ZFS100002545中位放頂煤液壓支架設(shè)計(jì)（含有全套CAD圖紙）

1、ZFS100002545中位放頂煤液壓支架設(shè)計(jì)（含有全套CAD圖紙） 優(yōu)秀設(shè)計(jì) 1 緒論 全套完整版CAD圖紙,加174320523 各專(zhuān)業(yè)都有 液壓支架是在摩擦支柱和單體液壓支柱等基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的工作面機(jī)械化支護(hù)設(shè)備。它與滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)及膠帶輸送機(jī)等形成了一個(gè)有機(jī)的整體,實(shí)現(xiàn)了包括采、支、運(yùn)等主要工序的綜合機(jī)械化采煤工藝,從而使長(zhǎng)壁采煤技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。 液壓支架能可靠而有效地支撐和控制工作面頂板,隔離采空區(qū),防止矸石竄入工作面,保證作業(yè)空間,并且能夠隨著工作面的推進(jìn)而機(jī)械化移動(dòng),不斷地將采煤機(jī)和輸送機(jī)推向煤壁,從而滿足了工作面高產(chǎn)、高效和安全生產(chǎn)的要求。液壓支架

2、的總重量和初期投資費(fèi)用占工作面整套綜采設(shè)備的60%-70%左右,因此液壓支架成了現(xiàn)代采煤技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。 我國(guó)于70年代初,首先研制成功了垛式、節(jié)式等支撐式支架,以及關(guān)鍵的液壓元部件。70年代中期,研制成功了掩護(hù)式與支撐掩護(hù)式支架。由于這種架型的優(yōu)良性能,很快就獲得了推廣,并逐步取代了早期的垛式和節(jié)式支架。在引進(jìn)、消化國(guó)外支架的基礎(chǔ)上,我國(guó)已經(jīng)形成了一支有一定規(guī)模的從事液壓支架的設(shè)計(jì)、研究、制造和檢驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)開(kāi)發(fā)研制了多種適合我國(guó)煤礦不同生產(chǎn)地質(zhì)條件的液壓支架。支架最大高度已達(dá)5m,最小高度為0.5m;適應(yīng)最大傾角可達(dá)55度;最大工作阻力達(dá)10000KN。不僅有

3、用于一般工作面的液壓支架,還有用于放頂煤采煤、分層鋪網(wǎng)采煤等條件下的特種用途液壓支架。 1.1國(guó)內(nèi)外液壓支架的現(xiàn)狀 80 年代以來(lái), 世界主要采煤國(guó)家一直圍繞減面提產(chǎn)、減人提效、降低成本、實(shí)現(xiàn)礦井集中生產(chǎn)做努力, 他們積極開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新技術(shù), 致力于高性能、高可靠性的新一代重型液壓支架的研制。新型液壓支架普遍具有微型電機(jī)或電磁鐵驅(qū)動(dòng)的電液控制閥,推移千斤頂裝有位移傳感器, 采煤機(jī)裝有紅外線傳感裝置,立柱缸徑超過(guò)400mm。為減少割煤時(shí)間,一般采用0. 81m 的截深。支架還采用屈服強(qiáng)度8001000MPa 的鋼板,既有較高的強(qiáng)度、硬度和韌性, 又具有良好的冷焊性能。隨著長(zhǎng)壁工作面的不斷增加, 為

4、適應(yīng)快速移架的需要, 國(guó)外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站, 其額定壓力為4050MPa , 額定流量400500L / min , 可實(shí)現(xiàn)工作面成組或成排快速移架,達(dá)到68s/ 架。美國(guó)是世界上最先進(jìn)的采煤國(guó)家, 早在1990年就已采用額定壓力50MPa 、額定流量478L / min的乳化液泵站, 以實(shí)現(xiàn)支架快速推進(jìn), 移架速度達(dá)68s/ 架。 美國(guó)的高產(chǎn)高效工作面采用兩柱掩護(hù)式支架, 使用壽命8 10 年, 可用率高達(dá)95 %98 % 。支架平均工作阻力6470kN 最大為9800kN , 支架寬度普遍增大, 中心距達(dá)到1. 75m ,并向2m 發(fā)展,增大架寬有利于減少工作面架數(shù)、縮短移架

5、時(shí)間、增加有效工作時(shí)間和提高單產(chǎn)。如洛斯公司20 英里礦在250 ×5280m 長(zhǎng)壁綜采面用工作阻力為2 ×8565kN 電液控制兩柱掩護(hù)式支架, 1997 年6 月產(chǎn)商品煤90. 43 萬(wàn)t , 成為世界上首次月產(chǎn)商品煤近百萬(wàn)噸的工作面; 1995 年9 月, 糜鹿礦用工作阻力為8900kN 電流控制的兩柱掩護(hù)式支架,月產(chǎn)煤達(dá)到60. 11 萬(wàn)t 。美國(guó)綜采工作面最高日產(chǎn)超7 萬(wàn)t ,最高工效1336t / 工。 澳大利亞也基本上采用一井一面的高度集中化生產(chǎn), 使用兩柱掩護(hù)式支架, 支架的平均工作阻力為7640kN 。如尤蘭礦用電流控制的兩柱掩護(hù)式支架,在1995 年8

6、月8 日創(chuàng)下澳大利亞有史以來(lái)日產(chǎn)3. 41 萬(wàn)t 的最高記錄, 班產(chǎn)一直保持在50006000t 。 英國(guó)也在大力發(fā)展兩柱掩護(hù)式支架, 工作阻力有了很大提高,達(dá)到60008000kN 。 我國(guó)在1964 年由太原分院和鄭州煤機(jī)廠設(shè)計(jì)70 型邁步式自移支架, 從此開(kāi)始了液壓支架的國(guó)產(chǎn)化道路。1984 年,北京開(kāi)采所、沈陽(yáng)所、鄭州煤機(jī)廠在沈陽(yáng)蒲河礦進(jìn)行我國(guó)第一套放頂煤液壓支架的工業(yè)性試驗(yàn),繼而研制了多種低位、中位和高位放頂煤支架, 成功地在緩傾斜厚煤層和急傾斜厚煤層水平分層工作面使用。1990 年后, 國(guó)產(chǎn)液壓支架得到了全面的發(fā)展,到1998 年止,全國(guó)已建成88 處高產(chǎn)高效礦井,其中14 處礦單

