿下鉸點與底座底面之距掩護(hù)梁上絞點與頂梁頂面之距根據(jù)支架最大高度確定,一般支架取150200mm，重型支架取210260mm。本文取150mm。后連桿下鉸點與底座底面之距根據(jù)支架最小高度確定，薄煤層支架取150250mm，中厚煤層支架取250450mm，大采高支架取450600mm。本文取450mm。2.掩護(hù)梁和后連桿長度確定首先用解析法確定掩護(hù)梁和后連桿的長度，如圖2.3所示。掩護(hù)梁長度；

27、后連桿長度；過e1點的垂直線到后連桿下鉸點之距；支架最高位置時的計算高度；mm 支架最低位置時的計算高度；mm從幾何關(guān)系可以列出: ( 2.6 ) ( 2.7 )將以上兩式聯(lián)立解得： ( 2.8 )按四連桿機構(gòu)的幾何特征所要求的角度，選定：； 。； 。圖2.3 掩護(hù)梁和后連桿計算示意圖 支架在最高位置時的值為： ( 2.9 )因此掩護(hù)梁的長度為： mm?。?mm后連桿長度為： mm?。簃m一般， 故取：mm根據(jù)掩護(hù)梁長度和后連桿長度重新計算出： ； 。 ； 。 圖2.4 液壓支架四連桿機構(gòu)幾何關(guān)系圖3.幾何作圖法作圖過程作圖步驟如下：（1）、確定后連桿下鉸點o點的位置，使它大體比底座略高，一般

28、為200250mm，考慮太低安裝銷子困難，太高底座又笨重。根據(jù)支架結(jié)構(gòu)取450mm。（2）、過o點作水平線hh線與底座相平行。（3）、過o點作一條直線與水平線hh線相交其交角為。（4）、以o點為圓心，以l1為半徑作圓，與該直線相交于a點，即為后連桿與掩護(hù)梁的上鉸點。（5）、過a點作一條直線與水平線hh線相交其交角為。（6）、以a點為圓心，以l為半徑作圓，與該直線相交于e1點，即為掩護(hù)梁、與頂梁的鉸點。（7）、過e1點作一條直線與水平線hh平行的ff直線，則hh線與ff線的距離為h1，即為液壓支架最高位置的計算高度。(8)、以a點為圓心，以0.25倍的l為半徑作圓，即為前連桿的上鉸點。(9)、過

29、e1點作ff線的垂線。假設(shè)在液壓支架升降過程中，e1點近似在此直線上滑動。(10)、在垂線上作液壓支架在最低位置時，頂梁與掩護(hù)梁的鉸點為e3。(11)、取e1e3中點為e2點，為液壓支架在降到中間位置時，掩護(hù)梁與頂梁的鉸點。(12)、以o點為圓心，以為半徑作圓弧。(13)、以e2點為圓心，以掩護(hù)梁長l為半徑作圓，與圓弧相交于a1點，此點為液壓支架在降到中間位置時，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點。(14)、以e3點為圓心，以掩護(hù)梁長l為半徑作圓，與圓弧相交于a2點，此點為液壓支架在最高位置時，掩護(hù)梁與后連桿的鉸點。(15)、以a1點為圓心，以0.25倍的l為半徑作圓，與e2a1相交于b1點。以a2點為圓心

30、，以0.25倍的l為半徑作圓，與e3a2相交于b2點。即b、b1、b2三個點為液壓支架在三個位置時的前連桿的上鉸點。(16)、連接a1o、a2o，為液壓支架降到中間位置和最低位置時，后連桿的位置。(17)、分別作b b1和b1 b2的垂直平分線交于c點，即為前連桿的下鉸點，bc為前連桿的長度。(18)、過點c向hh線作垂線，交于d點。則ao、ab、bc、cd為液壓支架的四連桿機構(gòu)。按以上步驟作圖，結(jié)果如圖2.5所示。圖2.5 液壓支架四連桿機構(gòu)作圖結(jié)果最終確定四連桿機構(gòu)的各項尺寸為：ao = 1201 mm ab = 429 mmbc = 1481 mm cd = 342 mm 2.2.4基于

