矿用液压支架设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - I - 摘 要 本论文主要阐述了一般掩护式液压支架的设计过程。设计内容包括：选架型、总体设计、主要零部件的设计、主要零部件的校核和液压系统的设计。 由于该煤层厚度适中，选用掩护式液压支架。煤层厚度介于 间，煤层厚度变化较大，选用调高范围大且抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。支架采用正四连杆机构，以改善支架受力状况。顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构；立柱采用双伸缩作用液压缸，以增加工作行程来满足支架调高范围的需要。推移千斤顶采用框架结构， 以减少推溜力和增大移架力。为了提高移架速度，确保对顶板的及时支护，采用锥阀液压系统。 关键词 ：液压支架 液压 四连杆机构 采煤 支架选型 推溜 移架 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - he is is is in a to to to a In to a is to 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目录 1 前言 . 1 内外液压支架的研究现状及发展 . 1 课题的研究目的和意义 . 3 2 液压支架基本理论分析 . 5 压支架的工作原理 . 5 架升降 . 5 架推移 . 6 架承载过程 . 6 压支架的类型和结构 . 8 撑式支架 . 8 护式支架 . 9 撑掩护式支架 . 9 种液压支架 . 10 液压支架的基本要求 . 10 计液压支架必需的参数 . 11 3 液压支架的总体设计 . 12 架的选型设计 . 12 计的原始条件 . 12 响架型选择的因素 . 13 架架型的确定 . 14 压支架参数的确定 . 16 架高度的确定 . 16 架伸缩比 . 16 架间距 . 17 座长度与宽度确定 . 17 . 18 架力与推溜力 . 18 连杆机构的设计 . 18 连杆机构的作用与缺点 . 18 四连杆几何特征 . 19 . 20 梁长度与宽度确定 . 25 架工作方式对顶梁长度的影响 . 25 梁长度与宽度计算 . 26 架技术参数和立柱的设计 . 27 柱布置 . 27 柱柱窝位置的确定 . 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 支护面积 . 29 护强度 . 30 定立柱的技术参数 . 31 全阀压力与立柱工作阻力的确定 . 32 护效率 . 35 座接触比压 . 36 斤顶技术参数的确定 . 37 衡千斤顶安装位置的确定原则 . 37 衡千斤顶在顶梁上位置的确定 . 37 移千斤顶 . 41 推千斤顶 . 43 梁千斤顶 . 43 . 43 4 液压支架主要部件的设计 . 44 压支架主要部件的设计要求 . 44 梁的设计 . 45 座的设计 . 46 梁的设计 . 46 掩护梁的设计 . 47 连杆 . 48 . 49 5 液压支架受力分析和计算 . 50 架工作状态 . 50 板状态 . 50 架工作状态 . 50 架受力 . 51 架受力计算 . 51 梁载荷分布 . 55 6 主要部件的强度校核 . 57 . 57 . 58 护梁强度校核 . 60 底座强度校核 . 61 6. 5 立柱强度的校核 . 62 7 液压系统设计 . 64 压支架的液压系统的简介 . 64 压支架传动系统的基本要求 . 65 压支架的液压传动特点 . 65 8 结论 . 66 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 9 致谢 . 67 参 考 文 献 . 68买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 前言 内外液压支架的研究现状及发展 地下开采的煤产量主要是利用由液压支架配套的综采设备产出的。