四柱支撑掩护式液压支架的设计

机械工程及自动化专业毕业设计指导书

（专科）

中国矿业大学成人教育学院

2010年2月

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

目录

摘要 (1)

ABSTRACT (2)

目录 (3)

第一章绪论 (5)

1.1液压支架的发展概况 (5)

1.1.1液压支架使用现状 (5)

1.1.2液压支架的发展趋势 (5)

1.1.3我国液压支架的状况 (6)

1.2液压支架的分类 (6)

1.3液压支架的工作原理 (7)

1.3.1 液压支架的用途 (7)

1.3.2液压支架的动作原理及它的特性曲线形式 (7)

1.4设计目的与设计要求 (9)

1.4.1 液压支架的设计目的 (9)

1.4.2 设计时对液压支架的基本要求 (9)

第2章液压支架的结构 (10)

2.1液压支架的整体结构 (10)

2.2液压支架各部件的结构 (10)

2.2.1顶梁的结构 (10)

2.2.3 四连杆机构的结构 (12)

2.2.4侧护板的结构型式 (13)

2.2.5底座的结构型式 (13)

2.2.6顶梁和掩护梁侧护板上的侧推千斤顶和弹簧筒的组成 (16)

2.2.7防倒防滑装置的结构 (16)

2.2.8掩护梁和底座的连接型式 (16)

2.2.9立柱的结构 (17)

2.2.10千斤顶 (18)

第3章液压支架的选型原则 (20)

3.1影响架型选择的因素 (20)

3.2液压支架的选型过程 (20)

3.3液压支架支撑力分布与承载的关系 (22)

3.3.1支撑式液压支架的支撑力分布与承载的关系及适用范围 (22)

3.3.2掩护式液压支架的支撑力分布与承载的关系及适用范围 (24)

3.3.3支撑掩护式液压支架的支撑力分布与承载的关系及适用范围 (25)

第4章液压支架的结构尺寸设计 (26)

4.1设计液压支架必需的基本参数 (26)

4.2液压支架的参数确定 (26)

4.2.1 液压支架的高度确定 (26)

4.2.2 支架的伸缩比和单位缸长行程的确定 (26)

4.2.3支架的间距确定 (27)

4.2.4 底座长度的确定 (27)

4.2.5 用几何作图法来设计四连杆机构 (27)

4.2.6顶梁参数的确定 (29)

4.2.7立柱位置的确定 (29)

4.2.8平衡千斤顶的位置和行程的确定 (31)

4.2.9侧推千斤顶的控制方式和位置的确定 (34)

4.2.10通风断面的验算 (34)

第5章支架液压系统 (36)

结论 (37)

参考文献 (38)

致谢 (39)

ZY35002547掩护式液压支架设计

优秀设计 第一章概述 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化采煤不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻繁重的体力劳动，改善工人的作业环境，保护工人的生命安全，是煤炭工业技术的发展方向。我国综采技术日趋成熟，不但生产水平，而且工艺水平已进入世界先进行列。液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，其重量约为综采设备总重量的80%-90%，其费用约占综采设备总费用的60%-70%。因此，为了降低成本，提高采煤的经济效益，世界各产煤大国都一直在积极地开展液压支架的研究。 1.1支护设备的发展历史 煤矿支护设备是保证回采工作面正常生产和安全生产的重要设备之一，也是煤矿工作面使用规模最大、耗费资金最多的煤机产品。目前世界各国使用的煤矿支护设备主要是回采工作面单体支柱和回采工作面液压支架。 1.1.1单体支柱的发展历史 20世纪50年代出现了木支柱，它是一种古老而又简陋的支护材料，没有初撑力，也没有恒增阻降距，支撑力也无法保证，而且也浪费了大量的木材。 20世纪60年代出现了单体金属摩擦支柱，与木支柱相比可节省大量木材，而且也可复用。但是它不能保证恒增阻降距。 20世纪80年代出现了DZ型单体液压支柱，与前两种单体支柱相比可保证恒增阻降距，支撑力也能得到控制，但是由于这种支柱存在内泄露，因此存在严重的安全隐患。 1.1.2液压支架的发展历史 液压支架的发展从20世纪50年代开始。 1954年，英国研制出剁式支架。从此，开创了煤炭工业的新时代。1958年法国试验成功了节式支架。 五十年代末，为开采煤层厚超过2m的松散和破碎顶板条件下的褐煤，

掩护式液压支架设计

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 moves a speed, guarantees is prompt to the roof support, uses the mushroom valve hydraulic system. Key word: The hydraulic pressure support , hydraulic pressure , four-link mechanism , mining coal, support shaping push forwards the conveyer, advancing the powered support.