7、個(gè)工作面的單產(chǎn)達(dá)15. 72 萬(wàn)t / 月, 原煤生產(chǎn)人員效率達(dá)9. 16t / 工, 綜采機(jī)械化水平達(dá)49. 32 % ,達(dá)到了世界先進(jìn)水平。 我國(guó)液壓支架經(jīng)過(guò)20 多年的發(fā)展, 盡管取得了顯著成績(jī), 在雙高礦井建設(shè)中出現(xiàn)過(guò)日產(chǎn)萬(wàn)噸、甚至班產(chǎn)超萬(wàn)噸的記錄, 但總體水平與世界先進(jìn)采煤國(guó)家仍存在一定差距。在支架架型功能上我國(guó)與國(guó)外相差無(wú)幾, 有些地方特別是特厚煤層用的放頂煤支架、鋪網(wǎng)支架、兩硬煤層的強(qiáng)力支架、端頭支架還有獨(dú)到之處, 但國(guó)產(chǎn)液壓支架技術(shù)含量偏低, 電液控制閥可靠性差,所用鋼材一般為16Mn ,最好的屈服極限才700MPa , 液壓系統(tǒng)壓力在35MPa 以下,流量在200L / mi

8、n 以內(nèi),供液管2532mm ,回液管2550mm , 最快移架速度1012s/ 架 井下實(shí)際應(yīng)用有時(shí)在20s 以上 , 工作阻力更是相對(duì)較低。今后10 年, 我國(guó)的液壓支架將朝技術(shù)含量大、鋼板強(qiáng)度高、移架速度快68s/ 架 和電液控制閥的方向發(fā)展, 對(duì)有破碎帶和斷層的工作面將加大支架的移架力, 盡量采用整體可靠推桿和抬底座機(jī)構(gòu),并減少千斤頂?shù)臄?shù)量。另外,將普遍采用額定壓力為40MPa 、額定流量為400L / min 的高壓大流量乳化液泵站, 以適應(yīng)快速移架的需要; 系統(tǒng)采用環(huán)形或雙向供液, 保證支架有足夠的壓力達(dá)到初撐力,保證支架接頂位置準(zhǔn)確。ZY 兩柱掩護(hù)式支架的比重將大大增加, 缸徑將

9、增至360mm , 端頭支架、輕放多用途支架將被廣泛使用。 回采工作面支護(hù)設(shè)備用于支撐工作面頂板、阻擋頂板冒落的巖石竄入作業(yè)空間,以保證工作面內(nèi)機(jī)器和人員安全生產(chǎn)。 目前回采工作面使用的支護(hù)設(shè)備有金屬摩擦支柱、單體液壓支柱和自移式液壓支架,它們與采煤機(jī)和工作面輸送機(jī)分別組成“普采”、“高檔普采”和“綜采”。 金屬摩擦支柱和單體液壓支柱與金屬鉸接頂梁配套使用(統(tǒng)稱單體支護(hù)設(shè)備),它們的支撤和移動(dòng)都靠人工操作,故勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全性較差、支撤速度慢、工作面產(chǎn)量和效率較低。 近年來(lái)新發(fā)展的切頂支柱和滑移頂梁支架為進(jìn)一步改善普采工作面的勞動(dòng)條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益提供了途徑。 液壓支架是以高壓乳化液作為動(dòng)力,

10、使支架的支撐、切頂、移架和輸送機(jī)推移等工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。因而大大改善了回采工作面的作業(yè)環(huán)境,使礦工們從笨重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái),有效地提高了勞動(dòng)安全性,并為工作面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。同時(shí)也大大提高了回采工作面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。但液壓支架的初期投資較大。 木支柱在機(jī)械化采煤工作面僅用于臨時(shí)性輔助支護(hù),如處理頂板事故等。 1.3 液壓支架工作原理 液壓支架的主要?jiǎng)幼饔猩?、降架、推移輸送機(jī)和移架。這些動(dòng)作是利用乳化液泵站提供的高壓液體,通過(guò)液壓控制系統(tǒng)控制不同功能的液壓缸來(lái)完成的。每架支架的液壓管路都與工作面主管路并聯(lián),形成各自獨(dú)立的液壓系統(tǒng)(圖1?1),其中液控單向閥和安全閥設(shè)在本架內(nèi),操縱

11、閥可設(shè)在本架 內(nèi),前者為本架操作,后者為鄰架操作。圖1-1 液壓支架工作原理1-頂梁;2-立柱;3-底座;4-推移千斤頂;5-安全閥;6-液控單向閥;7、8-操縱閥;9-輸送機(jī);10-乳化液泵;11-主供液管;12-主回液管(一)支架升降 支架的升降依靠立柱2的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn),其工作過(guò)程如下: 操縱閥8處于升柱位置,由泵站輸送來(lái)的高壓液體經(jīng)液控單向閥6進(jìn)入立柱的下腔,同時(shí)立柱上腔排液,于是活柱和頂梁升起,支撐頂板。當(dāng)頂梁接觸頂板,立柱下腔的壓力達(dá)到泵站的工作壓力后,操縱閥置于中位,液控單向閥6關(guān)閉,從而立柱下腔的液體被封閉,這就是支架的初撐階段。此時(shí),支架對(duì)頂板產(chǎn)生的支撐力稱為初撐力。支架的初撐力

12、為 1-1 式中:D?立柱的鋼徑,m; Pb?泵站的工作壓力,MPa; n?每架支架的立柱數(shù); ?立柱對(duì)頂板垂線的傾斜度。 支架初撐后,進(jìn)入承載階段。隨著頂板的緩慢下沉,頂板對(duì)支架的壓力不斷增加,立柱下腔被封閉的液體壓力將隨之迅速升高,液壓支架受到彈性壓縮,并由于立柱缸壁的彈性變形而使缸徑產(chǎn)生彈性擴(kuò)張,這一過(guò)程就是支架的增阻過(guò)程。下腔液體的壓力超過(guò)安全閥5的動(dòng)作壓力時(shí),高壓液體經(jīng)安全閥5泄出,立柱下縮,直至立柱下腔的液體壓力小于安全閥的動(dòng)作壓力時(shí),安全閥關(guān)閉,停止泄液,從而使立柱工作阻力保持恒定,這就是恒阻過(guò)程。此時(shí),支架對(duì)頂板的支撐力稱為工作阻力,它是由支架安全閥的調(diào)定壓力決定的。支架的工作