31、solidworks motion的梁端曲線模擬根據(jù)上述計算得到的四連桿機構(gòu)尺寸，在solidworks中建立簡單的機構(gòu)模型，如圖2.6所示。圖2.6 支架四連桿機構(gòu)簡化模型給支架頂梁頂面加一線性馬達(dá)，運動距離為1500mm，并設(shè)置頂梁前端面的xy方向位移圖解以及其運動軌跡，結(jié)果如圖2.7,2.8。圖2.7 頂梁前端面的xy方向位移圖解圖2.8 頂梁前端面運動軌跡由圖2.7可知，頂梁前端面雙紐線寬帶為1254-1215=39mm，符合要求。2.3頂梁長度的確定根據(jù)支架工作方式和設(shè)備配套尺寸來確定頂梁長度。2.3.1支架工作方式對頂梁長度的影響支架工作方式對支架頂梁長度有很大影響。先移架后推溜的

32、方式（及時支護(hù)）要求頂梁有較大長度；先推溜后移架方式（滯后支護(hù)）要求頂梁長度較小。這是因為采用先移架后推溜的工作方式時，支架要超前輸送機一個步距，以便采煤機過后，支架能及時前移，支護(hù)新暴露的頂板，做到及時支護(hù)，因此，先移架后推溜時頂梁長度要比先推溜后移架時的頂梁長度長一個移架步距，一般為600mm。 本文所設(shè)計的支架要適應(yīng)各種復(fù)雜的頂板情況，采用先推溜后移架的方式，但在推溜之前，挑梁要伸出，起到即時支護(hù)的作用，挑梁伸出的長度為800mm。2.3.2頂梁參數(shù)的計算所謂梁端距是指移架后頂梁端部至煤壁的距離( c )，如圖2.9所示。梁端距是考慮由于工作面底板起伏不平造成輸送機和采煤機的傾斜，以及采

33、煤機割煤時垂直分力使搖臂和滾筒向支架傾斜，為避免割頂梁而留的安全距離。支架高度越大，梁端距也應(yīng)越大。圖2.9 液壓支架尺寸關(guān)系（1）掩護(hù)式與支撐掩護(hù)式支架頂梁長度的計算頂梁長度=配套尺寸+底座長度+a*cos（q1）-g*cos（p1）+300+e+掩護(hù)梁與頂梁鉸接點至頂梁后端點之距（mm）式中：配套尺寸670+435+764+210=2079mm（mg200/475-w采煤機配套尺寸，詳見圖2.10）底座長度底座前端至后連桿下鉸點之距 2400mme支架由高到低頂梁前端點最大變化距離 39mmq1，p1支架在最高位置時，分別為后連桿和掩護(hù)梁與水平面的夾角故頂梁長度為：取為4000mm。圖2.

34、10 mg200/475-w型采煤機配套尺寸（2）頂梁寬度：由于取中心距為1.5m，有活動側(cè)護(hù)板頂梁寬度取值范圍為1.41.6m，本次設(shè)計取支架頂梁的最小寬度為1420mm,最大寬度為1590mm,選取單側(cè)活動側(cè)護(hù)板，亦即頂梁側(cè)護(hù)板側(cè)推千斤頂?shù)男谐倘?70mm。頂梁寬度根據(jù)支架間距和架型來定，架間間隙為0.2m左右。其中寬面頂梁一般為1.21.5 m。這里取頂梁寬度為：1390mm（不包括活動側(cè)護(hù)板）。（3）頂梁覆蓋率頂板覆蓋率按下式計算： ( 2.10 )式中： 頂梁覆蓋率；頂梁寬度（包括側(cè)護(hù)板伸出寬度），mm；頂梁總長度，mm；梁端距，mm；相鄰頂梁間間隙。穩(wěn)定頂板覆蓋率值要求為6070%