基于液压支架四连杆机构参数特点分析与研究

基于液压支架四连杆机构参数特点分析与研究 摘要：本文主要针对液压支架四连杆机构的功能及影响四连杆性能的设计因素进行探索。其中重点介绍了液压支架四连杆机构的构成及特点，并从影响四连杆参数设计的九个方面进行了详细论述。 关键词：液压支架；四连杆机构；梁端距；掩护梁背角；双扭线 中图分类号：TD355 文献标识码：A 1 液压支架四连杆机构的构成与功能 1.1 液压支架四连杆机构的构成 液压支架四连杆机构的构成从表面上看只有前连杆和后连杆，实际上掩护梁和底座是组成四连杆机构的另外一个连杆，掩护梁和底座除了构成四连杆机构以外，还承担着掩护功能、推移功能、抬底功能等其它的功能。前后连杆也具有挡矸、管环、阀架等功能。因此，四连杆设计首先是运动机构设计，还包括各部件的其它功能设计。 液压支架四连杆机构有正负之分，正四连杆机构被广泛采用，反四连杆多用于放顶煤过渡支架。在反四连杆机构中由于处于掩护梁位置的部件已不再承担掩护功能，通常被改称为斜梁。

1.2 液压支架四连杆机构的功能 液压支架四连杆机构有三个功能：一是纵向与横向的稳定功能，即承接外部施加到支架上的横向、纵向的水平力，使支架顶梁不会出现大幅度的水平扭转和横向纵向翻转，使支架立柱免受水平力。要实现这一功能，设计中应确保组成四连杆机构的各个零部件具有足够的强度，要进行机构受力分析和零部件强度校核计算。二是将顶梁所受到来自顶板的外载通过四连杆机构传递到底座上。这一功能我认为是四连杆机构负面效应。三是让支架顶梁在升降过程中，顶掩铰接点的运动轨迹近似为一条垂线。实质是让支架在升降过程中，顶梁或前梁的前端至采煤工作面煤壁的距离基本保持不变，使得因空顶距变化量带来的支架顶梁前端的支护效果变化 量最小。液压支架四连杆机构中顶掩铰接点的运动轨迹一般呈“双扭线”状，水平运动范围被称为“摆幅”。MT/T556-1996《液压支架设计规范》有具体的规定：“具有四连杆机构的 支架梁端水平位移量在支架使用高度范围内应不大于80mm。在总图样和技术文件应注明使用高度范围内梁端距范围”。 实际支架产品中摆幅与支架架型、高度差值、正反四连杆机构均有影响，此数值并非不可突破。 液压支架四连杆的实际运动轨迹与理论运动轨迹存在 较大的差异。其原因是四连杆机构各铰接点、顶掩铰接点的铰接耳与铰接销轴设有径向间隙，钢板焊接结构件受力后会

支撑与支撑掩护式液压支架总体设计与主要部件设计说明

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.

ZY2800型掩护式液压支架使用说明书

ZY2800/09/20型掩护式液压支架使用说明书 枣庄矿业（集团）有限责任公司第二机械厂

目录 概述 (2) 第一节液压支架工作原理及主要技术特征 (2) 一、液压支架的工作原理 (2) 二、综采工作面配套设备 (3) 三、液压支架技术参数 (3) 四、油缸技术参数 (4) 第二节支架的型式及组成 (5) 一、支架的特点 (5) 二、支架的组成 (5) 第三节支架的主要结构件及其作用 (5) 一、顶梁 (5) 二、掩护梁 (5) 三、底座 (6) 四、前、后连杆 (7) 五、推移机构 (7) 第四节、液压系统及其控制元件 (7) 第五节支架的操作及维护 (7) 一、支架的操作 (7) 二、对支架操作维护的要求 (8) 三、支架操作的注意事项 (9) 四、支架的维护和管理 (10) 第六节支架常见故障及其排除 (11) 一、结构件和连接销轴 (11) 二、液压系统及液压元件 (12) 三、支架在操作和支护过程中的故障 (14) 附录一液压系统常见故障、原因及排除 (16)