13、阻力為 1-2 式中 支架安全閥的調(diào)定壓力,Mpa。 當(dāng)操縱閥8處于降架位置時(shí),高壓液體進(jìn)入立柱的上腔,同時(shí)打開(kāi)液控單向閥6,立柱下腔排液,于是立柱(支架)卸載下降。 由以上分析可以看出,支架工作時(shí)的支撐力變化可分為三個(gè)階段,即:開(kāi)始升柱至單向閥關(guān)閉時(shí)的初撐增阻階段t0,初撐后至安全閥開(kāi)啟前的增阻階段t1,以及安全閥出現(xiàn)脈動(dòng)卸載時(shí)的恒阻階段t2,這就是液壓支架的阻力-時(shí)間特性圖1-2。它表明液壓支架在低于額度工作阻力下工作時(shí),具有增阻性,以保證支架對(duì)頂板的有效支撐作用;在達(dá)到額定工作阻力時(shí),具有恒阻性;為使支架恒定在此最大支撐力,又具有可縮性,即支架在保持恒定工作阻力下,能隨頂板下沉而下縮。增

14、阻性主要取決于液控單向閥和立柱的密封性能,恒阻性與可縮性主要由安全閥來(lái)實(shí)現(xiàn),因此安全閥、液控單向閥和立柱是保證支架性能的三個(gè)重要元件。 圖1-2液壓支架的阻力-時(shí)間特性 (二)支架移動(dòng)和推移輸送機(jī) 支架和輸送機(jī)的前移,由底座3上的推移液壓缸4來(lái)完成。 需要移架時(shí),先降柱卸載,然后通過(guò)操縱閥使高壓液體進(jìn)入推移液壓缸4的活塞桿腔,活塞腔回液,以輸送機(jī)為支點(diǎn),缸體前移,把整個(gè)支架拉向煤壁。 按液壓支架在采煤工作面的安裝位置來(lái)劃分,有端頭液壓支架和中間液壓支架。端頭液壓支架簡(jiǎn)稱端頭支架,專(zhuān)門(mén)安裝在每個(gè)采煤工作面的兩端。中間液壓支架是安裝在除工作面端頭以外的采煤工作面上所有位置的支架。 中間液壓支架按其

15、結(jié)構(gòu)形式來(lái)劃分,可分為三種基本類(lèi)型,即:支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式。 支撐式支架又有垛式和節(jié)式之分。圖1?3為垛式,圖1?4為節(jié)式。圖1?3 垛式支架 圖1?4 節(jié)式支架 圖1?5 插腿式支架 掩護(hù)式支架有插腿式和非插腿式之分。圖1?5為插腿式,圖l?6為立柱支在掩護(hù)梁上非插腿式,圖1?7為立柱支在頂梁上非插腿式。 圖1?6 立柱支在掩護(hù)梁上非插腿式支架 圖1?7 立柱支在頂梁上非插腿式支架 支撐掩護(hù)式支架又有四柱支在頂梁上和兩柱支在頂梁,一或兩柱支在掩護(hù)梁之分。圖1?8為四柱平行支在頂梁上;圖1?9為四柱交叉支在頂粱上;1?10為兩柱支在頂梁兩柱支在掩護(hù)梁上。 圖1?8 四柱平行支在頂梁上支

16、架 圖1?9 四柱交叉支在項(xiàng)梁上支架 圖l?10 兩柱支在頂梁兩柱支在掩護(hù)梁上支架 支撐式支架的結(jié)構(gòu)以Dl一240/22型支架為例如圖1?11所示。它由前探梁、后梁、前梁短柱、立體、擋矸簾、操縱閥、控制閥、復(fù)位千斤頂、推移千斤頂、底座箱等組成。 Dl一240/22型支架的液壓系統(tǒng)由泵站、四根立柱、兩個(gè)千斤頂、一個(gè)前梁短柱、?個(gè)操縱閥、五個(gè)控制閥和管路等組成。泵站供給的高壓液體經(jīng)主進(jìn)油管通向各架的操縱閥。各架的回液經(jīng)主回液管返回泵站。 圖1?11 Dl一240/22型支架1-前探梁;2-后梁;3-前梁短柱 ; 4-立柱; 5-加長(zhǎng)桿; 6-擋矸簾7-操縱閥;8-控制閥;9-復(fù)位千斤頂;10-推移

17、千斤頂;11-底座箱;12?碰塊1.5.2掩護(hù)式支架 掩護(hù)式支架的結(jié)構(gòu)以QY250-13/32型支架為例如圖1-12所示,它由前梁、主梁、掩護(hù)梁和側(cè)護(hù)板、底座、前后連桿、前梁千斤頂、立柱、平衡千斤頂、推移千斤頂、操縱閥、控制閥等組成。 圖1-12 QY250-13/32型支架 QY250-13/32型支架的液壓系統(tǒng)采用本架控制,有兩種供液壓力 高壓Pb=32MPa,低壓Pb15MPa,立柱、下衡千斤頂、前梁千斤頂?shù)幕钊挥酶邏?其余的活塞腔用低壓。在操縱閥上加一個(gè)配液板,通過(guò)該二個(gè)單向閥可使升柱時(shí)高低壓同時(shí)供液,使升柱速度加快,初撐力大,有效地防止頂板離層。 在推溜液路上末設(shè)液控單向閥,可使系