综采设备的研制和广泛的运用，对煤炭工业革新技木装备不仅有着重大的作用，而且对采煤工艺各个环节技术水平的发展和提 高，是强有力的促进因素。 加速现代化进程，必须加速煤炭工业企业的建设、改造和革新技术装备的进程，增加地下开采和露天开采的煤产量。地下开采方法是最复杂和闲难的方法，但是，这种方法在工业发达国家和以煤作为 次能源的地区，仍然普遍应用。而且，开采优质煤，包括炼焦煤，都是采用地下开采方法。 综合机械化采煤是煤炭工业的一次技术革命，从根本上改变了煤炭工业的面貌，综合机械化采煤是 20 世纪人类科技发展的重要成果。 综合机械化采煤技术在我国的研究试验、使用、发展，彻底改变了我国煤炭工业的面貌，降低了工人的劳动强度，提高了产 量、劳动生产率和企业效益，满足了国民经济建设对煤炭的需求，合理的集中生产简化了生产系统，提高了生产安全性。我国综采技术发展的 30 多年，使我国的煤炭生产技术水平跨进了世界先进行列，综放技术跃居世界领先地位。 工作面支护问题始终是困扰煤矿生产安全、产量和效率的重要问题。以液压支架为主要设备的综合机械化采煤 (以下简称综采 )的诞生和发展是煤矿生产发展史上的一次重大革命。不仅从根本上改买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 善了劳动和安全条件，也为工作面产量和效率的迅速提高奠定了基础。但是综采设备初期投资高，特别是液压支架占综采设备总投资约 60%，因此液压 支架的合理选用特显重要。 30 多年来在液压支架技术不断发展中，形成了以煤科总院专业研究所和骨干支架制造厂设计所为主的支架研究设计队伍，采用计算机 行各种类型支架的设计，用有限元计算软件等进行计算，并普及计算机绘图。我国制订的缓倾斜工作面顶板分类及其它研究成果为支架设计、选型和使用提供了有力的指导依据。制造方面形成以原部属专业制造厂为主、机械工业部及船舶制造总公司等专业厂为辅的制造体系，以及以国家煤矿支护设备质量检测中心为骨干的检测队伍。制定有关支架检测标准 11 项，建立了各项支架检测手段，造就了一支研究 、制造和使用液压支架的庞大队伍 ;形成了研制液压支架的雄厚基础。不仅能满足国内的需要，还向美国、俄罗斯、土耳其和印度等国家出口液压支架或成套综采设备。 为适应我国煤矿综采机械化的发展，国内综采设备科研设计和制造企业已研制开发出具有较先进技术水平的大功率电牵引采煤机、重型刮板输送机、电液控制强力液压支架和多点驱动大运力带式输送机。配套设备的生产能力达到 15002 500 t/h， 在适宜的煤层和矿井条件下，综采工作面可实现年产 300 万吨 以上。 新型矿用单体支护设备，采用悬浮式液压技术原理，生产矿用单体支护设 备，技术水平达到了国际领先水平，填补了国际空白。液压支柱的柱塞悬浮，密封胀紧，密封补偿，无内泄漏、无圆弧焊缝等技术和安全特点，具有独创性。新型矿用单体支护设备的诞生，消除了五十年来国内外单体支护设备一直存在的内泄漏和圆弧焊缝脆断等安全隐患问题。解决了深部煤矿开采冲击地压条件下回采工作面顶板支护的关键技术，结束了由德国人发明的第二代买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 单体支护设备的历史，开创了中国人发明的第三代单体支护技术设备的历史，并将会长期使用下去。该产品普遍适用于煤矿回采工作面的顶板支护和端头支护，可广泛应用于薄煤层、中厚煤层及较 厚煤层工作面，是煤矿的重要支护设备。 近 10 年来主要的发展趋势是向两柱掩护式和四柱掩护式架型发展，架型结构进一步完善，设计方法更先进，参数向高工作阻力、大中心距发展。液压支架另一重大突破是控制系统，应用电液控制技术，采用电磁控制的先导阀，先进可靠的压力和位移传感器，灵活自由编程的微处理机技术，红外线遥感技术等现代科技成果，使液压支架的动作自动连续进行，移架速度大大提高，支架循环时间达到 68s。 我国自 1973 年开始大规模引进德国、英国等国家的综采设备，经历了消化、吸收和改进提高的过程，到目前已形成了较完整 的设计、制造和科研体系，掩护式液压支架的制造和采煤技术已有长远发展。 