概述： 综采液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面主要设备之一，它与采煤机、输送机配套使用，液压支架的主要功能是支撑管理顶板，隔离采空区，维护采煤作业空间，并能自行前移，推进采煤工作面。合理的选用综采设备并结合先进的采煤工艺，可解决采煤工作面的采煤、支护、运输等生产环节之间的矛盾，可有效地提高工效、增加产量、降低成本、减少损耗，保护生产人员和设备的安全，以及减轻笨重的体力劳动，可为煤矿获得很高的经济效益。 本支架为ZY2800/09/20型掩护式液压支架，产品执行标准为MT312-2000《液压支架通用技术条件》。支架型号的组成及代表意义如下： Z Y 2800 /09 /20 支架最大高度20dm 支架最小高度9dm 工作阻力2800KN 掩护式 支架 第一节液压支架工作原理及主要技术特征 一、液压支架的工作原理 液压支架是由乳化液泵站提供高压乳化液作为动力由液压操作系统、控制系统、液压油缸和金属结构件组成。来自泵站的高压乳化液，经主进液管送到工作面，并与每架支架的进液截止阀相联导入支架，再通过组合操纵阀配液到各液压缸，以完成支架所需要的各项动作。从支架回流的低压乳化通过组合操纵阀与回液截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱，供循环使用。 支架的承载原理是：液压支架支撑在综采工作面的顶、底板之间支撑顶板。顶板压力作用在支架顶梁上，并通过支梁与底座间的立柱将压力传递底板。为保证支架结构件的强度及撑在支架顶安全，在立柱的下腔装有安全阀。当顶板压力超过立柱安全阀限定压力时，安全阀开启释放出立柱中的液体进行让压，当顶板压力下降到立柱工作阻力时，安全阀关闭进行保压承载。

液压支架四连杆的设计和液压支架的使用维护毕业论文

液压支架四连杆的设计和液压支架的使用维 护毕业论文 绪论（概述） 液压支架是在摩擦支柱和单体液压支柱等基础上发展起来的工作面机械化支护设备。它与滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、机及胶带输送机等组成一个有机的整体，实现了采、支、运等主要工序的综合机械化采煤工艺，从而使长壁采煤技术进入了一个新的阶段。液压支架能可靠而有效的支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，防止矸石窜入工作面，保证作业空间，并且能够随着工作面的推进而机械化移动，不断的将采煤机和输送机推向煤壁，从而满足了工作面高产、高效和安全生产的要求。液压支架的总重量和初期投资费用占工作面整套综采设备的60%~~70%左右，因此液压支架成了现代采煤技术中的关键设备之一。 1）液压支架使用现状 液压支架的设计、制造和使用，从1854年英国研制成功了支架发展到现在，已经基本成熟。他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，有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、中厚煤层支架和厚煤层液压支架，其中厚煤层液压支架又分厚煤层一次采全高液压支架、厚煤层分层开采液压支架和放顶煤液压支架。从用途来看，有端头液压支架和中间液压支架。所以从支架的现状来看，液压支架已经发展到一个完整的液压支架体系。从液压支架的设计来看，由过去的手工设计发展到全部计算机程序设计。 2）液压支架的应用与研究现状 液压支架是综合机械化工作面的主体设备，它能可靠而有效地支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，保持安全的地下作业空间，并实现回采工作面及其相关设备的机械化推移。液压支架与采煤机、可弯曲输送机和顺槽机配合，构成了回采工作面的综合机械化设备，从而为煤矿地下开采实现高产、高效和安全生产创造了条件。因此，采用液压支架支护顶板是当代采煤技术的一次重要变革，也是煤矿生产现代化的重要标志。

DBT掩护式液压支架操作规程(新编版)

The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ DBT掩护式液压支架操作规程(新 编版)