18、統(tǒng)簡(jiǎn)單,為了避免移架時(shí)將輸送機(jī)拉向采空區(qū)側(cè),操作時(shí)應(yīng)將鄰架的推移操縱閥放在推溜位置上,以克服移架時(shí)的反作用力。 平衡千斤頂前、后兩腔都設(shè)控制閥,使前后腔都成為承載腔。 側(cè)推千斤頂兩腔油路上都有節(jié)流孔,這是因?yàn)樵撉Ы镯斝谐梯^短,節(jié)流孔可使其動(dòng)作平緩。但沒(méi)有控制閥,這是因?yàn)樗恍枰休d。 在總回液路上有一個(gè)單向閥,起背壓作用,使各動(dòng)作平穩(wěn)。 操縱閥為組合式片閥,可以同時(shí)操作。 支撐掩護(hù)式支架的結(jié)構(gòu)以ZY-35型支架為例,如圖1-13所示。它由防片幫千斤頂、前梁、頂梁、掩護(hù)梁、底座、推移千斤頂、立柱等組成。 圖1-13 ZY-35型支撐掩護(hù)式支架 1-防片幫千斤頂; 2-前梁; 3-短柱; 4-頂梁

19、; 5-掩護(hù)梁; 6-底座; 7-推移千斤頂; 8-立柱; 9-機(jī)械加長(zhǎng)桿 放頂煤液壓支架按放煤高度劃分,可分為高位放頂煤、中位放頂煤和低位放頂煤液壓支架三類(lèi)。 (1).高位放頂煤液壓支架 高位放頂煤支架在國(guó)內(nèi)外已的到推廣和應(yīng)用。綜合目前所生產(chǎn)使用的高位放頂煤支架可分為兩大類(lèi),如圖1-14所示。 插底式支架的特點(diǎn)是支架底座的前部插到輸送機(jī)下部,而輸送機(jī)放在其拖座上面; 不插底式放頂煤液壓支架和輸送機(jī)的關(guān)系與一般支架相同。 (2).中位放頂煤液壓支架 中位放頂煤液壓支架是指放煤口設(shè)在掩護(hù)梁上,并采用兩部輸送機(jī)且后部輸送機(jī)置于支架底座上的液壓支架。中位放頂煤液壓支架是我國(guó)當(dāng)前應(yīng)用數(shù)量較多,分布較廣

20、的綜放支護(hù)設(shè)備,還是一種依靠礦山壓力破碎頂煤,具有放煤功能的綜采設(shè)備。中位放頂煤液壓支架按其結(jié)構(gòu)形式可分為兩類(lèi):單絞點(diǎn)中位放頂煤液壓支架和四連桿中位放頂煤液壓支架。 圖1-14 ZYF4000?17/32型支架 (3)低位放頂煤液壓支架 低位放頂煤液壓支架的放煤口位于支架掩護(hù)梁的下方,其后輸送機(jī)直接放在底板上或在底座的拖板上。隨著放頂煤綜采推廣應(yīng)用,放頂煤支架的研制也迅速發(fā)展,特別是低位放頂煤液壓支架有了新的突破,解決了工作空間、強(qiáng)度、抗扭和穩(wěn)定性問(wèn)題。 低位放頂煤液壓支架發(fā)展很快,各種支架按四連桿機(jī)構(gòu)的位置,基本可分為連接頂梁和底座的中四連桿機(jī)構(gòu)及連接掩護(hù)梁和底座的后四連桿機(jī)構(gòu)兩類(lèi)。 (a)

21、中四連桿機(jī)構(gòu)放頂煤支架的特點(diǎn) 支架的四連桿機(jī)構(gòu)為單片式,鉸接在頂梁和底座間。掩護(hù)梁有千斤頂控制可進(jìn)行擺動(dòng),放煤口位于掩護(hù)梁下部,由千斤頂控制插板調(diào)節(jié)放煤口大小,后輸送機(jī)位置空間較大;頂梁帶有側(cè)護(hù)板可防止漏碎煤并提高了橫向穩(wěn)定性;中四連桿機(jī)構(gòu)提高了支架在垂直于工作面方向上的穩(wěn)定性;放煤口大,放煤位置低,頂煤垮落下降量大易碎,煤層小;無(wú)脊背損失,回收率高;通過(guò)能力大,不易堵口。但由于四連桿機(jī)構(gòu)為鉸接在頂梁、底座上的單片,四連桿機(jī)構(gòu)所以穩(wěn)定性和承受側(cè)向力的性能較差。 (b)后四連桿機(jī)構(gòu)放頂煤支架的特點(diǎn) 該支架架型與一般四柱支撐掩護(hù)式支架相同,由于支架后部需要有較大的后部輸送機(jī)工作空間,因此采用了Y形

22、前連桿和單片后連桿,而且前后連桿與掩護(hù)梁、底座的鉸接點(diǎn)都比一般支架偏高,偏前。在掩護(hù)梁下端鉸接一個(gè)帶插板式尾梁,由兩個(gè)尾梁千斤頂支撐,這就形成了放煤所需空間。根據(jù)支架工作高度不同,利用尾梁千斤頂及插板千斤頂控制、調(diào)節(jié)放煤口的開(kāi)啟和大小。 低位放頂煤液壓支架的主要結(jié)構(gòu) 低位放頂煤液壓支架的設(shè)計(jì)要充分依據(jù)煤層的賦存條件,頂?shù)装鍫顩r,礦壓大小,工作面傾角,及煤層厚度、層理裂隙發(fā)育情況,硬度和開(kāi)采方法等,支架總體技術(shù)參數(shù)的確定應(yīng)滿足: (1)工作阻力、支護(hù)強(qiáng)度的要求 (2)穩(wěn)定性好,抗扭能力強(qiáng); (3)頂梁、掩護(hù)梁以及尾梁密封性能好; (4)拉架力大,走的動(dòng); (5)能放煤,出煤易控制; (6)液壓系

23、統(tǒng)簡(jiǎn)單合理; (7)噴霧降塵裝置可靠實(shí)用。 這樣在設(shè)計(jì)支架各個(gè)部件時(shí),不僅要滿足強(qiáng)度要求,還要總體性能好。 低位放頂煤液壓支架的主要結(jié)構(gòu)有前梁、頂梁、掩護(hù)梁、尾梁、前連桿、后連桿、底座推移裝置、立柱及各種千斤頂、液壓控制系統(tǒng)等組成。1.6液壓支架的設(shè)計(jì)目的、要求和基本參數(shù) 采用綜合機(jī)械化采煤方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量、提高經(jīng)濟(jì)效益的必由之路。為了滿足對(duì)煤炭日益增長(zhǎng)的需要,必須大量生產(chǎn)綜合機(jī)械化采煤設(shè)備,迅速增加綜合機(jī)械化采煤工作面。 1、為了滿足采煤工藝及地質(zhì)條件的要求,液壓支架要有足夠的初撐力和工作阻力,以便有效地控制頂板,保證合理的下沉量。 2、液壓支架要有足夠的推溜力和移架力。推溜力一般為