35、，對于中等穩(wěn)定頂板覆蓋率值要求為7585%，對于破碎頂板，覆蓋率指應(yīng)達(dá)到8595%。此設(shè)計的頂梁覆蓋率：2.4立柱位置的確定2.4.1立柱數(shù)目前國內(nèi)支撐式支架立柱為26，常用為4；掩護(hù)式支架為2柱；支撐掩護(hù)式為4柱式。該液壓支架采用單伸縮機械加長立柱，為支撐掩護(hù)式，故立柱數(shù)目取為4。2.4.2支撐方式本設(shè)計為支撐掩護(hù)式支架，根據(jù)結(jié)構(gòu)要求呈傾斜或垂直布置，一般立柱與頂梁垂線夾角小于，由于夾角較小，有效支撐能力較大。故前排立柱取，后排立柱垂直布置。2.4.3立柱間距指對支撐式和支撐掩護(hù)式支架而言前、后柱的間距。立柱間距的選擇原則為：有利于操作、行人和部件合理布置。支撐式支架和支撐掩護(hù)式支架的立柱間

36、距為11.5m。本支架立柱間距選1m。2.5通風(fēng)斷面的驗算采煤工作面的過風(fēng)量有一定要求。在過風(fēng)量一定時，采煤工作面的通風(fēng)斷面積不應(yīng)過小。但在工作面中安裝液壓支架后，通風(fēng)斷面積明顯減小。因此必須驗算通風(fēng)斷面積。一般按工作面允許風(fēng)速進(jìn)行驗算。根據(jù)安全規(guī)程規(guī)定，工作面風(fēng)速應(yīng)小于5m/s。采煤工作面風(fēng)速計算按下式進(jìn)行。 ( 2.11 )式中 工作面風(fēng)速，m/s； 支架在采煤工作面的通風(fēng)斷面積，mm2； 采煤工作面所需風(fēng)量，m3/min ( 2.12 )通風(fēng)不均系數(shù)，一般取=1.5安全規(guī)程允許的瓦斯含量，一般取=1% ( 2.13 )日產(chǎn)量，；每分鐘生產(chǎn)一噸煤的沼氣涌出量，一般取計算：, 則有： ，合乎

37、安全規(guī)程規(guī)定。3 液壓支架的部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 液壓支架各個部件的結(jié)構(gòu)形式與工作面的頂?shù)装鍡l件和支架結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，選擇時根據(jù)支架的結(jié)構(gòu)和工作面頂?shù)装鍡l件，對各個部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，最后擇優(yōu)選擇。本文所設(shè)計液壓支架為支撐掩護(hù)式后四連桿低位放頂煤液壓支架。3.1 頂梁頂梁是工作面頂板直接接觸的部件，除要滿足一定的剛度和強度要求外，還要保證支護(hù)頂板的需要，如：足夠的頂板覆蓋率；同時要適應(yīng)頂板的不平整性，避免因局部應(yīng)力而引起損壞。3.1.1用途（1）用于支撐、維護(hù)和覆蓋頂板，為工作面創(chuàng)造安全的工作空間；（2）將立柱的支撐力傳遞至頂板，并給予合理地分布；對支架后部接近采空區(qū)的頂板起切頂作用；對無立柱空間的頂板

38、起支撐作用；（3）為護(hù)幫、防倒裝置等提供依托；（4）將頂板載荷通過立柱經(jīng)底座傳到底板。3.1.2結(jié)構(gòu)形式支架常用頂梁形式有3種：整體頂梁、鉸接頂梁和楔形結(jié)構(gòu)頂梁。鉸接頂梁的前段稱為前梁，后段為主梁，一般簡稱頂梁。（1）整體頂梁整體頂梁的特點是：結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好；頂梁對頂板載荷的平衡能力較強；前端支撐力較大；可設(shè)置全長側(cè)護(hù)板，有利于提高頂板覆蓋率，改善支護(hù)效果，減少支架間漏矸。簡單的整體剛性頂梁的結(jié)構(gòu)外形如圖3.1所示。整體剛性頂梁為寬面板式箱形結(jié)構(gòu)件。為改善接頂效果和補償焊接變形，整體頂梁前端(8001000mm)，一般上翹。圖3.1 整體頂梁（2）鉸接式頂梁鉸接式頂梁如圖3.2所示。在前梁

