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（优秀毕业全套设计）液压支架系统与立柱设计（整套下载）

特征，如图.所示。支架在最高位置时即弧度即弧度支架在最底位置时，保证。后连杆与掩护梁的比值，掩护式支架为支撑掩护式为。前后连杆上绞点之距与掩护梁的比值为。点的运动轨迹呈近似双纽线，支架由高到低双纽线运动轨迹的最大宽度以下最好在以下。支架在最高位置时的应小于.，在优化设计中，对掩护式支架最好小于.，对支撑掩护式支架最好应小于.。.四连杆机构各部尺寸的计算四连杆机构各部参数如图.所示，图中的为支架在最高位置时的计算高度。令图.四连杆机构参数图后连杆与掩护梁长度的确定如图.所示，当支架在最高位置时的值确定后，掩护梁长度为.后连杆长度为.前后连杆上绞点之距为.前连杆上绞点至掩护梁上绞点之距为.从式.至式.，可求出多组后连杆和掩护梁的尺寸。为了简化计算，对变量规定相应的步长如下的步长为.弧度的步长为.弧度的步长为.的步长，支撑掩护式为.。若上述四个变量各向前迈出五步，经排列组合变得到组数据。此处，步长也可根据精度自行确定不必遵循此规定。后连杆下绞点至坐标原点之距为，如图.所示图.四连杆机构几何关系前连杆长度及角度的确定当支架高度变化时，掩护梁上绞点的运动轨迹为近似双纽线，为使双纽线最大宽度和角尽量小，可把点的轨迹视为理想直线，当然实际上并非如此。但是，我们可以做到支架高度变化时，有三点在条直线上，如图.所示，即支架在最高和最低以及中间位置的三点。当支架的最高和最低位置确定后，在直线上的最高和最低点就确定了。根据设计经验，当点沿理想垂线由最高向最低运动时，后连杆与掩护梁的夹角由大于到小于变化，在夹角变化过程中，定有位置使后连杆与掩护梁呈垂直状态，以这特殊状态为所求的中间位置，来确定直线上中间位置的点。点坐标当支架在最高位置时的计算高度为，此时点的坐标为点坐标支架在最低位置时的计算高度为，此时的坐标为根据四连杆机构的几何特征要求，支架降到最低位置时，为计算方便，即.弧度。根据几何关系为.点坐标当支架的掩护梁与后连杆成垂直位置时，根据几何关系，点坐标为式中由下式进行计算点坐标根据图.所示，支架在三个位置时四连杆机构几何关系确定后，点就是以这三点为圆的圆心。所以，为前连杆的长度。因此，可以用圆的方程求得前连杆长度。即.上式中为点坐标，可以按下列方程联立求得由式.和式.得令.把式.到式.带入式.式得点坐标求出后，前连杆的长度和角度就可以确定了。前连杆下绞点的高度和四连杆机构的底座长度。当前连杆点坐标确定后，和的长度为.四连杆机构的优选按上述方法可求出很多组四连杆机构，并非所有的值都可以用，故要优选。优选的方法是给定约束条件，对所计算出的各组值进行筛选，最终选出组最优的值来。其约束条件是根据四连杆机构的几何体特征要求，以及支架的结构关系，通过对国内外现有支架的调查统计，得出的约束条件如下前后连杆的比值范围根据现有资料的调查统计，前后连杆的比值范围。前连杆的高度不宜过大，般应使。的长度，般应使.对掩护式支架应使的值对支撑掩护式支架的值按下面的方法进行计算。如图.所示，为支架在最高位置时的几何关系。点坐标点坐标为直线的斜率.直线的斜率.由于在同条直线上，因此，和直线的斜率相同，所以直线的斜率为.同理直线的斜率为.联立得令则近似双纽线轨迹的绘制为了能计算和看出优选的组值的值，以及双纽线的凸弧段长度，要求打印出顶梁前端的坐标值画出双纽线轨迹来。四连杆机构的方程从图.可知，在任个角位置时，点的坐标值应满足下列方程.点的坐标值应满足下列方程.图.顺心位置图图.四连杆机构方程图由式.得.将式.代入式.得.将式.整理得.令.将式.,式.代入式.可得.则式.可变成以为变量之方程，得.不合题意之根已舍去。当时，式.才有意义。在图.中点任位置时之坐标,可写成其中，则式.和式.就是液压支架四连杆机构的曲线方程。根据四连杆机构的几何特征要求，支架由高到低即。所以在变化范围内可以画出条近似双纽线的轨迹来。如果在这个变化范围内按间隔.,可以算出,值表，的变化相当于支架计算高度的变化，则的变化相当于顶梁前端距煤壁之距变化，所以值为支架高度变化范围内，相应的，凸弧段的长度为支架的结构高度有高到低时，值渐增所对应的值相减，即凸弧段长度式中，支架最大高度所对应的值支架由高到低，值渐增，增加到极限位置所对应的值。.液压支架的主要技术参数表.液压支架主要技术参数表设备部件名称项目单位技术参数支架整体性能支架高度支架宽度支架中心距.支护强度.对底板比压.初撑力工作阻力操作方式电液控制泵站压力.