24、100kN左右;移架力按煤層厚度而定,對(duì)中厚煤層一般為150250kN。 3、防矸性能要好。 4、排矸性能要好。 5、要求液壓支架能保證采煤工作面有足夠的通風(fēng)斷面,從而保證人員呼吸、稀釋有害氣體等安全方面的要求。 6、為了操作和生產(chǎn)的需要,要有足夠?qū)挼娜诵械馈?7、調(diào)高范圍要大,照明和通訊方便。 8、支架的穩(wěn)定性要好,底座最大比壓要小于規(guī)定值。 9、要求支架有足夠的剛度,能夠承受一定的不均勻載荷和沖擊載荷。 10、在滿足強(qiáng)度條件下,盡可能減輕支架重量。 11、要易于拆卸,結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單。 12、液壓元件要可靠。 根據(jù)老頂和直接頂?shù)姆诸?lèi),對(duì)支架進(jìn)行選型。 根據(jù)最大和最小采高,確定支架的最大和最小高度

25、,以及支架的支護(hù)強(qiáng)度。 3.瓦斯等級(jí) 根據(jù)瓦斯等級(jí),按保安規(guī)程規(guī)定,驗(yàn)算通風(fēng)斷面。 根據(jù)底板巖性和小時(shí)涌水量驗(yàn)算底板比壓。 根據(jù)工作面煤壁條件,決定是否用護(hù)幫裝置。 根據(jù)煤層傾角,決定是否選用防倒防滑裝置。 根據(jù)井筒罐籠尺寸,考慮支架的運(yùn)輸外形尺寸。 根據(jù)配套尺寸及支護(hù)方式來(lái)計(jì)算頂梁長(zhǎng)度。 2 液壓支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓支架的型號(hào):ZFS10000/25/45采煤機(jī)的型號(hào):MG650/480-WD型交流電牽引采煤機(jī)刮板輸送機(jī)的型號(hào):SGZ-764/320參數(shù): 輸送量:2700t/h外形尺寸:1500×764×2221、支架高度 支架高度的確定原則,應(yīng)根據(jù)所采煤層的厚度,采區(qū)范

26、圍內(nèi)地質(zhì)條件的變化等因素來(lái)確定, 其最大與最小高度為: (2-1) (2-2)式中: Hm?支架最大高度(mm),Hm4500mm; Hn?支架最小高度(mm),Hn2500mm; hm?煤層最大厚度(mm); hn?煤層最小厚度(mm); ?考慮偽頂、煤皮冒落后仍有可能靠初撐力所需要的支撐高度,一般取200300mm,取S1300mm ?頂板最大下沉量,一般取100200mm,取S2200mm; ?移架時(shí)支架的最小可縮量,一般取50mm; ?浮矸石、浮煤厚度,一般取50mm; 因此, 煤層的范圍為2800-4200mm,屬于厚煤層,應(yīng)采用大采高支架。 支架的伸縮比指最大與最小支架高度之比值即

27、: (2-3) 由于液壓支架的使用壽命較長(zhǎng),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。一般范圍是1.5至2.5,煤層較薄時(shí)選大值。但是考慮盡量減輕支架重量,降低造價(jià),可搞系列化,加強(qiáng)指甲對(duì)頂?shù)装宓倪m應(yīng)性,降低伸縮比,盡量采用單伸縮油缸或帶機(jī)械加長(zhǎng)桿來(lái)增加調(diào)高范圍。該支架的伸縮比 所謂支架間距,就是相鄰兩支架中心線間的距離。按下式計(jì)算: (2-4) 式中 bc?支架間距(支架中心距); ?每架支架頂梁總長(zhǎng)度; ?相鄰支架(或框架)頂梁之間的間隙。 n ?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

28、據(jù)支架型式來(lái)確定,但由于每架支架的推移千斤頂都與工作面輸送機(jī)的一節(jié)溜槽相連,因此目前主要根據(jù)輸送機(jī)溜槽每節(jié)長(zhǎng)度及槽幫上千斤頂連結(jié)塊的位置來(lái)確定,我國(guó)刮板輸送機(jī)溜槽每節(jié)長(zhǎng)度為1.5m,千斤頂連結(jié)塊位置在溜槽中長(zhǎng)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。因此取本支架的間距bc1.5m。2.1.4 頂梁尺寸的確定 1. 頂梁長(zhǎng)度 支架在工作面的相對(duì)位置關(guān)系如圖2-1所示。前排立柱上柱窩到頂梁前端的長(zhǎng)度由下式計(jì)算: b +k+d+i-Htg-c 2-5式中 ?鏟煤板到煤壁間距離,一般為50150mm,取150mm ?輸送機(jī)寬度(包含鏟煤板寬度和移架裝置寬度) 輸送機(jī)寬度為764mm,鏟

29、煤板寬度為250mm,電纜槽的寬度為250mm,k764+250+2501264mm i?底座前柱窩中心到底座前端的距離,取i580mm ?采煤機(jī)滾筒截深,d800mm ?頂梁前端到煤壁的距離 一般大采高支架梁端距應(yīng)取350-480mm,取c350mm ?立柱傾角,對(duì)于支撐掩護(hù)式支架,一般立柱與頂梁垂線夾角小于100,因此取立柱夾角50 H?支架高度,H4500mm n-前后排立柱在頂梁上柱窩之間的距離,通常n0.9-1.2m 取n1200mm u-頂梁上后柱窩中心到鉸接點(diǎn)的距離,通常u400-800mm 取u800mm 因此,頂梁長(zhǎng)度lb+n+u2050+1200+8004050mm1.底座

