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支架液压系统的优化设计

支架液压系统的优化设计
支架液压系统的优化设计

支架液压系统的优化设计

张庆朋

(龙煤集团鹤岗分公司益新煤矿,黑龙江鹤岗154107)

摘要该文分析了我国支架液压系统的现状,液压系统存在的问题和原因,以及大采高、高强力“高产高效”支架对液压系统的要求,阐述了国内、外支架液压系统的差距,提出了优化支架液压系统的方法和措施。

关键词支架液压系统设计

中图分类号TD355+.41文献标识码C

Abstract That paper has analysed the existent problem and reason of hydraulic system and the present situation of the support hydraulic system in our country,as well as the requirement for hydraulic system of the high pick,excellent force"the efficiency of high yield"support,have elaborated the gap of the support hydraulic system between domestic and overseas,have put forward the measure and method of support hydraulic system optimization.

Key words support hydraulic system design

目前,我国大部分支架的液压系统操作方式多为手动控制;液压元件寿命低,可靠性低、稳定性差、效率低,维护成本比较高;阀的流量小,特别是换向阀、立柱用单向阀、平衡千斤顶用安全阀流量较小;高压管路通径小;乳化液质量要求低;和国际上的先进水平差距较大,所以支架的液压系统需要完善、优化,向国际上先进的设计水平靠拢,以满足我国不断向前发展的采煤事业。

1具体的设计要求

(1)采用集成化的设计方法,尽量采用板式、叠加式和块式集成设计,减少管路接头。减短管路可以有效的减小压力损失,减少管接头,不仅可以减小压力损失,还可以减少失效的环节,使整个系统的反应更灵敏,效率更高,液压系统的可靠性自然提高;同时,支架的管路布置会更简洁、美观、整齐。

(2)支架的运动速度对“高产高效”工作面起着至

*收稿日期:2011-11-15

作者简介:张庆朋(1968-),男,黑龙江鹤岗人,工程师,1991年毕业于鹤岗工学院,现任龙煤集团鹤岗分公司益新煤矿煤质科科长。关重要的作用,尤其是支架的移架时间,不应该大于采煤机经过支架所用的时间,在缸径一定的情况下,整个系统流量的大小,就决定了支架运动的速度,所以在设计液压系统时,系统的流量应尽量大。工作面采用双供、双回环形供液系统,一路在架间,另一路在电缆槽内。在工作面上,每隔15架增加1路供回液支管,管径与架间管相同。

(3)当工作对象的负载确定后,整个系统的工作压力(供液压力)的选定决定了液压系统的经济性和合理性,若工作压力低,则执行的元件的尺寸就大,完成给定速度所需的流量也大;若工作压力过高,则密封性能要求就高,元件的压力等级就高,相应的设备成本就高。一般支架的工作压力为20 32MPa。

各元件都有一个适应的压力和流量范围,超出了使用范围,会影响元件正常性能的发挥,所以在设计液压系统时,要考虑各个元件的使用范围相匹配,不能有某个元件出现压力或流量的瓶颈,这样会影响整个系统的使用性能。

在电液控制的支架液压系统中,不稳定的或达不到压力标准的工作面液压系统,特别是当液压系统压力下降到18MPa或更小时,会给电液控制系统带来发

机司机前方1m左右,通风机进风口在综掘机司机后方3 5m左右,保证综掘机司机随时处在进风流中。

(6)由于及时处理掉综掘机司机前方的浮尘,综掘机司机的视线得到了保证,能够严格根据轮廓线进行操作,防止超欠挖现象的发生,保证了工程质量。

参考文献:

[1]焦治平.综掘巷道粉尘防治通风方式的探讨.科技情报开发与经济,2005,(07)[2]梅甫定.煤矿综掘工作面通风除尘方式浅析.通风除尘,1993,(01)

[3]宋先明,吴建宾,阮国强,等.综掘机控尘技术的研究与应用.煤矿安全,2008,(07)

[4]程卫民,刘向升,阮国强,等.煤巷锚掘快速施工的封闭控尘理论与技术工艺.煤炭学报,2009,(02)

[5]谷明彦.综掘巷道湿式除尘器配合附壁风筒除尘的实践.山西科技,2008,(03)

[6]冯森林,朱孔盛,鲍学彬.综掘机卷吸控尘式喷雾降尘技术.山东煤炭科技,2000,(02)

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22012年第3期

矿用液压支架设计

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m ~ 5.2之 8.3 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