课题的研究目的和意义 采用综合机械化采煤方法是大幅度增加煤炭产量、提高经济效益的必由之路。为了满足对煤炭增长的日益需要，必须大量生产综合机械化采煤设备，迅速增加综合机械化采煤工作面。由于采煤工作面的底顶板条件、煤层厚度、煤层的物理机械性质等的不同，对液压支架的要求也不同。为了有效的支护和控制顶板，必须设计出不同类型和不同结构尺寸的液压支架。因此液压支架的设计工作是很重要的。由于液压支架的类型很多，因此其设计工作量也是很大的，由此可 见，研制和开发新型液压支架是必不可少的一个环节。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 通过对液压支架的理论学习，完成液压支架的设计工作，加深对液压支架工作原理、工作性能、工作环境及其结构的认识和了解。通过对液压支架结构的分析，加深和巩固机械原理的相关内容；通过对液压支架受力的分析和强度的校核，加深对专业基础课理论力学和材料力学及专业课机械设计相关内容的巩固和理解。同样通过对液压支架的设计，能够更好的认识国内外液压支架的发展趋势和发现目前煤矿液压支架主要存在的问题，从而为以后更深认的了解和设计液压支架打下良好的基础。 通过自己独立地完成指定的课 程设计任务，提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。 现代社会对人才提出了更高的要求，作为一名当代大学毕业生，不仅打好坚实的专业知识，还应具备工程技术人才应有的综合素质。为了适应这一发展趋势，我们应立足变传统的、僵化的、单纯的毕业设计为培养主动学习、提高创新能力、树立团结协作精神、强化计算机运用等多维兼容性毕业设计 ;同时通过完成毕业设计，锻炼学生解决实际工程问题的能力 ；在整个毕业设计的过程中，以我们的主动学习为主，教师适时指导为辅；将素质教育也毕业设计教学相融合，从根本上提高毕业设计的质量和水平 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2 液压支架基本理论分析 压支架的工作原理 液压支架在工作过程中，不仅要可靠的支撑顶板，维护一定的安全工作空间，而且要随工作面的推进，进行移架和推移输送机。因此，支架要实现升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站供给的高压液体，通过工作面性质不同的几个液压缸来完成的，如图 示。 图 压支架工作原理 1 顶梁； 2 立柱； 3 推移千斤顶； 4 安全阀； 5 单向筏； 6、 7 操纵阀； 架升降 当操作阀处于升柱位置时，从乳化液泵站来得高压液体通过操纵阀液控单向阀 5 进入立柱 2 的下腔，立柱上腔回液，支架升起，并撑紧顶板。当操纵阀处于降柱位置时，工作液体进入立柱的上腔，同时打开液控单向阀，立柱下腔回液，支架下降。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 架推移 支架的前移和推移输送机是通过操纵阀和推移千斤顶 3 来进行的。移架时，先使支架卸载下降，再把操纵阀置于移架位置 ，从乳化液泵站来的高压液体进入推移千斤顶的前腔即活塞杆腔，后腔即活塞腔回液。这时，支架以输送机为支点前移。移架结束后，再把支架升起，使支架撑紧顶板。若将操纵阀置于推溜位置，高压液体进入推移千斤顶后腔即活塞腔，前腔即活塞杆腔回液，这时输送机以支架为支点被推向煤壁。 架承载过程 支架的承载过程是指支架与顶板之间相互力学作用的过程，它包括初撑、承载增阻和恒阻三个阶段。 (1) 初撑阶段 在升架过程中，当支架的顶梁接触顶板，直到立柱下腔的液体压力逐渐上升到泵站工作压力时，停止供液，液控单向阀 5 立即关闭，这一过程为支架的初撑阶段。此时支架对顶板的支撑力为初撑力。 (2) 承载增阻阶段 支架初撑结束后，随着顶板的下沉，立柱下腔的液体压力逐渐升高，支架对顶板的支撑力也随之增大，呈现增阻状态，这一过程为支架的承载增阻阶段。 (3) 恒阻阶段 随着顶板压力的进一步增加，立柱下腔的液体压力越来越高，当升高到安全阀 4 的调定压力时，安全阀打开溢流，立柱下缩，液买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 体压力随之降低。当降到安全阀的调定压力时，安全阀关闭。随着顶板的继续下沉，安全阀重复这一过程。由于安全阀的作用，支架的支撑力维持在某一恒定数值上，这是支架 的恒阻阶段。此时，支架对顶板的支撑力成为工作阻力，它是由支架安全阀的调定压力决定的。对于掩护式和支撑掩护式支架，其初撑力和工作阻力的计算还要考虑到立柱倾角的影响因素。 图 架的工作特性曲线 由上可知，支架工作时，其支撑力与时间的关系，可用支架工作特性曲线表示，如图 所示，曲线上的0t、 1t 、分别表示支架的初撑、增阻、和恒阻阶段的时间。 上述工作过 程表明：支架在达到额定工作阻力以前具有增阻性，以保证支架对顶板有效的支撑作用；当支架达到额定工作阻力以后，支架能随顶板的下沉而下缩，即具有可缩性和恒阻性，支架的工作特性决定于立柱、液控单向阀、安全阀和操纵阀的性能和密封的好坏。所以这些元件是支架的关键液压元件 通常液控单向阀和安全阀组合在一起，称为控制阀。支架的工作阻力是支架的一个重要参数，它表示支架支撑力的大小。但是，由于支架的顶梁长短和间距大小不同，所以并不能完全反映支架对买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 顶板的支撑能力。因此，通常单位支护面积顶板上所受支架工作阻力值的大小，即支护强度来 表示支架的支护性能。即 10 (式 式中 F 支架的支护面积， 2m 压支 架的类型和结构 液压支架按其对顶板的支护方式和结构特点的不同，分为支撑式、掩护式和支撑掩护式三种基本架型。 撑式支架 支撑式支架是出现最早的一种架型，按其结构和动作方式的不同，支撑式支架又分为垛式支架和节式支架两种结构型式。垛式支架每架为一整体，与输送机联接并互为支点整体前移。节式支架由23 个框节组成，移架时，各节之间互为支点交替前移，输送机用与支架相连的推移千斤顶推移。节式支架由于稳定性差，现已基本淘汰。 支撑式支架的结构特点是：顶梁较长，其长度多在 4 m 左右；而且立柱多，一般 46 根，且垂直支撑；支架后部设复位装置和挡矸装置。以平衡水平推力和防止矸石窜入支架的工作空间内。支撑式支架的支护性能是：支撑力大，且作用点在支架后部，故切顶性能好；对顶板重复支撑的次数多，容易把本来完整的顶板压碎；抗水平载荷的能力差，稳定性差；护矸能力差，矸石易窜入工作空间；支架的工作空间和通风断面大。 由上可知，支撑式支架适用于直接顶稳定、老顶有明显或强烈买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 周期来压，且水平力小的条件。 护式支架 掩护式支架的结构特点是：有一个较宽的掩 护梁以挡住采空区的矸石进入作业空间，其掩护梁的上端与顶梁铰接，下端通过前后连杆与底座连接。底座、前后连杆和掩护梁形成四连杆机构，以保持稳定的梁端距和承受水平推力。立柱的支撑力间接作用于顶梁或直接作用于顶梁上。掩护式支架的立柱较少，除少数掩护式支架 1根立柱外，一般都是一排 2 根立柱。这种支架的立柱都为倾斜布置，以增加支架的调高范围，支架的两侧有活动侧护板，可以把架间密封。通常顶梁较短，一般为 右。 掩护式支架的支护性能是：支撑力较小，切顶性能差，但由于顶梁短，支撑力集中在靠近煤壁的顶板上，所以支护强度 较大、且均匀，掩护性好，能承受较大的水平推力，对顶板反复支撑的次数少，能带压移架。但由于顶梁短，立柱倾斜布置，故作业空间和通风断面小。 由上可知，掩护式支架适用于顶板不稳定和中等稳定、老顶周期来压不明显、瓦斯含量少的破碎顶板条件。 撑掩护式支架 支撑掩护式支架是在吸收了支撑式和掩护式两种支架优点的基础上发展起来的一种支架。因此，它兼有支撑式和掩护式支架的结构特点和性能，可适用于各种顶底板条件。 支撑掩护式支架的顶梁由前梁与主梁构成，四根立柱支撑在顶梁和立柱之间，掩护梁的上端与顶梁铰接，下端用连 杆与底座相连。