化专业姓名胡文浩设计时间年月日年月日评阅意见成绩指导教师签字职务年月日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡机电系机械设计制造及其自动化专业姓名胡文浩答辩内容问题摘要评议情况记录员签名成绩评定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注评定成绩为分制，指导教师为，答辩组为。专业答辩组组长签名年月日前言接到本次毕业设计任务，我心里可谓是喜忧参半，喜的是终于可以展手足，在这个平台上展现自己的能力，忧的是自身对煤矿的认识还不是很深入，亟待提高，好多经验性的参数不太清楚，这样搞出来的东西是否能用，有怎样的价值等等。带着这种疑惑我开始了我的毕业设计征程。通过资料查阅，我知道了放顶煤综合机械化开采的实质是在开采煤层的底部布置综采工作面，除正常的三机采煤机输送机和液压支架采煤外，还利用矿山压力或辅以人工松动方法使工作面上方的顶煤破碎，并随工作面的推进，而在前方或后方放出或回收。放顶煤液压支架是放顶煤综合机械化开采最重要的设备之，它的性能和质量直接影响着放顶煤综合机械化开采的发展。深入搞这么个先进支架的设计对我来说难度比较大，幸而指导老师闫永红给了我很多鼓励和建议，尤其是制图方面，自我感觉受益匪浅，在此提出感谢。最后，我想指出本设计的内容尚需进步在实践中验证，加之本人知识所限，设计中若有不足之处，敬请指导老师批评指正。摘要放顶煤开采技术近年来在我国得到迅速发展，这开采技术应用越来越广，该技术推广应用离不开其关键设备放顶煤液压支架，根据不同矿井的具体生产条件，需要配置不同型号放顶煤液压支架，为煤炭企业获取最大效益。液压支架主要由以下几个基本部分组成顶梁，掩护梁和四连杆机构，侧护板，底座，立柱，千斤顶。设计要遵从支护性能好强度高移架速度快安全可靠等原则。在支撑掩护式的设计过程中，前梁主顶梁尾梁和立柱等结构件的设计是重点。本论文介绍了液压支架的结构，类型，工作原理，特点，目的及要求，对支撑掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍，讲述了这种支架的方案和用途。关键词放顶煤液压支架支护四连杆机构顶梁液压支柱引言第章概述第节国内外液压支架的发展第二节国内外液压支架的差异第三节液压支架的发展趋势第四节液压支架的设计目的第二章液压支架的工作原理构造分类以及防顶煤简介第节液压支架的自动移架原理第二节液压支架的支撑承接原理第三节液压支架分类第四节支撑掩护式支架结构第五节厚煤层放顶煤采煤法第三章液压支架的整体结构尺寸设计第节设计目的要求及基本参数第二节液压支架的整体结构设计第三节液压支架基本技术参数的确定第四节液压支架四连杆机构的确定第五节其他组件的确定第六节液压系统设计第四章部分组件受力分析第节前梁的受力分析与计算第二节各主要参数的影响第五章主要部件强度计算第节煤层情况第二节支架架型及主要尺寸第三节顶梁的强度校核第四节立柱强度验算第五节前梁完全伸出状态受力分析及校核第六节销轴的强度校核参考文献英文原文中文译文致谢太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书引言世纪年代前，在国内外煤矿生产中，基本上采用木支柱木顶梁或金属摩擦支柱铰接顶梁来支护顶板。年英国首次研制出液压支架，目前，以液压支架为主体的地下综采设备，已逐步向程控遥控和自动化方向发展。我国是煤炭生产大国，在世纪年代也曾研制了几种液压支架，但未得到推广和应用。世纪年代我国从英德波兰和前苏联等国家引进数十套液压支架，经过使用仿制和总结经验，到世纪年代以后我国液压支架的研制和应用获得了迅速的发展，相继研制和生产了系列系列和系列等多种不同规格的液压支架。目前，在国内大中型矿井中，条件合适的煤层均采用液压支架进行综合机械化开采。年起人们取得了对白移式液压支架的研制成功并逐步改进完善，进而普遍推广应用，使回采工作面采煤过程中的落煤装煤运煤和支护控顶等工序全部实现综合机械化，煤矿取得了较大综合效益。到世纪年代初，人们寻找到适合矿区资源条件的先进采煤方法，采用了放顶煤技术。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，般不需要清理后放浮煤。支架尾梁还可以摆头，提高顶煤的回收率。因此，低位放顶煤液压支架出现，即得到了用户认可。该支架是种支持双输送机的支架架型，支架掩护梁后部铰接个带有插板的尾梁，低位放顶煤液压支架般为四柱支撑掩护式支架类型，这种架型有个可以上下摆动的尾梁摆动幅度度左右，因此在摆动中可以松动煤层，并维持个落煤的空间。尾梁中间有个液压控制的插板，可以放煤和破碎大煤块，并且具有连续的放煤口。低位放顶煤支架分为小插板是低位放顶煤支架和大插板式低位放顶煤液压支架。本文做的主要工作基本参数的确定四连杆机构的选择与设计底座形式的选择与设计顶梁形式的选择与设计尾梁形式的选择与设计侧护板形式的选择与设计推移装置形式的选择与设计，等等。