Abstract The article mainly elaborated the general shield type hydraulic pressure support design process. The design content includes: Chooses, the system design, the main spare part design, the main spare part examination and the hydraulic system design. Because this coal bed thickness is moderate, selects the shield type hydraulic pressure support. Coal bed thickness is situated between between the 2.5~3.8 rice, coal bed thickness change bigger, selects adjusts the high scope big also the anti- horizontal thrust is strong also the belt protects helps the equipment the shield type support. The support uses the four link motion gear, improves the support stress condition. The top-beam, caving shield, the foundation makes the packed in a box body structure; The column uses the double expansion and contraction function hydraulic cylinder, increases the power stroke to satisfy the support to adjust the high scope the need. Passes the hoisting jack to use the portal frame construction, reduces pushes slides the strength and increases moves a strength. In order to enhance

煤矿综采支架液压系统分析及控制措施

煤矿综采支架液压系统分析及控制措施 【摘要】随着经济的快速发展和社会的建设,我国的煤矿开采力度越来越大,煤矿综采技术是现代煤矿的重要标志,加强煤矿综采管理对煤矿企业的发展有极其重要的意义。煤矿综采支架液压系统是煤矿综采技术的重要组成部分,其本身有许多特点,也存在一定的缺点,科学的分析煤矿综采支架液压系统中常见的故障,采取合理的防治措施,有效的提高煤矿企业的经济效益,促进煤矿企业的发展。 【关键词】煤矿;综采支架液压系统;分析;措施 随着社会经济的快速发展,各行业对生产发展所需的资源需求量越来越大,煤是社会生产和发展不可缺少的资源,对社会的发展有极其重要的作用。开采煤矿是一项高风险的工作,如果开采技术不合格就很有可能造成安全事故,对和谐社会的构建产生严重的影响,因此,要采取科学的煤矿开采技术,确保煤矿安全开采。煤矿综采支架液压系统的正常运行对煤矿的安全开采有极其重要的意义,要科学的分析煤矿综采支架液压系统的故障,采取有效的处理措施,确保煤矿综采支架液压系统的正常运行。 1 煤矿综采支架液压系统概述 1.1 煤矿综采支架液压系统的简介 煤矿综采支架液压系统主要对井下工作面的顶板起支撑作用和控制作用,综采支架液压工作面与井下采空区相互隔离,防止矸石影响回采工作的正常进行,煤矿综采支架液压系统主要由液压乳化液、液压泵、接头、管路、液压阀等液压元件组成。综采支架液压系统的工作过程可以分为升柱、降柱、支架和输送机前移等三部分,当支架上升支护井下顶板时,液压乳化液会进入立柱的活塞腔中,利用高压液体,推动活塞上升,将同活塞杆相连的顶梁立起,达到支护顶板的目的;在降柱过程中,液压乳化液会进入立柱的活塞杆腔中,使得活塞杆下降,达到顶梁脱离顶板的目的;在支架前移过程中,综采支架液压系统会先降柱,然后液压乳化液会进入推移千斤顶的活塞杆腔中,以输送机为支点,将支架拉向煤壁中。 1.2 综采支架液压系统的优点 煤矿综采支架液压系统的支架液压额定阻力比较大,能有效的进行井下顶板支护,防止顶板压力对支架进行冲击,液压系统的各阀组流量比较大,能有效的提高移架的速度,确保支架能在短时间内对顶板进行支护,减少了井下顶板破碎、冒顶片帮等事故的发生率,综采支架液压系统的千斤顶能对顶梁的角度进行调整,无论顶板发生什么变化,都能及时的对顶板进行支护,综采支架液压系统的支架设计比较轻,能适应各种复杂的开采环境。

工作面液压支架底座穿通处理安全技术措施标准版本

文件编号:RHD-QB-K4799 (解决方案范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 工作面液压支架底座穿通处理安全技术措施标 准版本

工作面液压支架底座穿通处理安全 技术措施标准版本 操作指导:该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 由于4305工作面支架立柱受力不均匀,现导致41、46、78三架支架立柱底座被穿通,为确保在工作面推进过程中支架不进一步损坏,确保安全生产,特编制以下安全技术措施。 一、技术措施 1、用一根2.5m单体液压支柱支设在支架顶梁下方,并紧靠电缆槽处,柱头必须戴柱帽以防打滑。 2、在支架上挂一个5t手拉葫芦。 3、调整液压管路:将液压管路调整为单个立柱操作方法。在立柱柱窝前垫柱帽,以防止立柱倾倒。

4、先将立柱的下部定位销取掉,再将上部定位销取掉,将立柱慢慢降到位,取掉供、回液管路,用手拉葫芦将立柱吊出柱窝并放在安全位置。 5、将由机电部设计加工的支撑座放入柱窝底部,支撑座必须能够承受30Mpa以上的压力。 6、将立柱利用手拉葫芦安全的吊到柱窝后并装好定位销,接好管路,然后将立柱活柱慢慢升起并与顶梁柱窝处固定好,将立柱升起。 7、在受损支架顶梁两侧各支设一根2.0m单体液压支柱,并紧靠电缆槽处,柱头必须戴柱帽以防打滑,柱帽规格为300*200*150mm,用铁丝将支柱防倒链固定在支架顶梁上。 8、受损支架初撑力保持在12Mpa。 9、相邻支架必须保证初撑力达到24Mpa。 10、单体液压支柱初撑力不得低于90KN。