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 这种支架的优点是：支撑力大，切顶性能强，防护性能好，通风断面大，稳定性好，应用范围广。它的主要缺点是：结构复杂，成本较高。 支撑掩护式支架的立柱均为两排，立柱可前倾和后倾。也可倒八字形布置和交叉布置。通常，两排立柱都直接支撑在顶梁上，个别情况下，也有后排立柱支撑在掩护梁上而前排立柱支撑在顶梁上。 种液压支架 特种液压支架是为满足某些特殊要求而发展起来的液压支架，在结构型式仍属于上述某种基本架型。 液压支架的基本要求 1. 为了满足采煤工艺及地质条件的要求，液压支架要有足够的初撑力和工作阻力，以便有效地控制顶板，保证合理的下沉量。 2. 液压支架要有足够的推溜力和移架力。推溜力一般为 100右；移架力按煤层厚度而定，薄煤层一般为 10050厚煤层一般为 150250煤层一般为 250400 3. 防矸性能要好。 4. 排矸性能要好。 5. 要求液压支架能保证采煤工作面有足够的通风断面，从而保证人员呼吸、稀释有毒气体等安全方面的要求。 6. 为了操作和生产的需要，要有足够宽的人行道。 7. 调高范围要大， 照明和通讯方便。 8. 支架的稳定性要好，底座最大比压要小于规定植。 9. 要求支架有足够的刚度，能够承受一定的不均匀载荷和冲击载买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 荷。 10. 在满足强度条件下，尽可能减轻支架重量。 11. 要易于拆卸，结构要简单。 12. 液压元件要可靠。 计液压支架必需的参数 根据老顶和直接顶的分类，对支架进行选型。 根据最大和最小采高，确定支架的最大和最小高度，以及支架的支护强度。 根据瓦斯等级，按保安规程规定，险算通风断面。 根据底板岩性和小时涌水量验算底板比压。 根据工作面煤壁条件，决定是否用护帮装置。 根据煤层倾角，决定是否用防倒放滑装置。 根据井筒罐笼尺寸，考虑支架的运输外形尺寸。 根据配套尺寸及支护方式来计算顶梁长度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 3 液压支架的总体设计 架的选型设计 计的原始条件 煤层厚度： H ；顶设条件老顶 、直接顶 ，底板平整，无影响支架通过的断层。工作面配套设备：采煤机：板输送机： 730/320。煤层倾斜角小于 15 度，支护强度、底板抗压强度、泵站压力、安全阀调定压力 40 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 响架型选择的因素 1) 煤层厚度 煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作阻力，而且还影响到支架的稳定性。当煤层厚度大于 煤取下限，硬煤取上限 ） 时，应选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。当煤层厚度变化较大时，应选用调高范围大的支架。 2) 煤层倾角 煤层倾角主要影响支架的稳定性，倾角大时易发生倾倒、下滑象。当煤层倾角大于 10 15 时，应设防滑和调架装置，当倾角超过 18 时，应同时具有防滑防倒装置。 3) 底板性质 底板承受支架的全部载荷，对支架的底板影响较大，底板的软硬和平整性，基本上决定了支架底座的结构和支承面积。选型时，要验算底座对底板的接触比压，其值要小于底板的允许比压 (对于砂岩底板，允许比压为 底板为 右 )。 4) 瓦斯涌出量 对于瓦斯涌出量大的工作面，支架的通风断面应满足通风的要求，选型时要进行验算。 5) 地质构造 地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别在 58 2m 和 20下时，暂不宜采用液压支架。 6) 设备成本 在满足要求的前提下，应选用价格便宜的支架。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 架架型的确定 从架型的结构特点来看，由于架型的不同，它的支撑力分布和作用也不同；从顶板条件来看，由于直接顶类别和老顶级别的不同，支架所 承受的载荷也不同。