DBT掩护式液压支架操作规程(新编版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 一、一般规定： 1、支架操作人员必须经过专门培训，成绩合格者发给合格证，方可上岗。 2、支架工必须坚守岗位，严格执行《作业规程》、《操作规程》和《岗位责任制》等有关规定。 3、操作支架前必须检查SCU是否有错误指示，如有处理后方可操作。 4、支架操作维修人员必须认真执行《检修制度》，保证液压系统完好，对损坏部件，漏液、窜液等现象必须及时处理，不得带病使用。 5、上岗后要按交接班制度认真检查高低压管路、SCU、连接电缆、立柱及各千斤顶等部件看其有无损伤，销轴、挡板的固定情况是否有变形松动现象； 设置起点时，按键间隔时间不得超过15秒，否则返回静止方式； 遇紧急情况，需停止整个支架动作时，可在SCU上按急停钮，使

电磁阀断电系统释压； 当一架没有完成动作循环，需用手把操作时，必须先按隔离键，切断电磁阀电源； 在特殊情况下需用邻架操作时，必须注意支架的整个动作情况，因为此时系统任何闭锁都不起作用； 在使用遥控功能操作支架时，必须通知工作面工作人员，以勉发生人身事故； 工作面人员通过动作支架时，必须使用暂停功能以勉发生事故； 工作面所有支架必须达到完好标准； 操作者及其它人员不得站在蜂鸣器响或起点指示灯亮的支架前面； 对违章指挥者，支架工有权拒绝执行； 通知支架周围的人员撤离被操作的支架，并最少隔一个支架的距离。操作时禁止人员通行。同时操作人员必须在邻架或远距离操作； 如必须进行本架操作时，操作人员要选择好安全的操作位置，切勿被矸石、机件挤碰伤。 二、移架操作 移架前，打开支架的进液和提底截止阀，并使所有支架恢复“推

经济型掩护式液压支架的设计

掩护式液压支架 中文摘要 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻笨重的体力劳动，改善作业环境，是煤炭工业技术的发展方向。液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。 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。 在掩护式液压支架的设计过程中，整体伸缩式顶梁和立柱的设计是重点。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：液压支架支护四连杆机构

ABSTRACT Hydraulic Support The comprehensive mechanization of coal mining is the acceleration coal industrial development of our country , raises labor productivity substantially , realizes the modern a strategic measure of coal industry. Synthesize mechanization not only output big, efficiency has low cost high and can alleviate heavy physical labor and improvement schoolwork environment, is the technology of coal industry develop direction. Hydraulic support is the one of comprehensive most important equipment in the mechanization method of coal mining. Hydraulic support major from some following basically partial compositions: Top beam, screens beam and 4 linkage mechanisms, side fender, base, prop. Design to follow protect performance good, strength is speed high, move rapid, safely reliable etc. principle. In the design course that the type of supports cover type, the design of 4 linkage mechanism ，base ，structural member is key. This paper has introduced requirement, type, working principle, characteristic, purpose and the structure of hydraulic support, for screening type hydraulic pressure support have made detailed analysis and introduction, have narrated use and the scheme of this kind of support. Keyword: hydraulic support shoring 4 linkage mechanisms

液压支架四连杆建模及优化设计

本科毕业设计说明书 四连杆机构的建模及优化设计FOUR-BAR LINKAGE DESIGN OF THE MODELING AND OPTIMIZATION 学院（部）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 2010年 5 月31 日

四连杆机构的建模及优化设计 摘要 四连杆是掩护式支架和支撑掩护式支架的最重要部件之一，其作用概括起来主要有两。一是当支架由高到低变化时，借助四连杆机构使支架顶梁前端点的运动轨迹近似双纽线。从而使支架顶梁前端点与煤壁间距离的变化大大减小，提高了管理顶板的性能；二是使支架承受较大的水平力。这篇文章就是讨论液压支架四连杆机构的。 在文章里，我们研究了液压支架四连杆机构所面临的问题，及可以从几个方面考虑解决的方法。文章研究的是液压支架四连杆机构，液压支架四连杆机构是矿上机械——液压支架的关键部件。文章对四连杆机构和液压支架整体进行了研究。 文章还对四连杆机构的动态特性进行分析，在此过程中运用了SolidWorks中的COSMOSMotion进行建模和运动仿真。 关键词：四连杆，SolidWorks，COSMOSMotion，运动仿真