支撑掩护式液压支架设计毕业论文

支撑掩护式液压支架设计毕业论文 前言 综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志,是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。实践证明大力发展综合机械化采煤,研制和使用液压支架是十分关键的。我国液压支架经过30多年的发展,取得显著的成果,至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架,这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。 我国煤矿中使用的支架类型很多,按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头液压支架和中间液压支架。端头液压支架简称端头支架,专门安装在每个采煤工作面的两端。中间液压支架是安装在处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。 目前使用的液压支架分为三类。即:支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。从架型的结构特点来看,由于直接类别和老顶级别的不同,所以为了在使用中合理地选择架型,要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。 此次设计是对大学所学的知识的综合应用,通过设计使所学知识融会贯通,形成较为清晰的知识构架,强化设计过程的规性以及对计算机的使用的熟练性。通过此次设计,能够更好的梳理所学的知识,基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法,同时提高独立为完成工作的能力,为以后的工作打下坚实的基础。

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第1章液压支架的概述 1.1液压支架的组成和用途 1.1.1液压支架的组成 液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。 1.1.2液压支架的用途 在采煤工作面的煤炭生产过程中,为了防止顶板冒落,维持一定的工作空间,保证工人安全和各项工作正常进行,必须对顶板进行支护,而液压支架是以高压液体作为动力由液压元件与金属构件组成的至呼和控制顶板的设备,它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备,它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施,因此液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 1.2液压支架的工作原理 液压支架在工作过程,必须具备升、降、推、移四个基本动作,这些动作是利用泵站提供的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的,如图1-1所示。 升柱:当需要液压支架上升支护顶板时,高压乳化液进入立柱的下活塞腔,另一腔回液,推动活塞上升,是与活塞杆相连的顶梁紧紧接触顶板。

支撑及支撑掩护式液压支架总体设计及主要部件设计完整版

支撑及支撑掩护式液压支架总体设计及主要部件设计完整版

摘要 在采煤工作面煤炭生产过程中,为了防止顶板冒落,维持一定的工作空间,保证工人安全和各项工作的正常运行,必须对顶板进行支护。而液压支架是以高压液体用为动力,由液压元件与金属构件组成支护控制顶板的设备,它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序,实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快,安全可靠等优点。液压支架与可弯曲输送机和采煤炭机组成综合机械化采煤设备,它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率,降低成本,减轻工人体力劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施。因此液压支架是技术上先进,经济上合理,安全上可靠、是实现采煤综合机械自动化不可缺少的主要设备。 我所做的设计是液压支架总体设计和主要部件设计,本设计首先对液压支架整体和零部件结构进行分析,对液压支架结构尺寸进行综合分析,再对液压支架进行受力分析和强度计算。重点是对液压支架顶梁的受力分析和计算;用计算机计算液压支架受力;对顶梁、掩护梁、立柱进行强度校核。通过设计对液压支架整体和主要部件有了清楚的认识,掌握了用CAD绘图的技巧。 关键词:液压支架;支护性能;采煤设备

Abstract In the coal face Coal production in the coal face,In order to prevent the roof falling maintain a certain room to work,ensure the workers safety,and the normal operation of all the work, must be carried out on the roof support. But the stent is a high-pressure hydraulic fluid used as a driving force, the supporting the roof control equipment is composed of hydraulic components and metal structures, it can realize the support, cutting the top, and shift-over conveyor, and so on a set of processes, practice shows that the hydraulic support a good supporting performance, high-intensity, fast-shifting, the advantages of safe and reliable. Hydraulic support and flexible conveyor and coal-mining mechanization of integrated coal mining equipment its application by the coal face-production, raising labor productivity, lower costs, reduce manual workers and guarantee safe production is indispensable for effective measures. Therefore hydraulic support is technically advanced and economically rational, security, reliability, is to achieve comprehensive mining machinery automation indispensable for major equipment. The topic of this design is The Overall Design for the Support and Support Cover Hydraulic Support And the Design for the Major Parts.In the design,first of all,I analysised overall of hydraulic support , structure and structure size of the parts.Then I analysised stress and calculated intensity. The most important was that I analysised and Calculated the force of Top beam; Calculated the foece of hydraulic support by Computer program; checked the intensity of top beam, beam cover and column. There was a clear understanding of the overall Hydraulic Support and the major parts through the design. Mastered the techniques of the use of AutoCAD. Keywords : Hydraulic Support ; Supporting performance ;Mining equipment