30、長(zhǎng)度 根據(jù)總體布置,取底座長(zhǎng)度為3100mm 由煤礦支護(hù)手冊(cè)可知,中心距為1.5m的支撐掩護(hù)式支架底座長(zhǎng)度可取1.1-1.35m,因此取1200mm 本支架采用雙伸縮式立柱。 (1)立柱數(shù) 支撐掩護(hù)式支架的立柱數(shù)目為4。 (2)支撐方式 支撐掩護(hù)式支架,根據(jù)結(jié)構(gòu)要求呈傾斜布置,立柱與頂梁垂線夾角小于100,因此取前立柱與頂梁垂線夾角為50,后立柱與頂梁垂線夾角為30。 (3)立柱間距 立柱間距的選擇原則為:有利于操作、行人和部件合理布置。支撐掩護(hù)式支架的立柱沿走向方向一般為1.0-1.5m,取立柱間距為1.0m。 四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是支架架體設(shè)計(jì)的核心,四連桿設(shè)計(jì)的好壞決定著頂梁運(yùn)動(dòng)軌跡,也影響連

31、桿和掩護(hù)梁的受力情況,以及支架輪廓尺寸的變化和大小。 1梁端護(hù)頂 鑒于四連桿機(jī)構(gòu)可是托梁鉸接點(diǎn)呈雙紐線運(yùn)功,故可選定雙紐線(圖2?2)的近似直線部分作為托梁鉸接點(diǎn)適應(yīng)采高的變化范圍。這樣可使托梁鉸接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)與煤壁接近于保持等距,當(dāng)梁端距處于允許值之內(nèi)時(shí),借此可以保證挑端頂板維護(hù)良好。保證支架在其工作高度范圍內(nèi),頂梁與掩護(hù)梁的絞點(diǎn)在一定的水平差值下作近似直線運(yùn)動(dòng),保證端面距的變動(dòng)量最小,以防止頂板冒落,起護(hù)頂?shù)淖饔谩?2擋矸 鑒于組成四連桿機(jī)構(gòu)的掩護(hù)梁既是連接件,又是承載件,為了承受采空區(qū)內(nèi)破碎巖石所賦予的載荷,掩護(hù)梁一般作成整體箱形構(gòu)件,具有一定強(qiáng)度。由于它處在隔離采空區(qū)的位置,故可以起到良好

32、的擋矸作用。 3抵抗水平推力 觀測(cè)表明:采煤工作面頂板作用在液壓支架上的外載荷,不僅有垂直于煤層頂板和頂板的垂直分力,而且有沿巖層指向采空區(qū)或指向煤壁方向的縱向水平分力。這個(gè)水平機(jī)構(gòu)由液壓支架的四連桿機(jī)構(gòu)承受,從而避免了立柱因受水分力產(chǎn)生的彎曲變形。 4提高支架的穩(wěn)定性 鑒于四連桿機(jī)構(gòu)將液壓支架的其他構(gòu)件聯(lián)結(jié)成為一個(gè)重量較大的整體,盡管它的移動(dòng)過(guò)程中要克服自身的內(nèi)力,但是在支架承載階段,其穩(wěn)定性很高。這是支撐式支架不可比擬的。支架越高,越是穩(wěn)定。 四連桿機(jī)構(gòu))在具有以上諸作用的同時(shí),也有一些缺點(diǎn)。首先,支架在工作過(guò)程當(dāng)中,四連桿機(jī)構(gòu)必須承受很大的內(nèi)力,從而導(dǎo)致支架結(jié)構(gòu)尺寸的加大和重量的增加;其

33、次,由于四連桿機(jī)構(gòu)對(duì)頂板產(chǎn)生一個(gè)水平力又稱水平支撐力,因此對(duì)支架的工作性能將產(chǎn)生不良影響。 圖2-2 液壓支架的雙紐線運(yùn)動(dòng)軌跡 2.2.2 四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 1.對(duì)支架在調(diào)高范圍內(nèi)梁端距的大小有重要影響。四連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)能控制頂梁與掩護(hù)梁鉸接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡呈雙扭線、使其在支 架調(diào)高范圍內(nèi)的偏差一般不大于70mm; 2.影響支架支撐效率。一般在支架工作高度范圍內(nèi),四連桿機(jī)構(gòu)瞬心距立柱的垂直距離越大越有利; 3.雙扭線軌跡變化對(duì)支架垂直支撐力有重要影響; 4.雙扭線軌跡影響連桿、掩護(hù)梁等連接部位的受力情況。通常認(rèn)為軌跡曲線應(yīng)向前偏擺,即支架由高位置降下時(shí),軌跡曲線逐漸靠近煤壁; 5.為保證支架的穩(wěn)定性

34、,后連桿的水平夾角Q一般不超過(guò)85度,最小角度應(yīng)以連桿機(jī)構(gòu)與底板不干涉為準(zhǔn); 6.一般應(yīng)盡可能加大掩護(hù)梁的背角。厚煤層支架取大值,薄煤層支架取小值。對(duì)支撐掩護(hù)式支架應(yīng)加大背角。對(duì)堅(jiān)硬難冒頂板的支架,掩護(hù)梁背角應(yīng)盡可能大; 7.掩護(hù)梁長(zhǎng)度與掩護(hù)梁上前、后連桿鉸接點(diǎn)間距應(yīng)保持一定的比例4: 116:1,這不僅對(duì)支架受力,而且對(duì)調(diào)高范圍也有影響,一般憑經(jīng)驗(yàn) 選取。2.2.3 四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的選擇 綜放支架設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是合理選擇四連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù),鉸鏈?zhǔn)剿倪B桿機(jī)構(gòu)可使支撐掩護(hù)型支架在工作過(guò)程中得到一個(gè)近似相等的梁端距。象這類(lèi)復(fù)演直線軌跡的機(jī)構(gòu)綜合問(wèn)題,可以來(lái)用函數(shù)逼近理論如插值法、平方逼近法和最佳

35、逼近法為基礎(chǔ)的解析法求解也可以來(lái)用布爾梅斯特爾理論為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)法和以設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的作圖法等求解。國(guó)內(nèi)外對(duì)此都進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作。我國(guó)液壓支架設(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)四邊桿機(jī)構(gòu)一般有三種方法: 本次設(shè)計(jì)采用幾何作圖法,示意圖如圖2-3所示。 圖2-3四連桿機(jī)構(gòu)作圖法示意圖 四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的約束條件有: (雙紐線軌跡最大寬度) (支架最高位置) (支架最高位置) (支架最低位置) (支架最低位置) 后連桿與掩護(hù)梁的比值 前后連桿上絞結(jié)點(diǎn)與掩護(hù)梁的比值 C/A0.91.2(前后連桿長(zhǎng)度的比值) 10 H 支架的最大高度,D前后連桿下鉸接點(diǎn)的垂直距離 11. H 支架的最大高度,E 前后連桿下鉸接