FOUR-BAR LINKAGE DESIGN OF THE MODELING AND OPTIMIZATION ABSTRACT Four-link is the shield support bracket and support shield one of the most important components, its role can be summarized as two. First, when the support changes from high to low, with four-bar linkage so that the front support beam trajectory point approximation lemniscates. So that the front support beam points away from the wall of the changes with the coal greatly reduced, improving the management performance of the roof; Second, the level of support to withstand greater force. This article is to discuss four hydraulic linkage mechanisms. In the article, we study the four-bar linkage hydraulic problems, and can be considered from several aspects of the solution. This paper studies the four hydraulic linkage, hydraulic four-bar linkage is mine machinery - the key hydraulic components. Article on the four-bar linkage and hydraulic support the overall studied. Paper also the dynamic characteristics of four-bar linkage analysis, in the process of the Application of the SolidWorks COSMOSMotion in modeling and motion simulation. KEYWARDS：Four-link, SolidWorks, COSMOSMotion, motion simulation.

支撑掩护式液压支架设计_毕业设计

支撑掩护式液压支架设计 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。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，强化设计过程的规范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。

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。 降柱：当需要降柱时，高压乳化液进入立柱的上活塞腔，另一腔回液，推动活塞下降，顶梁脱离接触接触顶板。

液压支架说明说

ZZ6400/15/29型综采液压支架 使用说明书 2005年6月

目录 一. 概述 二. 支架的组成、用途及特点 三. 主要技术特征 四. 配套设备 五. 主要结构部件及作用 六. 液压系统 七. 主要液压元件 八. 支架的验收、运输及井下安装 九. 支架的使用、操作和维护 十. 常见故障、原因及处理 一、概述

ZZ6400/15/29型支撑掩护式综采液压支架是根据我国中厚煤层的地质条件，并针对铁煤集团的具体使用条件和特殊要求，在吸收同类型支架优点的基础上而设计的。该型支架与运输机、采煤机、过渡支架及端头支架配套使用，可实现水平工作面或倾角小于25度的倾斜工作面中厚煤层的割煤、支护、移架和运煤等综合机械化作业，为减轻工人劳动强度，大幅度提高工作面单产，增加经济效益，实现安全生产提供了一种较为理想的综采设备。 该支架为四柱四连杆支撑掩护式型式。四根立柱支撑顶梁，主要承受顶板的垂直压力；同时通过掩护梁及前、后连杆与底座各自铰接构成四连杆机构，来承受支架所受的水平力和侧向力；顶梁带有护帮板，使得该支架支撑能力大，切顶与防护性能好，支架纵横向稳定性强。 ZZ6400/15/29型液压支架主要参数合理，结构比较完善，功能较为全面，纵横向稳定性强；材料及制造立足国内，拆装、检修较方便；液控元件均择优采用国产定型质量可靠的产品，配件供应有充分的保证。本支架的性能参数较为广泛的适应于国内中厚煤层的地质条件，各局、矿可根据具体条件选择使用。 二、支架的组成、用途及特点 ZZ6400/15/29型液压支架（外观见附图）主要由金属结构件、液压系统和防倒、调架装置三大部分组成。 主要金属结构件有：护帮板、顶梁、掩护梁、底座、前、后连杆、推杆及侧护板等。 液压控制系统除了立柱、各种千斤顶外，还包括各种液压控制元件（操纵阀组、安全阀、液控单向阀等）和液压辅助元件（管接头件、胶管等）。 防倒、调架装置包括顶梁、掩护梁的左右侧护板及各自的侧推千斤顶、弹簧套筒等。