液压系统图识图攻略

液压系统图试图攻略 现在用液压传动的设备很多,型号也很杂。但是,每一台设备上都有一本说明书,每一本说明书中都有一份该设备的液压系统图。我们不但通过说明书要了解该设备的结构、性能、技术规范、使用和操作要点。而且通过液压系统图,还应该了解该设备液压传动的动作原理,了解使用、操作和调整的方法。因此学会看懂液压系统图,对一个操作和修理液压设备的工人、技术人员来说,是非常重要的,下面我们介绍阅读液压系统图的要求、方法和步骤。 液压系统图是表示该系统的执行机构所实现的动作的工作原理。 在此图中,各个液压元件及它们之间的连接或控制方式,均按规定的符号-----职能符号(或结构形式符号)----画出。在使用一台液压设备时,首先要阅读该设备的液压系统图,以求较透彻的了解它的工作原理,正确使用它。在调整或检修一台液压设备时,可根据液压系统图分析各种元件应有的作用或参数,及应有的合理数值,从而推论出产生某种故障的可能原因,或确定进一步试调的方案。可见,正确阅读液压系统图,无论对于液压设备的使用、检修、调整、排除故障,都有重要作用。下面介绍阅读液压系统图的要点和步骤,并进行实例分析,较系统地复习本篇所述的基本内容,和掌握阅读系统图的方法和步骤。 一、阅读液压系统图的要求 1.应很好的掌握液压传动的基础知识,了解液压系统的基本组成部分、液压传动的基本参数等。 2.熟悉各种液压元件(特别是各种阀和变量机构)的工作原理和特性。 3.熟悉油路的一些基本性质及液压系统中的一些基本回路。

4.熟悉液压系统中的各种控制方式及液压图形符号的含义与标准。除以上所述的基本要求以外,还要多读多练,特别要多读各种典型设备的液压传动系统图,了解其各自的特点,这样就可以起到“触类旁通”、“举一反三”和“熟能生巧”的作用。 二、阅读液压系统图的方法和步骤 1.尽可能了解或估计该液压系统所要完成的任务,需要完成的工作循环,及为完成工作所需要具备的特性。 根据系统图的标题名称,或液压系统图上所附的循环图及电磁铁工作表,可以估计该系统实现的运动循环、所要具有的特性或应满足的要求,当然这种估计不会是全部准确的,但它往往能为进一步分析找出一些头绪,作一些思想准备,为下面进一步读图打下一定的基础。 2.查阅系统图中所有的液压元件及它们的连接关系,并弄清楚各个液压元件的类型、性能和规格,估计它们的作用。查阅和分析元件,就是要了解系统中用的是一些什么元件,要特 别弄清它们的工作原理和性能。在查阅元件时,首先找出液压泵,然后找出执行机构(液压缸或液压马达)。其次是各种控制操纵装置及变量机构。再其次是辅助装置。在查阅和分析元件时,要特别注意各种控制操纵装置(尤其是换向阀、顺序阀等元件)和变量机构的工作原理、控制方式及各种发信号元件(如挡铁、行程开关、压力继电器等)的内在关系。 3.仔细分析实现执行机构各种动作的油路,并写出其进油和回油路线。对于复杂的系统图,最好从液压泵开始直到执行机构,将各元件及各条油路分别编码表示。以便于用简要的方法写出油路路线。 在分析油路走向时。应首先从液压泵开始,并要求将每一个液压泵的各条输油路

液压支架强度可靠性优化设计方法研究论文

液压支架强度可靠性优化设计方法研究论文 1基于最大应力约束的强度可靠性优化设计 1.1优化变量设定 在对液压支架掩护梁结构进行优化的阶段中,液压支架中的主要参数以及空间尺寸已 经基本完成设计,为恒定状态。因此,设计变量可以选取支架主要部件所对应的钢板厚度,同时可在有限元优化中对其初始值进行定义。假定对于液压支架掩护梁而言,3个板厚分 别定义为T1,T2,T3,均为设计变量,T1取值为25.0mm,为掩护梁竖筋板板厚,T2取值 为25.0mm,为掩护梁上顶板板厚,T3取值为25.0mm,为掩护梁下腹板板厚。该状态下掩 护梁整体质量为3345.0g。 1.2有限元优化分析 在有限元分析过程当中,选择掩护梁受力条件最为恶劣的偏载工况作为加载方式。在 此工况下,整个液压支架的实验高度取值为2400.0mm。应力极限值在460.0MPa范围内, 因此可设定掩护梁重量最小作为强度可靠性优化设计的基本目标。同时,遵循现行国家标准,将设计变量的增长步长设置为5.0mm。同时,对于液压支架而言,厚度在15.0mm以下的板材较为单薄,与液压支架其他组件结构无法相互配合,因此缺乏实际意义,故而在可 靠性优化设计分析中,按照下表方式选择板厚,计算相应的组合方案。 1.3有限元优化结果分析 根据在不同组合方案下得到的数据分析来看,按照表1所取值IDE各种板厚组合方案 均能够满足液压支架掩护梁结构强度可靠性优化设计中“掩护梁最大受力不超过屈服极限 水平”的要求。在此状态下,在液压支架重量取最小值时,板材厚度T1,T2,T3均取值 为20.0mm,与之相对应的探测点1应力水平为398.9MPa,探测点2应力水平为413.7MPa,可以满足应力标准要求,对应的液压支架掩护梁质量水平为2992.29kg。 2基于疲劳寿命约束的强度可靠性优化设计 由于在现行国家标准《煤矿用液压支架第一部分(通用技术条件)》中,已经针对液 压支架疲劳强度实验方法与结果提出了严格要求,因此在液压支架实验中仅需要满足要求 即可,无需过分追求较大的疲劳寿命水平。从这一角度上来说,在对液压支架强度可靠性 进行优化分析的`过程中,不需要单独将液压支架疲劳寿命作为优化目标,将其满足循环 寿命作为可靠性优化中的约束条件之一。从这一角度上来说,对于液压支架掩护梁而言, 基于疲劳寿命约束的强度可靠性优化设计可以从如下角度进行分析 2.1设定负载水平