39、千斤頂?shù)耐评拢傲嚎梢陨舷聰[動，對不平頂板的適應(yīng)性強。運輸時可以將前梁放下與頂梁垂直，以減小運輸尺寸。前梁千斤頂必須有足夠的支撐力和連接強度，前梁上不宜設(shè)置側(cè)護(hù)板。為順利移架，前梁間一般要留有100150mm間隙，從而增加了破碎頂板漏矸的可能性。1-前梁；2-前梁千斤頂；3-頂梁。圖3.2鉸接式頂梁結(jié)構(gòu)鉸接前梁與頂梁如下圖 ：圖3.3(a) 鉸接前梁 圖3.3(b) 鉸接頂梁（3）楔形結(jié)構(gòu)梁楔形結(jié)構(gòu)梁如圖3.4所示。楔形梁1和后梁4通過銷軸鉸接，楔形梁的楔臂與頂粱間夾有楔塊2，楔塊2后端與楔形千斤頂鉸接，而千斤頂則鉸接于頂梁上。 楔形結(jié)構(gòu)梁利用構(gòu)件間的摩擦自鎖原理，通過楔塊2與楔形梁1和頂梁

40、4之間的摩擦作用，使楔形梁1、楔塊2和后梁4在受載時保持為個整體，如同整體剛性頂梁。這樣，該梁就具有整體剛性頂梁前端支護(hù)力大的優(yōu)點。由于楔形梁1與后梁4為鉸接結(jié)構(gòu)，令操作楔形梁千斤頂伸出或縮回時帶動楔塊前后移動，從而使楔形梁1繞銷軸上下擺動，其擺動范圍取決于楔塊的行程和楔角的大小。由于擺動范圍較鉸接頂梁小，因此這種頂梁又具有鉸接頂梁的靈活性。此外，在運輸時，楔形梁1可以放到下垂位置，縮短了運輸尺寸，從而方便運輸和安裝。11-楔形梁；2-楔塊；3-楔形梁斤頂；4-后梁。圖3.4 楔形結(jié)構(gòu)梁本文所設(shè)計的液壓支架，為了要適應(yīng)復(fù)雜的頂板情況，所以采用鉸接式頂梁。而前梁則采用挑梁的型式，以起到即時支護(hù)的

41、作用，結(jié)構(gòu)如圖3.5。圖3.5 本文支架頂梁3.2 立柱立柱是支架的承壓構(gòu)件，它長期處于高壓受力狀態(tài)，它除應(yīng)具有合理的工作阻力和可靠的工作特性外，還必須有足夠的抗壓、抗彎強度，良好的密封性能，結(jié)構(gòu)要簡單，并能適應(yīng)支架的工作要求。立柱按動作方式，可分為單作用和雙作用；按支架種類，可分為活塞式和活柱式；按伸縮方式，可分為單伸縮和雙伸縮。本支架在設(shè)計中采用了單伸縮式機械加長立柱，該立柱結(jié)構(gòu)簡圖如圖3.6。圖3.6 本文單伸縮式機械加長立柱立柱的結(jié)構(gòu)由缸體、活塞、缸口、活柱和機械加長桿等組成。缸體是立柱的承壓部件。一般用27simn無縫鋼管制成。缸體內(nèi)表面是活塞的密封表面，所以要求很高的加工精度。活塞

42、是立柱的關(guān)鍵元件，對它的主要要求是保證密封性能良好，運動表面能承受外力的沖擊?；钊梢蕴自诨钪?，或直接焊接在活柱上。用鋼制作活塞時，可在活塞上安裝導(dǎo)向環(huán)與缸體內(nèi)徑配合。導(dǎo)向環(huán)多用塑料制品，也有用銅合金制成。在不承受橫向力或橫向力很小的情況下，可以用保護(hù)密封圈的尼龍擋圈兼做導(dǎo)向環(huán)?；钊棵芊馊γ芊?，密封圈有o型、y型、u型、v型、鼓型、蕾型等。鼓型密封圈是兩個夾布u型橡膠圈壓制而成的整體實心密封圈，它和兩個l型導(dǎo)向環(huán)一起使用，適用于工作壓力19.658.8mpa，在壓力小于24.5mpa時，可以不加擋圈。它可用于各種活塞上的雙向密封。蕾型密封圈是一個u型夾布橡膠圈和唇內(nèi)夾橡膠壓制而成的單向?qū)嵭?/p>