所以，为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力、采煤高度与承载的关系进行分析，使支架的支撑力能适应顶板载荷的要求。 根据煤层厚度 ，属于中厚煤层。支架的适应高度为 煤质条件老顶 、直接顶 ，底板平整，无影响支架通过的断层，根据表 步选定为掩护式两柱液压支架。 老顶级别 直接顶类别 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 4 支架类型 掩护式 掩护式 支撑式 掩 护 式 掩 护 或 支 支 撑 式 支撑掩护支撑掩护掩护或支掩护或支支撑式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 表 架架型的选择 注：括号内的数字是 掩护式支架的支护强度。表中所列支护强度在选用时，可根据本矿情况允许有 5 %的波动范围。 表中 2 分别为、级老顶的分级增压系数；级老顶给出最低值 2，选用时可根据本矿实际确定适宜值。 撑 掩 护 式 式 式 撑掩护式 撑掩护式 支撑掩 护式 支架支护强度 高m 1 2结合深孔爆破，软化顶板等措施处理采空区 2 2 2 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 压支架参数的确定 架高度的确定 支架高度的确定原则，应根据所采煤层的厚度，采区范围内地质条件的变化等因素来确定，其最大与最小高度为： 1（式 2 煤层最大采高 煤层最小采高 伪顶冒落的最大厚度，一般取 S 顶板最大下沉量，一般取 100200mm a 移架时支架的最小可缩量，一般取 50 矸、浮煤厚度，一般取 50设计采高 支架高度为 支架伸缩比 支架的伸缩比指最大与最小支架高度之比值为： （ 代入数据得 m= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 架间距 所谓支架间距，就是相邻两支架中心线间的距离。按下式计算： 3 n C （式 式 中： 支架间距（支架中心距）； 每架支架顶梁总长度； 3C 相邻支架（或框架）顶梁之间的间隙 ； n 每架所包含的组架的组数或框架数，整体自移式 支架 。 支架间距 根据支架型式来确定，但由于每架支架的推移千斤顶都与工作面输送机的一节溜槽相连，因此目前主要根据输送机溜槽每节长度及帮槽上千斤顶连结块的位置来确定，我国刮板输送机溜槽每节长度为 斤顶连结块位置在溜槽中长的中间，所以除节式和迈步式支架外，支架间距一般为 本次设计 取 支架的中心距为 座长度与宽度确定 底座是将板压力传递到底板和稳固支架的部件。在设计支架的底座长度时，应考虑如下诸方面：支架对底板的接触比压要小；支架内部应有足够的空间用于安 装立柱，液压控制控制装置、推移装置和其他辅助装置；使于人员操作相行走，保证支架的稳定性等。通常，掩护式支架的底座长度职 的移架步距 (一个移架步距为 即 右；支撑掩护式支架买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 的底座长度取 4 倍移架步距，即 右。 支架底座宽度一般为 提高横向稳定性和减小对底板比压，厚煤层支架可加大到 右，座中间安装推移装置的槽子宽度与推移装置的结构和千斤顶缸径有关，一般为 300380度取 1350 撑力 初撑力的大小是相对与支架的工作阻力而言，并与顶板的性质有关。较大的初撑力可以使支架较快地达到工作阻力，防止顶板过早的离层，增加顶板的稳定性。对于不稳定和中等稳定顶板，为了维护机道上方的顶板，应取较高的初撑力，约为工作阻力的 80%；对于稳定顶板，初撑力不宜过大，一般不低于工作阻力的 60%，对于周期来压强烈的顶板，为了避免大面积的垮落对工作面的动载威胁，应取较高的初撑力，约为工作阻力的 75%。 架力与推溜力 移架力与支架结构、吨位、支撑高度、顶板状况是否带压移架等因素有关。