液压支架总体及底座设计

前言 综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志,是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。实践证明大力发展综合机械化采煤,研制和使用液压支架是十分关键的。 至今,我国煤矿中使有的支架类型很多,按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头支架和中间液压支架。端头液压支架简称端头支架,专门安装在每个采煤工作面的两端。中间液压支架是安装在除工作面端头以外的采煤工作面上所的位置的支架。 目前使用的液压支架分为三类。即:支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。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,要对支架的支撑力承载力的关系进行分析,使支架的支撑力能适应顶板载荷的要求。 本设计论文则设计层煤厚度在1.9米到2.4米,老顶级别为二级,直接顶类别为一类的掩护式液压支架的设计。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。其因此本设计设计这类掩护式液压支架。

1 绪论 1.1液压支架现状及发展趋势 1.1.1 液压支架现状 液压支架的设计、制造和使用,从1954年英国研制成功了液压支架发展到现在,已经基本成熟,它已经形成了能适应各种不同煤矿地质条件的各类液压支架。 从液压支架的形式来看,由支撑式液压支架发展到掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架;从支架的质量来看,有轻型液压支架、中型液压支架和重型液压支架;从支撑高度来看,有薄煤层液压支架、中厚煤层液压支架和厚煤层液压支架,其中厚煤层液压支架又分煤层一次采全高液压支架和中间液压支架。所以从液压支架的现状来看,由过去的手工设计、制造和使用发展到全部计算机程序设计。总之,随着时代的发展和进步,液压支架设计、制造和使用,将越来越完善、安全、可靠。 我国液压支架经过30多年的发展,尽管取得了显著的成绩,在双高矿井建设中出现过日产万吨甚至班产超万吨的记录,但总体水平与世界先进采煤国家仍存在一定差距。在支架架型功能上我国与国外相差无几,有些地方特别是特厚煤层用的放顶媒支架,铺网支架,两硬煤层的强力支架、端头支架还有独到之处,但国产液压支架技术含量偏低,电液控制阀可靠性差,所用钢材的耐压能力一般为16MPa,最好的屈服极限才700MPa,液压系统压力在35MPa以下,流量在200L/min以内,供液管直径25~35mm,回液管直径25~50mm,最快移架速度为10~12s/架,工作阻力更是相对较低。 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400mm,为减少割媒时间,一般采用0.8~1m截深。支架还采用屈服强度800~1000MPa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40~50MPa,额定流量400~500/min可实现工作面成组或成排快速移架,移架速度达到6~8s/架。 美国是世界上最先进的采煤国家,澳大利亚液基本上采用一井一面的高度集中化生产,使用两柱掩护式液压支架,支架的平均工作阻力为7640KN,英国液大力发展两柱掩