36、點(diǎn)的水平距離因此,取P1500,Q1900,P2250,Q24502.2.4求解過(guò)程:1.首先用解析法來(lái)確定掩護(hù)梁和后連桿的長(zhǎng)度。如圖2-4所示。設(shè): ? 掩護(hù)梁長(zhǎng)度 ? 后連桿長(zhǎng)度 ?點(diǎn)垂直線到后連桿鉸點(diǎn)之距 ? 支架最高位置時(shí)的計(jì)算高度 ? 支架最低位置時(shí)的計(jì)算高度 圖2-4 掩護(hù)梁和后連桿計(jì)算圖 從幾何關(guān)系可以列出如下兩式: (2-6) (2-7) 將(2-6)和(2-7)聯(lián)立可得: 支架最高位置時(shí)有: (2-8) 4500-5950.766L+0.37L×1 可以算出,掩護(hù)梁的長(zhǎng)度L3437mm×34371272mm 2.作圖步驟如下:確定后連桿下鉸點(diǎn)O點(diǎn)的位置,使

37、它大體比底座面略高200250mm。過(guò)O點(diǎn)作與底座底面平行的水平線H-H線。過(guò)O點(diǎn)作與H-H線的夾角為的斜線。在此斜線上截取線段oa ,oa長(zhǎng)度等于A,a點(diǎn)即為后連桿與掩護(hù)梁的鉸點(diǎn)。過(guò)a 點(diǎn)作與H-H線有交角的斜線,以a點(diǎn)為圓心,以G為半徑作弧交斜線一點(diǎn),此點(diǎn)為掩護(hù)梁與頂梁的鉸點(diǎn)。過(guò)點(diǎn)作H-H線的平行線F-F線,則H-H線與F-F線的距離為,為液壓支架最高位置時(shí)的計(jì)算高度。以a點(diǎn)為圓心,以0.45倍的掩護(hù)梁長(zhǎng)為半徑作弧,在掩護(hù)梁上交一點(diǎn)b,為前連桿上鉸點(diǎn)的位置。過(guò)點(diǎn)作F-F線的垂線。在垂線上作液壓支架在最低位置時(shí),頂梁與掩護(hù)梁的鉸點(diǎn)。取線中間某一點(diǎn),為液壓支架降到此高度時(shí)掩護(hù)梁與頂梁的鉸點(diǎn)。以

38、O點(diǎn)為圓心,為半徑作圓弧。以點(diǎn)為圓心,掩護(hù)梁長(zhǎng)為半徑作弧,交前圓弧上一點(diǎn),此點(diǎn)為液壓支架降到中間某一位置時(shí),掩護(hù)梁與后連桿的鉸點(diǎn)。以點(diǎn)為圓心,掩護(hù)梁長(zhǎng)為半徑作弧,交最前面圓弧上一點(diǎn),此點(diǎn)為支架降到最低位置時(shí),掩護(hù)梁與后連桿的鉸點(diǎn)。連接、,并點(diǎn)為圓心,長(zhǎng)為半徑作弧,交上一點(diǎn);以點(diǎn)為圓心,長(zhǎng)為半徑弧,交上一點(diǎn)點(diǎn)。則b、三點(diǎn)為液壓支架在三個(gè)位置時(shí),前連桿的上鉸點(diǎn)。連接、為液壓支架降到中間某位置和最低位置時(shí)后連桿的位置。分別作、和的垂直平分線,其交點(diǎn)c即為前連桿下鉸點(diǎn),為前桿長(zhǎng)度。過(guò)c點(diǎn)向線H-H作垂線,交點(diǎn)d,則線段、和為液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)。按以上初步求出的四連桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸,再用幾何作圖法畫(huà)出液

39、壓支架掩護(hù)梁與頂梁鉸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)曲線,只要逐步變化四連桿機(jī)構(gòu)的幾何尺寸,便可以畫(huà)出不同的曲線來(lái),再按液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的幾何特征進(jìn)行校核,最終選出較優(yōu)的四連桿機(jī)構(gòu)尺寸來(lái)。 通過(guò)作圖可以得到前連桿長(zhǎng)度為2157mm 圖2-5液壓支架四連桿機(jī)構(gòu)的幾何作圖法 2.3支架在工作面的通風(fēng)斷面積驗(yàn)算通風(fēng)斷面積的驗(yàn)算,一般按工作面允許風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算,根據(jù)安全規(guī)程規(guī)定,工作面的風(fēng)速應(yīng)小于5m/s,這樣支架在工作面的通風(fēng)斷面積才合乎要求。(2-9)式中: T-日產(chǎn)量(噸),取T800噸 q-一分鐘生產(chǎn)一噸煤沼氣涌出量,一般q14 (2-10) 式中: C-規(guī)程允許的沼氣含量,一般取C1% (2-11) 式中: A-支

40、架在工作面的通風(fēng)斷面積(m2),A3.8 m2 Q采-工作面所需風(fēng)量() V 5m/s,合乎規(guī)程規(guī)定 液壓支架各個(gè)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(shí)根據(jù)支架的結(jié)構(gòu)和工作面頂?shù)装鍡l件,對(duì)各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,最后擇優(yōu)選擇。 頂梁是頂板直接接觸的部件,除要滿足一定的剛度和強(qiáng)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(shí)要適應(yīng)頂板的不平整性,避免因局部應(yīng)力而引起損壞。 1用于支撐維護(hù)控頂區(qū)的頂板。 2承受頂梁的壓力。 3將頂板載荷通過(guò)立柱、掩護(hù)梁、前后連桿經(jīng)底座傳到底板 支架常用頂梁形式有3種:整體頂梁、鉸接項(xiàng)梁和楔形結(jié)構(gòu)頂梁。鉸接頂梁的前段稱為前梁,后段為