太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第章概述第节国内外液压支架的发展作为综采工作面关键设备的液压支架，经历了几个阶段的发展过程。年代英国研制的垛式支架和法国研制的节式支架代替了木支架金属摩擦支架液压支架，开辟了采煤工作面支护设备的技术革命年代前苏联研制并改进的型掩护式支架具有四连杆机构，从根本上解决了支架梁端距变化大且不能承受水平力的问题，开辟了液压支架设计的新时代年代主要是立即支护方式年代以来，为提高生产率和降低成本，在液压性能和自动化程度有了大幅度提高。如美国澳大利亚的大部分长壁工作面都采用了电液控制技术，可对液压支架的各种动作功能进行多种方式的程序控制和性能监测。以上的美国长壁综采工作面使用了电液控制两柱掩护支架，其额定工作阻力最高可达，初撑比为，移架循环时间大多小于。年代以来，世界主要采煤国家直围绕减面提产减人提效降低成本实现矿井集中生产做努力，他们积极开发和应用新技术，致力于高性能高可靠性的新代重型液压支架的研制。新型液压支架普遍具有微型电机或电磁铁驱动的电液控制阀，推移千斤顶装有位移传感器，采煤机装有红外线传感装置，立柱缸径超过。为减少割煤时间，般采用的截深。支架还采用屈服强度的钢板，既有较高的强度硬度和韧性，又具有良好的冷焊性能。随着长壁工作面长度的不断增加，为适应快速移架的需要，国外还广泛采用高压大流量乳化液泵站，其额定压力为，额定流量，可实现工作面成组或成排快速移架，达到架。美国是世界上最先进的采煤国家，早在年就已采用额定压力额定流量的乳化液泵站，以实现支架快速推进，移架速度达架。美国的高产高效工作面采用两柱掩护式支架，使用寿命年，可用率高达。支架平均工作阻力最大为，支架宽度普遍增大，中心距达到，并向发展，增大架宽有利于减少工作面架数缩短移架时间增加有效工作时间和提高单产。如洛斯公司英里矿在长壁综采面用工作阻力为电液控制两柱掩护式支架，年月产商品煤万吨，成为世界上首太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书次月产商品煤近百万吨的工作面年月，糜鹿矿用工作阻力为电流控制的两柱掩护式支架，月产煤达到万吨。美国综采工作面最高日产超万吨，最高工效工。澳大利亚也基本上采用井面的高度集中化生产，使用两柱掩护式支架，支架的平均工作阻力为。如尤兰矿用电液控制的两柱掩护式支架，在年月日创下澳大利亚有史以来日产万吨的最高记录，班产直保持在。英国也在大力发展两柱掩护式支架，工作阻力有了很大提高，达到。我国从年开始设计掩护式支架，从年开始由专门研究室全面开展架型及阀类的攻关，年在山西大同首次全工作面装备了型垛式液压支架。至年代中期，研制了型掩护支架和型支撑掩护支架。年代以来，开发了适用于坚硬顶板的大吨位型支架，分层开采自动铺联网支架放顶煤液压支架及大流量安全阀和操纵阀等。到目前为止，适于我国高产高效的国产液压支架有余种架型，其中用于缓倾斜中厚煤层和缓倾斜厚煤层的各占半。适用于缓倾斜厚煤层高产高效的液压支架分为机械化铺联网支架次采全高支架和放顶煤支架三大类。近年来，我国采煤综合机械化的水平有所提高，随着综合机械化采煤技术的不断发展和新型大功率采煤机工作面输送机的出现，要求支架与之相配套，但若支架的控制系统不作相应的改进，是满足不了这要求的。到目前为止，我国国产液压支架的控制方式仍然停留在跟机手把单向邻架控制或本架控制水平。这种控制方式，虽然具有控制系统简单制造容易造价较低和对煤层地质条件变化适应性较强的优点，但它存在严重缺点工人劳动条件差，安全性差移架速度慢，影响采煤机效率的发挥通风条件差，支架故障率高支架支护效能的发挥程度与操作人员的经验多少和技能高低有密切关系。液压支架实现自动控制后，就可有效地克服上述缺点，实现对支架的电液控制，而且有多种控制方式可供选择，人员可在较安全的地方集中对整个工作面的支架进行远程控制或程序控制。现在国外的普通综采工作面液压支架已实现了微机红外线电液自动控制，可成组成排地向前移架，额定供液压力达到，流量，供液管径，移架速度超过了组。而国产液压支架还是中低压小管径供液，人工手动操作。现场实际统计，前移组支架大约需。最大的支架供液压力不超过，供液管径，流量在。二柱掩护式液压支架的工作阻力，架宽，采用太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书型红外线电液控制系统，由采煤机微电脑远距离控制，支架立柱直径超过，移架速度组。第二节国内外液压支架的差异液压支架制造技术水平落后，在支架材料加工工艺性能和使用寿命等方面与世界先进国家相比还有很大差距。德国支架结构件材料，屈服极限，前苏联的更高。我国基本长期使用，屈服极限左右，近年来只有少数支架构件的部分材料用高强度钢板。支架液压系统的阀类使用的是乳化油，防锈蚀的要求很高，国外直使用铜合金阀壳和高强度不锈钢阀芯，我国是钢加表面防腐处理。国外密封材料的寿命大于年，我国只有年左右。国