ZTC14000-28-46型液压支架多目标优化设计

ZTC14000/28/46型液压支架多目标优化设计张豫龙 (天地科技股份有限公司综合办公室,北京100013) [摘一要]一针对带有套筒稳定机构的超前支护液压支架的套筒受力二支架重量相互矛盾的突出 问题,在相同外载荷二最大工作高度下,以套筒机构受力绝对值之和二长度之和最小为目标函数,建 立了多目标优化模型三使用NSGA -Ⅱ算法求解建立的模型,采用模糊集合理论的方法选择最优解, 并在Matlab 环境下编制计算程序,应用此程序优化ZTC14000/28/46超前液压支架参数,优化后伸缩 杆受力减小136.21kN 三ZTC14000/28/46在补连塔煤矿连续运行中未出现套筒机构断裂事故,为提高 超前液压支架综合性能提供了有效途径三 [关键词]一超前液压支架;多目标优化设计;套筒机构;遗传算法 [中图分类号]TD355.41一[文献标识码]A一[文章编号]1006-6225(2017)04-0035-04Multi-objective Optimization Design of ZTC 14000/28/46Hydraulic Support ZHANG Yu-long (General Office,Tiandi Science &Technology Co.,Ltd.,Beijing 100013,China)Abstract :In order to solve the paradox problems of sleeve stress and support height of advance supporting hydraulic support with sleeve stability structure,under the same loading and the maximal working height,and it takes sum of absolute value and sum of length of sleeve structure stress as objective function,then multi-objective optimization model was built,and the model was solved by NSGA-Ⅱalgorithm,the optimal solution was selected with fuzzy set theory,and calculation program was complicated under Matlab en-vironment,the parameters of advance hydraulic support ZTC14000/28/46were optimized by the program,then expansion link stress decreased 136.21kN.The sleeve structure cracking accident had not appeared during ZTC14000/28/46continuous working time in Bu-lianta coal mine,it provided more effective method for combination property improving of advance hydraulic support.Key words :advance hydraulic support;multi-objective optimization design;sleeve structure;genetic algorithm [收稿日期] 2017-04-20[DOI]10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2017.04.010[基金项目] 国家重点基础研究发展计划(973计划):深部围岩自适应支护原理及系统创成理论(2014CB046302)[作者简介] 张豫龙(1978-),男,山西昔阳人,工程师,现任天地科技股份有限公司综合办公室副主任三[引用格式]张豫龙.ZTC14000/28/46型液压支架多目标优化设计[J ].煤矿开采,2017,22(4):35-38. 一一近年来,综采工作面回采巷道多采用超前液压支架进行超前支护,超前液压支架受超前支承压力 影响,工作状况十分恶劣[1],同时,工作面回采速度的提升和高产高效矿井的建设需要超前液压支 架具有合理的支护能力二支护效率和可靠性[2-3]三套筒稳定机构在使超前液压支架顶梁垂直升降的同时能保持梁端距恒定,同时套筒稳定机构具有 结构简单二受力杆件少二支架重量轻二稳定机构占 用空间小等优点,在煤矿综采超前支护中时有应 用,但是目前对四连杆机构运动和力学性能研究已 较为成熟,很少有套筒机构的研究,优化设计大多 都是单目标三文献[3]分析了套筒机构的运动及 受力,并且模拟了关键部位的应力,但是没有详细 说明设计过程三本文主要探讨设计过程,并且建立 套筒机构优化模型,并应用NSGA -Ⅱ算法求解, 并使用模糊集合理论的方法选择最优解三本文分析 以ZTC14000/28/46回风巷超前液压支架(图1) 为例,该支架是由多组垛式液压支架组成,每组支架都由一个整体刚性顶梁和底座组成 三 1 顶梁; 2 立柱; 3 伸缩杆; 4 伸缩筒图1一带有套筒稳定机构的超前支护液压支架1一设计过程及受力分析本文将带有套筒稳定机构超前液压支架简化成如图2所示模型,设伸缩筒运动时伸缩杆的一侧紧贴伸缩筒,伸缩筒的边沿紧贴伸缩杆,伸缩杆与伸缩筒的中心线会有一个偏移角度φ,顶梁与伸缩5 3第22卷第4期(总第137期)2017年8月煤一矿一开一采COAL MINING TECHNOLOGY Vol.22No.4(Series No.137)August一2017 万方数据

液压支架设计

目录 1 引言 (1) 2 立式组合机床液压动力滑台液压系统设计 (2) 2.1 液压系统的设计要求 (2) 2.1.1 液压传动系统的技术要求 (2) 2.1.2 工作环境和工作条件 (2) 2.2 液压系统工况分析,确定主要参数 (2) 2.2.1 分析液压系统工况 (2) 2.2.2 工况分析 (3) 2.2.3 确定液压缸的主要参数 (4) 2.2.4 计算液压缸的输入功率 (5) 2.3 液压传动系统原理图的拟定 (6) 2.3.1 确定液压传动系统的类型 (6) 2.3.2 液压回路的选择 (6) 2.3.3拟定液压传动系统原理图 (7) 2.4 液压元件的选择 (8) 2.4.1 确定液压油泵 (8) 2.4.2 辅件元件的选择 (9) 2.4.3 管件及油箱尺寸 (10) 2.5 液压系统性能验算 (11) 2.5.1 系统压力损失的验算 (11) 2.5.5 系统发热功率Ph (12) 2.5.6 散热面积 (12) 2.6 注意事项 (13) 2.6.1 系统安装前注意事项 (13) 2.6.2 系统安装时注意事项 (13) 3 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)