41、主梁,一般簡(jiǎn)稱頂梁。 (1).整體頂梁 整體頂梁的特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性好;頂梁對(duì)頂板載荷的平衡能力較強(qiáng);前端文撐力較大;可設(shè)置全長(zhǎng)側(cè)護(hù)板,有利于提高頂板覆蓋率,改善支護(hù)效果,減少架間漏矸。簡(jiǎn)單的整體剛性頂梁的結(jié)構(gòu)外形如下圖所示。 圖2?6a為掩護(hù)式支架的整體剛性頂梁,圖2?6 b為支撐掩護(hù)式的整體剛性頂梁,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(bǔ)償焊接變形,整體頂梁前端800?1000mm,一般上翹。 圖2?6 a掩護(hù)式支架整體頂梁 圖2?6b支撐掩護(hù)式剛性整體頂梁 (2).鉸接式頂梁 鉸接式頂梁如圖2?7所示。在前梁千斤頂?shù)耐评?前梁可以上下擺動(dòng),對(duì)不平頂板的適應(yīng)性強(qiáng)。運(yùn)輸

42、時(shí)可以將前梁放下與頂梁垂直,以減小運(yùn)輸尺寸。前梁千斤頂必須有足夠的支撐力和連接強(qiáng)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。 圖2?7分式頂梁結(jié)構(gòu)前梁 ;2-前梁千斤頂 ;3-頂梁 鉸接前梁圖2?8a與頂梁2?8b如下圖 圖2?8a鉸接前梁圖2?8b 鉸接頂梁 (3).楔形結(jié)構(gòu)梁 楔形結(jié)構(gòu)梁如圖2?9所示。楔形梁1和后梁4通過(guò)銷(xiāo)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)件間摩擦自鎖原理,通過(guò)楔塊2與楔形梁1和頂梁4之間的摩擦作用,使楔形梁1、楔塊2和后梁4在受載時(shí)

43、保持為?個(gè)整體,如同整體剛性頂梁。這樣,該梁就具有整體剛件頂梁前端支護(hù)力大的優(yōu)點(diǎn)。由于楔形梁1與后梁4為鉸接結(jié)構(gòu),今操作楔形梁千斤頂伸出或縮回時(shí)帶動(dòng)楔塊前后移動(dòng),從而使楔形梁1繞鉸軸上下擺動(dòng),其擺動(dòng)范圍取決于楔塊的行程和楔角的大小。由于擺動(dòng)范圍較鉸接頂梁小,因而該梁又具有鉸接頂梁的靈活性。此外,在運(yùn)輸時(shí),楔形梁1可以放到下垂位置,縮短了運(yùn)輸尺寸,從而方便運(yùn)輸和安裝。 圖2?9楔形結(jié)構(gòu)梁 綜上所述,結(jié)合這次設(shè)計(jì)的實(shí)際,選擇了鉸接式頂梁。立柱 立柱是支架的承壓構(gòu)件,它長(zhǎng)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(qiáng)度,良好的密封性能,結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單,并能適應(yīng)

44、支架的工作要求。 立柱按動(dòng)作方式,可分為單作用和雙作用;按支架種類(lèi),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(jì)中采用了雙伸縮式立柱。該立柱結(jié)構(gòu)如2-10圖: 圖 2-10雙伸縮式立柱 立柱的結(jié)構(gòu)由缸體、活塞、缸口和活塞桿等組成。 缸體是立柱的承壓部件。一般用27SiMn無(wú)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。 活塞是立柱的關(guān)鍵元件,對(duì)它的主要要求是保證密封性能良好,運(yùn)動(dòng)表面能承受外力的沖擊。 活塞可以套在活柱上,或直接焊接在活柱上。用鋼制作活塞時(shí),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

45、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)。 活塞靠密封圈密封,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(gè)夾布U型橡膠圈壓制而成的整體實(shí)心密封圈,它和兩個(gè)L型防擠圈一起使用,適用于工作壓力19.658.8MPa,在壓力小于24.5MPa時(shí),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(gè)U型夾布橡膠圈和唇內(nèi)夾橡膠壓制而成的單向?qū)嵭拿芊馊ΑＫm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(shí),可以不加擋圈。 以上兩種密封圈的使用,簡(jiǎn)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

46、;用壓盤(pán)和螺釘固定;用半圓環(huán)加彈性擋圈固定。 活柱和活塞桿是立柱傳遞機(jī)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(hào)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),防止外部硬傷。 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(jiǎn)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,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(shí),可采用半圓環(huán)結(jié)構(gòu)連接方式。 立柱工作原理 當(dāng)高壓液進(jìn)入中缸下腔,上腔回液,使中缸伸起,當(dāng)中缸全部伸出后,中缸下腔壓力增大,當(dāng)增

47、加到超過(guò)底閥彈簧調(diào)整壓力值時(shí),底閥打開(kāi),高壓液進(jìn)入上柱下腔,上柱液經(jīng)中缸上部小孔排出,使上柱伸起,以上為伸柱過(guò)程;當(dāng)需降柱時(shí),高壓液進(jìn)入中缸上腔,下腔回液,中缸下降,當(dāng)中缸下降到底時(shí),此時(shí)一方面底閥被缸底頂開(kāi),另一方面中缸上孔正對(duì)上立柱上部進(jìn)液孔,立柱上部進(jìn)液孔經(jīng)中缸小孔進(jìn)入上腔上部,下腔液經(jīng)底閥從立柱下部回液孔回液,上柱下降。2.4.3 掩護(hù)梁和四連桿機(jī)構(gòu) 掩護(hù)梁是掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式的掩護(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)梁從側(cè)面看,掩護(hù)梁的形狀有直線型、折線型兩種。 四連桿機(jī)構(gòu)有二種結(jié)構(gòu)形式 1前后連桿為單桿式。 (2前連桿為單桿、后連桿聯(lián)成一體,而后連桿有直線型和圓弧型。 選擇前后連桿為單桿式的四連桿機(jī)構(gòu)2.4.4 底座 1為支架的其他結(jié)構(gòu)件和工作機(jī)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(jī)構(gòu)。 3將立柱和前后連桿傳遞的頂板壓力傳遞給底板。 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2?11所示,中擋前部一般有一高度50100mm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一般要設(shè)計(jì)一過(guò)橋.以提高底座的整體剛性和抗扭能力。整體剛性