43、密封圈。它適用于裝入各種液壓活塞頭和導(dǎo)向套上，為單向密封。工作壓力小于58.8mpa時，可以不加擋圈。以上兩種密封圈的使用，簡化了活塞結(jié)構(gòu)，裝配方便，但密封圈本身加工較復(fù)雜。活塞的軸向固定方式由三種：用螺帽加防松螺釘固定；用壓盤和螺釘固定；用半圓環(huán)加彈性擋圈固定?；钪突钊麠U是立柱傳遞機械力的重要零件，它要能承受壓力和彎曲等載荷作用，必須耐磨和耐腐蝕，可用27simn或45號鋼制成。為防止在礦井條件下表面生銹和腐蝕，表面要鍍鉻，并要注意保護(hù)，防止外部劃傷。缸口用鋼絲擋圈固定，是在導(dǎo)向套外側(cè)裝有鋼絲擋圈，內(nèi)側(cè)裝有密封圈和防塵圈。這種結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，但要求活塞桿外徑與缸體內(nèi)徑之間有比較大的空間

44、，這種固定方式使用較多。固定鋼絲和鋼絲擋圈的連接方式，不能耐高壓。當(dāng)密封液體壓力較高時，可采用半圓環(huán)結(jié)構(gòu)連接方式。3.3 掩護(hù)梁和四連桿機構(gòu) 3.3.1掩護(hù)梁掩護(hù)梁是掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架的掩護(hù)構(gòu)件，除防止采空區(qū)冒落矸石涌入工作面外，并承受冒落矸石的壓力和頂梁分解的水平力。掩護(hù)梁采用整體箱形鋼板焊接結(jié)構(gòu)，在掩護(hù)梁上端與頂梁鉸接，下部焊有與前后連桿鉸接的耳座。充分考慮了大采高支架復(fù)雜的三維空間受力，以及垮落頂板對梁體可能造成的沖擊破壞，安全系數(shù)大，強度高。配置單向活動側(cè)護(hù)板，減少架間漏矸和防止大采高支架橫向傾倒。掩護(hù)梁上端與頂梁鉸接，下部與前、后連桿或直接與底座鉸接?；顒觽?cè)護(hù)板裝在掩護(hù)梁的一側(cè)。

45、低位放頂煤液壓支架的掩護(hù)梁還要連接支架的尾梁與插板，安裝尾梁千斤頂，具體結(jié)構(gòu)見圖3.7。圖3.7 本文支架掩護(hù)梁3.3.2四連桿機構(gòu)前、后連桿是四連桿機構(gòu)中重要的運動和承載部件，與掩護(hù)梁和底座的一部分共同組成四連桿機構(gòu)，使支架能承受圍巖載荷、水平作用力和保持支架穩(wěn)定。對四連桿機構(gòu)進(jìn)行合適的設(shè)計（長度和角度），能使支架在整個高度范圍內(nèi)梁端距的變化在50100mm之內(nèi)。支架前連桿設(shè)計成雙單連桿連接成整體的形式，后連桿設(shè)計成單連桿。整體連桿由兩根單連桿組焊而成，用在前連桿，抗扭轉(zhuǎn)能力強，銷軸與銷孔最大配合間隙控制在1mm以內(nèi)，以增強支架的穩(wěn)定性。后連桿設(shè)計成單連桿，為支架后部節(jié)省出部分空間，有利于后

46、部輸送機的維護(hù)與工作。具體結(jié)構(gòu)見圖3.8，3.9。圖3.8 本文前連桿圖3.9 本文后連桿3.4 底座3.4.1用途(1)為支架的其他結(jié)構(gòu)件和工作機構(gòu)提供安設(shè)的基礎(chǔ)。(2)與前后連桿和掩護(hù)梁一起組成四連桿機構(gòu)。(3)將立柱和前后連桿傳遞的頂板壓力傳遞給底板。3.4.2結(jié)構(gòu)形式及特點支架底座常用形式有3種，即整體剛性底座、底分式剛性底座和鉸接分體底座。（1）整體剛性底座整體剛性底座如圖3.10所示，中擋前部一般有一高度50100mm的小箱形結(jié)構(gòu)，中擋后部上方為箱形結(jié)構(gòu)，推移千斤頂一般安裝在箱形體之下。整體剛性底座立柱柱窩的前方一般要設(shè)計一過橋板，以提高底座的整體剛性和抗扭能力。整體剛性底座的整體