1 引言 液压传动相对于机械传动来说是一门新技术,液压传动系统由液压泵、阀、执行器及辅助件等液压元件组成。液压传动原理是把液压泵或原动机的机械能转变为液压能,然后通过控制、调节阀和液压执行器,把液压能转变为机械能,以驱动工作机构完成所需求的各种动作。 液压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一,其发展速度仅次于电子技术,特别是近年来液压与微电子、计算机技术相结合,使液压技术的发展进入了一个新的阶段。从70年代开始,电子学和计算机进入了液压技术领域,并获得了重大的效益。例如在产品设计、制造和测试方面,通过利用计算机辅助设计进行液压系统和元件的设计计算、性能仿真、自动绘图以及数据的采取和处理,可提高液压产品的质量、降低成本并大大提高交货周期。总之,液压技术在与微电子技术紧密结合后,在微计算机或微处理器的控制下,可以进一步拓宽它的应用领域,使得液压传动技术发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术,使它在国民经济的各方面都得到了应用。 本文研究内容是立式组合机床液压动力滑台液压系统设计,该文的设计过程基本上体现了一个典型的液压传动系统的设计思路。液压传动在金属切削机床行业中得到了广泛的应用。如磨床、车床、铣床、钻床以及组合机床等的进给装置多采用液压传动,它可以在较大范围内进行无级调速,有良好的换向性能,并易实现自动工作循环。组合机床是由具有一定功能的通用部件(动力箱、滑台、支承件、运输部件等)和专用部件(夹具、多轴箱)组成的高效率专用机床。 当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大进展;在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就,采用液压传动的程度现已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。随着机械制造行业在国民经济中地位的提高,液压技术的应用范围也越来越广泛,对其性能也提出了更高的要求,决定了它在技术方面的革新已迫在眉睫。

泵站及支架液压系统维护指南

泵站及支架液压系统操作与维护 一、乳化液泵站操作与维护 1.进水过滤 乳化液液箱进水系统经进水截止阀、1000L反冲洗过滤器、手动反冲洗过滤器进入液箱的。原理图如下: 当液箱需要供水时,打进水截止球阀,手动扳动1000L反冲洗过滤器手柄和手动反冲洗手柄进行反冲操作2~3次,每个动作保持5秒钟。这种就可将经过过滤后干净的水加入液箱。 注意事项: 1)如果矿方出现停水现象,当来水后,必须将水向外界排出当水质好转后, 再向液箱内加水。 2)加水后液箱盖要及时盖好。 3)当进水量变小时请及时更换过滤器滤芯,禁止绕开过滤器将进水直接加 入液箱,这将对整个液压系统带来灾难性的危害,对设备的损害将不 在保修范围内。

2.乳化液浓度 必须保证浓缩液浓度在3%~5%范围内后,再进入液压系统。才能保证液压元件的使用寿命,节约矿方的生产成本。所以在向液箱加水前,必须先检查浓缩液箱的液位。如果不够需先加浓缩液。 3.泵站操作 1)开乳化液泵前,检查乳化液箱液位是否在上液计的中上位、进液拉阀是 否打开等。 2)开乳化液泵前,检查高压反冲洗过滤站是否上电,如果没有电,需先上 电。高压反冲洗过滤站,未经培训不得自行调节,以免设置错误,造成滤芯堵塞,影响正常生产。 3)每台乳化液的调压阀压力均调至31MPa,否则不满足液压支架动作的 压力要求。 4.高压自动反冲洗过滤站 高压自动反冲冼过滤站如果停电超过20分钟,则必须手动进行反冲洗,以免滤芯堵塞,影响液压系统正常工作。 每个班生产前请更换一次自动反冲洗过滤器滤芯。(由于现在水质很差,自动冲洗过滤站滤芯每班均可能会堵塞。) 二、支架液压系统维护 1.支架在线反冲洗过滤器堵塞,会导致支架无压力。要求在线反冲洗过滤器 每两天反冲洗一次。若滤芯堵塞请及时更换,以免影响正常采煤。操作方法为:先将支架主进液截止阀关闭,再将反冲洗过滤器打开,将压力卸荷

懂液压图形符号懂液压系统图

懂液压图形符号懂液压 系统图 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

一看懂液压图形符号二看懂液压系统图 (1)液压系统图形符号的构成要素 构成液压图形符号的要素有点、线、圆、半圆、三角形、正方形、长方形、囊形 ●点表示管路的连接点,表示两条管路或阀板内部流道是彼此相通的 ●实线表示主油路管路; ●虚线表示控制油管路; ●点划线所框的内部表示若干个阀装于一个集成块体上,或者表示组合阀,或者表示一些阀都装在泵上控制该台泵。 ●大圆加一个实心小三角形表示液压泵或液压马达(二者三角形方向相反),中●圆表示测量仪表,小圆用来构成单向阀与旋转接头、机械铰链或滚轮的要素,●半圆为限定旋转角度的液压马达或摆动液压缸的构成要素。 ●正方形是构成控制阀和辅助元件的要素,例如阀体、滤油器的体壳等。 ●长方形表示液压缸与阀等的体壳、缸的活塞以及某种控制方式等的组成要素。 ●半矩形表示油箱,囊形表示蓄能器及压力油箱等。 (2)液压图形的功能要素符号 表示功能要素的图形符号有三角形、直与斜的箭头、弧线箭头等。 实心三角形表示传压方向,并且表示所使用的工作介质为液体。泵、马达、液动阀及电液阀都有这种功能要素的实心三角形。