一般薄煤 层支架的移架力为 100 150 中等厚度煤层支架为150 300 厚煤层为 300 400 推溜力一般为 100 150 连杆机构的设计 连杆机构的作用与缺点 1梁端护顶 鉴于四连杆机构可使托梁铰接点呈双纽线运动，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 故可 选定双纽线的近似直线部分作为托梁铰接点适应采高的变化范围。这样可使托梁铰接点运动时与煤壁接近于保持等距，当梁端距处于允许值范围之内时，借此可以保证梁端顶板维护良好。 2挡矸 鉴于组成四连杆机构的掩护梁既是连接件，又是承载件，为了承受采空区内破碎岩石所赋予的载荷，掩护梁一般做成整体箱形结构，具有一定强度。由于它处在隔离采空区的位置，故可以起到良好的挡矸作用。 3抵抗水平力 观测表明：综采面给予支架的外载，不但有垂直于煤层顶板的分力，而且还有沿岩层层面指向采空区方向（或指向煤壁方向）的分力，这个水平推力 由液压支架的四连杆机构承受，从而避免了立柱因承受水平分力而造成立柱弯曲变形。 4提高支架稳定性 鉴于四连杆机构将液压支架连成一个重量较大的整体，在支架承载阶段，其稳定程度较高。 四连杆机构在具有以上诸作用的同时，也有一些缺点。首先，支架在工作过程当中，四连杆机构必须承受很大的内力，从而导致支架结构尺寸的加大和重量的增加；其次，由于四连杆机构对顶板产生一个水平力（又称水平支撑力），因此对支架的工作性能将产生不良影响 。 四连杆几何特征 （ 1）支架在最高位置时， 1P =52 62 ，即： 1Q=75 85 即 支架在最低位置时，保证 P1 25。 （ 2）后连杆与掩护梁的比值，掩护式支架为 I =撑掩护式为 I = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 （ 3）前后连杆上绞点之距与掩护梁的比值为 I （ 4） e 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 70e （ 5）支架在最高位置时的 应小于 优化设计中，对支撑掩护式支架最好应小于 四连杆机构各部参数如图 示，图中的 1H 为支架在最高位置时的计算高度。令 ： A ; B ; C ; D ; 2 ; ; F ; 1S ; L ; A 1; = 连杆机构参数图 1、四连杆的作用 四连杆机构是现代液压支架主要的稳定机构，其主要作用是保买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 证支架纵向和横向的稳定性；承受和传递载荷以及保持液压支架的整体刚度等。对于四连杆的选择形式，大多数都是采用前整体后单的形式，这样可以增加尾部的空间。 具有四连杆机构的液压支架从问世以来，经过长期的实践考验，显示出巨大优越性，并从根本上克服了支撑式支架稳定性和力学持性的缺陷，成为液压支架技术发展史上的一个重要里程碑。 现代掩护式和支撑掩护式支架都用前后连杆把掩护梁和底座连结在一起，这样组成的双摇杆四连杆机构可使支 架升降时保持比较稳定的梁端距，即要求掩护梁和顶梁的铰接点的运动轨迹近似为一条直线，故称底座、前连杆、后连杆和掩护梁组成的机构为近似直线机构，从而得到一个近似相等的端面距，以提高管理顶板性能，使支架能承受较大的水平力。 液压支架升降时，顶梁的运动轨迹是由四连杆机构决定的，既有顶梁与掩护梁的铰点 E 的轨迹所决定，其轨迹如图 示： 图 降柱运动轨迹 2、支架四连杆机构的运动轨迹 支架在最大高度和最小高度范围内运动时， E 点的运动轨迹呈3 种形式：双向摆动 ( )、单向向后摆动 ( )和单向向前买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 摆 动 (和 )。选择不同的四连杆参数可以使 E 点轨迹处于上述 3 种曲线段。支架工作时，受到顶板载荷的作用，有下缩趋势。当 E 点轨迹处于 时，顶梁相对于顶板有向煤壁移动的趋势，顶板对顶粱的摩擦力指向采空区侧。当 E 点轨迹处于 时，顶梁相对于顶板有向采空区移动的趋势，此时顶板对顶梁的摩擦力指