立柱型式单伸缩机械加长根数根缸径中缸径初撑力工作阻力行程推移千斤顶型式浮动活塞根数根缸径柱径推力拉力行程侧推千斤顶型式普通根数根缸径杆径推力拉力行程平衡千斤顶型式普通根数根缸径杆径行程推力拉力工作阻力护邦千斤顶型式普通根数根缸径杆径行程推力工作阻力抬底千斤顶型式普通根数根缸径杆径行程工作阻力配套设备采煤机刮板输送机液压系统液压支架不仅需要有良好的结构以适应所工作的煤层地质条件，而且还要配备完善而可靠的液压系统及液压元件来实现支架的优良工作性能。液压支架的液压系统属于泵缸开式系统。动力源是乳化液泵，执行元件是各种液压缸。系统回液流入乳化液箱，然后由泵吸入并增压，经各种控制元件供给各个液压缸，。乳化液泵站通常安装在工作面下顺槽，可随工作面起向前推进。泵站通过沿工作面全长敷设的主供液管和主回液管，向各个支架供给高压乳化液，接收低压回液。工作面中每个支架的液压控制回路多数完全相同，通过截止阀连接与主管路，相对独立。其中任支架发生故障进行检修时，可关闭该架与主管路连接的截止阀，不会影响其他支架工作。.立柱和千斤顶在液压支架中，用于承受顶板载荷，调节支护高度的液压缸称为立柱。液压支架的立柱多数是单伸缩双作用单活塞杆式液压缸。除立柱外，支架中其余的液压缸称为千斤顶，依其功能分别叫做前梁千斤顶推移千斤顶侧推千斤顶平衡千斤顶护帮千斤顶和复位千斤顶等等。由于前梁千斤顶也承受由铰接前梁传递的部分顶板载荷，结构与立柱基本相同，只是长度和形成较短，所以也有人叫它前梁短柱。通常支架中各类千斤顶是单伸缩双作用作用液压缸，只有复位千斤顶和伸缩前探梁的千斤顶是单作用液压缸。悬浮式立柱控制回路如图.千斤顶控制回路如图支架液压阀液压支架的液压控制系统中所使用的控制元件有两大类压力控制阀和方向控制阀。压力控制阀主要有安全阀，方向控制阀主要有液控单向阀操纵阀和液控分配换向阀等。液控单向阀夜控单向阀在支架液压系统中主要用来闭锁液压缸中的液体，使之承载。它是大多数支架立柱必不可少的控制元件之。对液控单向阀的要求密封可靠，特别是锁紧立柱下腔液路的液控单向阀，需长时间保持绝对密封动作灵敏，尤其要求关闭及时，保证刚刚锁紧的液压缸中的压强等于泵站供液压强流动阻力小工作寿命长，能保证工作面推进米不需要更换结构简单。支架常用的液控单向阀按其密封副形势可分为平面密封型锥面密封型和球面密封型。安全阀安全阀是支架液压控制系统中必不可少的限定压强的元件。立柱安全阀可以防止支架的主要承载结构件过负荷，确保顶板岩层在不高于规定的工作阻力作用下沉降。对立柱安全阀的要求关闭时必须完全封闭能够稳定溢流的溢流量范围大，在顶板缓慢下沉时的微小流量以下工况下，启闭压强差不大于整定压强的，以保证支架的恒阻性。在顶板急剧下沉的大流量工况下，被封闭的液体压强升高值不大于整定压强的。操纵阀在支架液压控制系统中用来使液压缸换向，实现支架各个动作的手动换向阀，习惯上称为操纵阀。按压力液通过操纵阀后的用途不同，可分为全流量操纵阀和先导液压操纵阀。液压支架液压阀的密封技术分析液压支架是采煤机械中的支护设备，经过大修在井下般可使用五年，但是液压支架中各种液压阀的使用寿命却很低，长的个月，短的只有几个星期，国外解决的途径和办法是增加系统的过滤精度和提高乳化液的质量，但收效不大。以英国液压阀为例，虽然加工精度及整个液压系统的过滤精度都比较高，但因使用寿命低，已在我国面临淘汰。.影响液压阀密封性能的主要因素密封元件损坏的主要因素是工作液中的杂质。这些杂质在密封元件间研磨，使阀产生泄漏。因此，国外曾提出相应等级的液压元件，应采用相应精度的过滤器。他们认为的油泵密封元件，如果采用过滤精度为的过滤器，寿命可比采用的提高倍。但液压支架用阀，工作环境十分恶劣。在采煤工作面，油管总长多米，接头插口多达多个，液箱无特殊的防尘设施。乳化液中有大量的漂浮杂质，在立柱缸底和阀腔，留有较多的煤粉岩粒和铁屑。进液阀芯和阀座，由于开启关闭比较频繁，液体流速高，密封很快就会失效。实践证明减少支架液压系统液体的污染杂质，是十分困难的，有人曾经设想在乳化液泵站采用高压过滤器，同时在每台支架进口处增加小型过滤器。但在工作中很快被堵塞，形成断流。另方面，随着液压支架技术的发展。对阀的使用性能和阀的使用寿命提出了更高的要求。目前，在装有目时的过滤器和磁过滤装置的条件下，用通过被测试阀的乳化液的总流量和阀的启闭次数，来计量阀的寿命。但实际上室内型式试验与井下实际工作结果相差很大。现在许多国家的形式实验，增加了抗污染要求，有的是在乳化液中掺入适当的煤粉，有的是加入机械杂质。为此，需要使用新型的抗污染能力强的适合于井下工作条件的密封副。.液压阀密封材料的历史及现状阀芯和阀座接触面的泄漏，是工作液体分子挤入的结果。影响密封效果的主要原因是阀芯和阀座的接触比压不平度及压差。当阀芯与阀座的接合面以力压紧，工作液体分子以力挤入，密封材料会产生弹性变形。如果密封副总抗力大于分子斥力，则密封有效，否则就会形成泄漏。早期的液压支架，运动副之间没有其他密封措施，是金属直接接触密封，即要求密封副接触平面吻合，具有较高的加工精度，否则必须加大密封副