箭头表示液流流过的通路和方向,液压泵、液压马达、弹簧、比例电磁铁等上面加的箭头表示它们是可进行调节的。 弧线单、双向箭头表示电机液压泵液压马达的旋转方向,双向箭头表示它们可以正反转。其他如“W”表示弹簧,“”表示电气,“.L”表示封闭油口,“*”表示节流阻尼小孔等。 (3)其他符号 管路连接及管接头符号、机械控制件和控制方式符号、泵和马达图形符号、液压缸图形符号、各种控制阀(如压力阀、流量阀、方向阀等)图形符号、各种辅助元件的图形符号、检测器或指示器图形符号将在本手册后续的相应内容中分别予以介绍,此处仅举出它们

液压支架的设计毕业设计论文

液压支架的设计毕业设计论文 摘要 本课题主要论述了液压支架的主要设计过程。其中包括:液压支架的选型、总体设计、主要零部件的设计、校核以及液压系统设计。 支架的形式为掩护式支架。支架除了要有效的对顶板进行有效支撑,还要实现升、降、推移四个步骤。支架采用四连杆机构,改善支架的受力状况,缩小支架的升降过程中顶梁前端前后移动的距离。立柱采用单伸缩液压缸,前端带有加长杆,以满足支架最低及最高位置时的高度要求。顶梁掩护梁、底座都做成箱体结构用钢板焊接而成。 在研制液压支架时,需要对支架进行生产试验和分析研究,确定合理的液压支架受力参数、运动参数和结构参数,以及选定液压支架最佳方案等方面综合性的科学技术问题。本设计主要从支架的工作原理这手,然后进行总体结构设计以及校核。 关键词:液压支架;顶梁;底座;立柱;结构设计

ABSTRACT The article mianly elaborate the hydraulic support design for top-caving. includes: the selection of hydraulic pressure support form, system design, main spar part design and examination of hydraulic system design The support eliminates must realize effectively carries on the strut to the roof, but also must realize ,to fall, to push, move four steps .the support uses four link motion gears, improves the support the stress condition, reduces the support to rise and full the distance which in the process fort end the top-beam around moves. The column uses the list expansion and contraction hydraulic cylinder, front end has legthens the pole, satisfies the support to be lowest and time the highest position high request. The top-beam, shields Liang, the foundation all makes the packed in a box body structure, becomes with the steel plate welding. At research to presses the support, need to carry on produce to experiment and analyze the research, make sure reasonable of liquid presses the support to be subjected to the dint parameter, the sport parameter and the structure parameters, and make selection the liquid to press the synthetic science technique problem of aspect of etc. of the best project of support. This design mainly this hand from the work principle of the support, then carry on the total structure design and school pits. Keyword:Hydraulic pressure support;Top beam;Cradle;the

电子液压系统的识图-液压识图

第八章!电子液压系统的识图 第一节!传感器的种类 传感器技术作为信息科学的一个重要分支"与计算机技术!自动控制技术和通信技术等一起构成了信息技术的完整学科# 传感器有许多分类方法"但常用的分类方法有两种(一种是按被测物理量来分$另一种是按传感器的工作原理来分#按被测物理量划分的传感器"常见的有(温度传感器!湿度传感器!压力传感器!位移传感器!流量传感器!液位传感器!力传感器!加速度传感器!转矩传感器等#按工作原理可分为( !"电学式传感器 电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器"常用的有电阻式传感器!电容式传感器!电感式传感器!磁电式传感器及电涡流式传感器等# %!&电阻式传感器(它利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成#电阻式传感器一般有电位器式!触点变阻式!电阻应变片式及压阻式传感器等#电阻式传感器主要用于位移!压力!力!应变!力矩!气流流速!液位和液体流量等参数的测量# %*&电容式传感器(它是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量"从而使电容量发生变化的原理制成"主要用于压力!位移!液位!厚度!水分含量等参数的测量# %+&电感式传感器(它是利用改变磁路几何尺寸!磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的"主要用于位移!压力!力!振动!加速度等参数的测量# %(&磁电式传感器(它是利用电磁感应原理"把被测非电量转换成电量制成"主要用于流量!转速和位移等参数的测量# %$&电涡流式传感器(它是利用金属屑在磁场中运动切割磁力线"在金属内形成涡流的原理制成"主要用于位移及厚度等参数的测量# *"磁学式传感器 磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的"主要用于位移!转矩等参数的测量# + ) (

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