47、剛度和強度好。底座接底面積大，有利于減小對底板的比壓，但中擋推移機構(gòu)處易積存浮煤碎矸，清理較困難，一般用于軟底板條件下工作面支架。圖3.10 整體剛性底座（2）底分式剛性底座底分式剛性底座如圖3.11所示。底座底板是中分式的，中擋推移機構(gòu)直接落在煤層底板上，前立柱柱窩前有過橋板，小擋后部上方為箱形結(jié)構(gòu)。由于底分式剛性底座中擋底板分體，推移裝置處的浮煤、碎矸可隨支架移架從后端排到采空區(qū)，不需要人工清理，適應(yīng)高產(chǎn)高效要求，但減少了底座接底面積，增大了對底板的比壓。目前，高產(chǎn)高效工作面液壓支架一般均采用分體剛性底座。（3）鉸接分體式底座如圖3.12所示，鉸接分體底座分為左右相對獨立的兩部分，從中檔處

48、鉸接，左右底座在垂直方向可相對錯動，無剛性約束。這種底座對底板不平的適應(yīng)性好，減少了底座的扭轉(zhuǎn)和偏載載荷，但支架的整體剛性有所降低。波蘭支架采用鉸接分體底座的較多，我國zy3600/17/35支架等亦采用這種鉸接分體式底座。目前這種底座結(jié)構(gòu)已較少采用。 圖3.11 底分式剛性底座圖3.12 鉸接分體式底座根據(jù)以上的分析，結(jié)合這次設(shè)計的實際，采用整體剛性底座，它的整體剛度和強度好，底座接底面積大，有利于減小對底板的比壓，具體結(jié)構(gòu)見圖3.13。圖3.13 本文底座結(jié)構(gòu)及其附屬機構(gòu)3.5側(cè)護(hù)板頂梁側(cè)護(hù)板裝置一般由側(cè)護(hù)板、彈簧套筒、側(cè)護(hù)千斤頂、導(dǎo)向桿和連接銷軸等組成。有以下作用：1、擋矸。可改善頂梁與

49、掩護(hù)梁的護(hù)頂、防矸性能，隔離控頂區(qū)與采空區(qū)、防止冒落矸石竄入工作面，減少冒矸形成的粉塵； 2、導(dǎo)向。在支架移架時起導(dǎo)向作用； 3、防倒、調(diào)架?；顒觽?cè)護(hù)板增強了支架側(cè)向穩(wěn)定性，其上設(shè)置的彈簧與千斤頂都起防倒與調(diào)架作用。支架常用的活動側(cè)護(hù)板形式有3種，即直角式單側(cè)活動側(cè)護(hù)板、直角式雙側(cè)可調(diào)活動側(cè)護(hù)板和折頁式單側(cè)活動側(cè)護(hù)板。3.5.1直角式單側(cè)活動側(cè)護(hù)板圖3.14 直角式單側(cè)活動側(cè)護(hù)板直角式單側(cè)活動側(cè)護(hù)板如圖3.14所示，一側(cè)為固定側(cè)護(hù)板，一側(cè)為活動側(cè)護(hù)板。固定側(cè)護(hù)板即是梁的邊筋板，可增加梁體強度，減輕支架重量。直角式單側(cè)活動側(cè)護(hù)板適用于上作面傾角較小(以下)的緩傾斜煤層或水平煤層，具有擋矸密封性好

50、和導(dǎo)向性好的特點。3.5.2直角式雙側(cè)可調(diào)的活動側(cè)護(hù)板直角式雙側(cè)可調(diào)的活動側(cè)護(hù)板如圖3.15所示，可根據(jù)工作面傾角方向，調(diào)整一側(cè)固定。另一側(cè)活動，適應(yīng)性強，可用于各種支架。圖3.15 直角式雙側(cè)可調(diào)的活動側(cè)護(hù)板3.5.3折頁式活動側(cè)護(hù)板 折頁式活動側(cè)護(hù)板如圖3.16所示。它的主要特點是結(jié)構(gòu)簡單，千斤頂可以布置在梁體的外側(cè)，便于拆裝和維修。但擋矸、密封性差，易形成矸石漏泄，且移架時導(dǎo)向性差。主要用于頂板比較穩(wěn)定或堅硬條件的支撐掩護(hù)式支架，且只能安裝于頂梁，結(jié)構(gòu)如圖3.16。圖3.16 折頁式活動側(cè)護(hù)板 頂梁側(cè)護(hù)板高度一般取250500mm，薄煤層支架取下限，大采高支架取上限。掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板和后連桿