外文翻译---大倾角液压支架四连杆机构的设计

外文原文：

中文译文： 大倾角液压支架四连杆机构的设计 摘要：四连杆机构是液压支架起保护作用的重要组件之一。在大倾角液压支架的设计中，ADAMS 被第一次用在了参数化模型、仿真和最优化的求解过程中，然后根据三维尺寸模型，通过COSMOS/Works 对顶梁的前向扭转载荷进行有限元分析。用这种方法得到的结果验证了四连杆机构设计的可行性，而且非常好得满足了要求。这种方法提高了液压支架的设计效率，缩短了设计周期。 关键词：液压支架；四连杆机构；优化设计；ADAMS ；有限元分析 1简介 四连杆机构是液压支架起保护作用的重要组件之一。它主要有两方面的功能：第一，为了在立柱伸缩过程中，能保持顶梁垂直的移动，因此需要在顶梁和煤壁之间保持稳定的距离。四连杆机构被视为最能满足这种要求的。第二，它保证了支架能够承受一定的水平载荷。 在设计大倾角液压支架的过程中，四连杆机构的优化设计是一项十分重要的任务。它的结构尺寸将直接影响到支架的性能状况。在传统的设计过程中，经常使用的是BASIC 编程，但是结果经常不能满足设计的要求，也不能获得最优解。现在，ADAMS 被越来越广泛得应用到机械动态设计过程中。因此，本文就是运用ADAMS 对四连杆机构进行建模和仿真，进而获得最优解。为了验证四连杆机构设计的可行性，用COSMOS/WORKS 进行了有限元分析。 2四连杆机构尺寸计算 图1是支架在最大支撑高度的状态下，对四连杆机构尺寸作出的假设： 2211111;;;;;;;;; ;;tan .o a A ab B cb C cd D o d E ae G A B S e b F Jo S Je L I I U G G L θ============= 图1：四连杆机构的参数 2.1 后连杆和掩护梁尺寸的计算 如图2，如果H1确定了，可得到掩护梁的尺寸：

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。

掩护式液压支架操作规程

掩护式液压支架操作规程 一、般规定： 1、支架操作人员必须经过专门培训，成绩合格者发给合格证，方可上岗。 2、支架工必须坚守岗位，严格执行《作业规程》、《操作规程》和《岗 位责任制》等有关规定。 3、操作支架前必须检查是否有窜漏液，如有处理后方可操作。 4、支架操作维修人员必须认真执行《检修制度》，保证液压系统完好， 对损坏部件，漏液、窜液等现象必须及时处理，不得带病使用。 5、上岗后要按交接班制度认真检查高低压管路、立柱及各千斤顶等 部件看其有无损伤，销轴、挡板的固定情况是否有变形松动现象； 6、设置起点时，按键间隔时间不得超过15秒，否则返回静止方式； 7、遇紧急情况，需停止整个支架动作时，可在SCU上按急停钮，使 电磁阀断电系统释压； 8、当一架没有完成动作循环，需用手把操作时，必须先按隔离键， 切断电磁阀电源； 9、在特殊情况下需用邻架操作时，必须注意支架的整个动作情况， 因为此时系统任何闭锁都不起作用； 10、在使用遥控功能操作支架时，必须通知工作面工作人员，以勉发生人身事故； 11、工作面人员通过动作支架时，必须使用暂停功能以勉发生事故； 12、工作面所有支架必须达到完好标准；

13、操作者及其它人员不得站在蜂鸣器响或起点指示灯亮的支架前面； 14、对违章指挥者，支架工有权拒绝执行； 15、通知支架周围的人员撤离被操作的支架，并最少隔一个支架的距 离。操作时禁止人员通行。同时操作人员必须在邻架或远距离操作； 16、如必须进行本架操作时，操作人员要选择好安全的操作位置，切 勿被矸石、机件挤碰伤。 二、移架操作 1、移架前，打开支架的进液和提底截止阀，并使所有支架恢复“推 溜闭锁”状态； 2、移架前，必须清理架内的浮煤，浮矸及其它杂物，否则不准进行 移架； 3、移架前，必须检查顶板情况，发现顶板破碎或有抽条冒顶现象时， 要备足刹顶材料，处理好后再移架，防止移架过程中冒顶过大而造成歪架、倒架和咬架等现象； 4、移架前要检查前方是否有电缆、水管等设备，如有清理干净后再 进行移架，如不能及时清理则标记本架后，使其自动实现拖拉移架，或移架后再作标记； 5、移架时利用电液控制系统的自由操作或煤机联动操作系统进行移 架，即进行邻架或远控操作； 6、操作侧护板时，必须降架使顶梁离开顶板后，方可操作侧护板；

机械毕业设计344ZY35002547型掩护式液压支架

第一章概述 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化采煤不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻繁重的体力劳动，改善工人的作业环境，保护工人的生命安全，是煤炭工业技术的发展方向。我国综采技术日趋成熟，不但生产水平，而且工艺水平已进入世界先进行列。液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，其重量约为综采设备总重量的80%-90%，其费用约占综采设备总费用的60%-70%。因此，为了降低成本，提高采煤的经济效益，世界各产煤大国都一直在积极地开展液压支架的研究。 1.1支护设备的发展历史 煤矿支护设备是保证回采工作面正常生产和安全生产的重要设备之一，也是煤矿工作面使用规模最大、耗费资金最多的煤机产品。目前世界各国使用的煤矿支护设备主要是回采工作面单体支柱和回采工作面液压支架。 1.1.1单体支柱的发展历史 20世纪50年代出现了木支柱，它是一种古老而又简陋的支护材料，没有初撑力，也没有恒增阻降距，支撑力也无法保证，而且也浪费了大量的木材。 20世纪60年代出现了单体金属摩擦支柱，与木支柱相比可节省大量木材，而且也可复用。但是它不能保证恒增阻降距。 20世纪80年代出现了DZ型单体液压支柱，与前两种单体支柱相比可保证恒增阻降距，支撑力也能得到控制，但是由于这种支柱存在内泄露，因此存在严重的安全隐患。 1.1.2液压支架的发展历史 液压支架的发展从20世纪50年代开始。 1954年，英国研制出剁式支架。从此，开创了煤炭工业的新时代。1958年法国试验成功了节式支架。 五十年代末，为开采煤层厚超过2m的松散和破碎顶板条件下的褐煤，前苏联开始研制掩护式液压支架，并与1961年在阿乐斯-科拖举办的贸易展览会上展出了OMKT型掩护式支架。比起剁式和节式支架，掩护式支架能

液压支架四连杆机构的三维建模和运动仿真

液压支架四连杆机构的三维建模和运动仿真 摘要:利用UG的建模模块(model)对液压支架四连杆机构进行快速整体建模,然后应用UG 的运动仿真模块(animation)对支架升架、降架的运动过程进行模拟分析,同时利用标记点 对顶梁端 点的运动轨迹进行跟踪,来验证端点最大水平变动量是否满足设计要求。 关键词:液压支架;四连杆机构;三维建模;运动仿真 0 引言 三维建模彻底改变了传统设计理念,使设计者头脑中产生的三维实体图形可以直接仿真到 屏幕上,既形象又直观。使设计人员从想象各种视图的困境中解放出来,对于复杂的模型更 可避免传统设计方式难以避免的错误。而在建造物理样机之前,通过建立的三维数字化模型进行运动仿真可以对运动特性及干涉情况进行检验,从而预知设计的机构是否满足要求。本文以ZTA6500型液压支架为例,应用UG软件探索一种三维整体简化、快速建模和运动仿真 的方法。 1 UG软件简介 Unigraphics(简称UG)是美UGS公司的拳头产品。该软件不仅具有强大的实体模型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能,而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟,从而提高设计的可靠性。同时可用建立的三维模型直接生成数控代码,用于产品的加工,其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开 发语言UG/open GRIP,UG/open API简单易学,实现功能多,便于用户开发专用CAD系统。 2 液压支架及其四连杆机构液压支架的主要功能是支撑工作面顶板,阻止顶板冒落的岩石 窜入作业空间,以保证工作面内机器和人员的安全生产。由于其工作性质所致,较为关心的 是端面距的尺寸,而梁端摆动幅度会对端面距的尺寸造成直接影响。液压支架四连杆机构的设 计是掩护式和支撑掩护式液压支架整体设计的核心和基础,四连杆机构是由顶梁,掩护梁,前、后连杆和底座五大构件组成。四连杆机构的主要作用是保证支架的纵向和横向稳定性,承受和传递外载,并能够实现移架,设计的好坏决定着顶梁端点的运动轨迹。 顶梁端点运动轨迹成双纽线形,其最大的水平偏摆量应小于或等于70 mm,最好为30 mm以下。 3 液压支架四连杆机构三维实体建模出于理论研究和快速建模的目的,本文将不采 用实际的液压支架模型,而是采用其简化的整体建模形式,其简化原则如下: 顶梁,前、后连杆,掩护梁和底座分别进行整体建模,而不是由许多小零部件组装成的装配体。实际的液压支架四连杆机构应该是由钢板焊接成的箱