51、側(cè)護(hù)板高度一般根據(jù)支架最大高度取，側(cè)護(hù)板水平尺寸等于移架步距加100200mm搭接量的原則確定。 綜上所述，結(jié)合這次設(shè)計的實際，選擇直角式單側(cè)可調(diào)的活動側(cè)護(hù)板，具體結(jié)構(gòu)如圖3.17。圖3.17 本文頂梁側(cè)護(hù)板3.6 千斤頂3.6.1推移千斤頂推移千斤頂按連接方式分有直接連接方式、框架連接方式和浮動活塞式。（1）直接連接方式推移千斤頂?shù)奶攸c：結(jié)構(gòu)簡單，但移架力小于推移力，一般用于支撐式支架。（2）框架連接方式推移千斤頂?shù)奶攸c：移架力大于推溜力，用于掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架。（3）浮動活塞式推移千斤頂?shù)奶攸c：移架力大于推溜力；通過推桿，千斤頂分別與輸送機、支架相連；多采用浮動活塞千斤頂，減小推溜力；

52、用推桿作導(dǎo)向裝置，抗彎強度高、導(dǎo)向性能好；推桿與千斤頂位于同一軸線，受力較好，但裝置的總長度加大。按千斤頂?shù)倪m用性選用框架式推移千斤頂作推移千斤頂。3.6.2側(cè)推千斤頂側(cè)推千斤頂?shù)幕钊麠U固定在活動側(cè)護(hù)板上，缸體固定在固定側(cè)護(hù)板上。側(cè)推千斤頂?shù)陌惭b位置有如下幾種：（1）安裝在頂梁和掩護(hù)梁結(jié)構(gòu)的下面，避免在頂梁和掩護(hù)梁上開窗口，加強了頂梁和掩護(hù)梁的強度，但影響支架有效空間。 （2）一側(cè)為固定側(cè)護(hù)板，另一側(cè)為活動側(cè)護(hù)板時，在固定側(cè)護(hù)板一側(cè)圓筒內(nèi)有固定筒，千斤頂便安裝在筒內(nèi)，其它不變，也可免去另開窗口，保證頂梁和掩護(hù)梁的強度，但不利于檢修和安裝。（3）在頂梁和掩護(hù)梁下面開窗口，把側(cè)推千斤頂安裝在窗口內(nèi)

53、，便于安裝和檢修。為使活塞桿與活動側(cè)護(hù)板相連，在改換工作面時，側(cè)推千斤頂要調(diào)轉(zhuǎn)180。該支架設(shè)計時選用了（2）中的側(cè)推千斤頂安裝方式。側(cè)推千斤頂?shù)募夹g(shù)參數(shù)如下：行程：170mm；缸體內(nèi)徑：63mm；活動桿直徑：45mm。側(cè)推千斤頂?shù)钠渌鼌?shù)見計算部分，具體安裝位置見設(shè)計圖紙。3.6.3前梁千斤頂 前梁千斤頂?shù)母左w用圓柱銷固定在主梁下的耳座上，活塞桿與前梁相連。前梁千斤頂?shù)幕钊灰郝飞?，裝有液控單向閥和安全閥，以保證前梁的初撐力與工作阻力。前梁有伸縮前梁和挑梁式兩種，伸縮前梁可及時支護(hù)；挑梁可使前梁上下擺動，加大前梁端部的支撐力。3.6.4護(hù)幫千斤頂護(hù)幫千斤頂?shù)母左w用銷軸固定在前梁上，活塞桿固定在護(hù)幫板上。當(dāng)千斤頂伸出時，護(hù)幫板支撐在煤壁上。在千斤頂活塞腔油路上加液控單向閥鎖緊，并加安全閥進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)千斤頂縮回時，因千斤頂活塞桿腔無液控單向閥鎖緊，所以在前梁上加設(shè)一個彈簧的機械鎖。3.7