矿用液压支架毕业设计说明书(2)

中国矿业大学毕业设计（论文）说明书

5.5.1 结构件和连接销轴 .......................................................................................53 5.5.2 液压系统及液压元件 ...................................................................................53 5.6液压支架的发展趋势 ...............................................................................................54 结 论 .....................................................................................................................................56 致 谢 .....................................................................................................................................57 参 考 文 献 ...........................................................................................................................58

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第一章 绪 论

1.1国内外研究的现状

地下开采的煤产量主要有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应用.对煤炭工业革新技术装备不仅有重大的作用,而且对采煤工艺各个环节技术水平的发展和提高,是有强有力的促进因素.

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..地下开采是最复杂和困难的方法,但是,这种方法在工业比较发达的国家和以煤炭作为一次能源的地区,仍然普遍应用,而且,开采优质煤包括炼焦煤,都是采用地下开采的方法.

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世纪人类科学发展的重要成果.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,我国综采技术发展得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炭安全生产,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)的诞生和发展是煤炭生存发展史上的一次重大革命.不仅从根本上改善了劳动和安全条件,也为工作面产量和效率的提高奠定了基础.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，形成了以煤炭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CAD进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，以及以国家煤炭支护设备质量检测中心为骨干的检测队伍。制定有关检测标准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。不仅能满足国内需求，还向美国。俄罗斯、土耳其和印度等国家出口液压支架和成套综采设备。

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将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

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带式输送机。配套设备的生产能力达到1500~2500t/h，在适宜的煤层和矿井条件下，综采动作面可实现年产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，技术水平达到了国家领先水平，填报了国际空白。DWX型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支护的关键技术，结束了有德国人发明的第二代单体设备的历史，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、中厚煤层和较厚煤层工作面，是煤矿重要支护设备。

近十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，参数向更高工作阻力、大中心距发展。液压支架的另一个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6~8s。

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，掩护式液压支架和采煤技术已有了长远发展。

1.2本课题研究的目的和意义

采用综合机械化采煤方法是大幅度增加煤产量、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非常重要。由于液压支架的类型很多，由此其设计工作量也是很大的，由此可知，研制和开发新型液压支架是必不可少的一个环节。

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

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现目前煤矿液压支架主要存在的问题，从而为以后更深入的认识、了解和设计液压支架打下良好的基础。

通过自己独立的完成毕业设计任务，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，为自己成为一名出色的机械工程师打下坚实的基础。

现代社会对人才提出了更高的要求，作为一名当代的大学毕业生，不见你打好坚实的专业基础，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、树立团结协作精神、强化计算机运用等多为兼容性毕业设计；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；将素质教育与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。

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第二章 液压支架基本理论分析

2.1 综采工作面的布置和循环工作过程

综合机械化采煤设备在工作面的布置情况如图2-1所示，其中主要设备有：进行落煤和装煤工作的滚筒式采煤机1（也可用刨煤机）；完成工作面用煤工序的可弯曲刮板运输机5和顺槽运输设备（转载机4与可伸缩皮带运输机3），用于支护顶板的工作面支架2和端头支架10、11，设在下顺槽的乳化液泵站（包括乳化液8和乳化液箱9），以及由乳化液泵站引入工作面的主进管6和回液管7等。各种综采工作面的布置方式基本相同，只是设备和使用条件的不同略有差异。上述各种设备在回采工作面中，按一定的生产工艺流程协调的进行工作，发挥着各自的效能。综采工作面的生产过程比较单一，只有采煤、移架、推溜三项主要工序，而这三项工序的组合，可以是采煤－移架－推溜也可以是采煤－推溜－移架。前者随采煤机后紧接移架，及时支护顶板，称及时支护方式。

后者推溜后在移架，称滞后支护方式，现在以采用先移架，后推溜工作方式的总采面为例，说明他的循环工作过程（见图2-1）：

由图2-1可知：

A-A断面表示采煤机截割前状态，此时，运煤机紧靠煤壁，移架装置处于伸出状态，支架相对于运输机退后一个步距。

B-B断面表示采煤机截割后状态，这时支架顶梁端与煤壁之间的顶板裸露，需要及时支护。 C-C断面表示采移架后状态，采煤机截割后接着把支架移至紧靠运输机的位置，并升柱撑紧，以便及时支护新暴露的顶板，移架步距一般600mm，它必须与采煤机的截割深度相配合。

D-D断面表示推移运输机后状态，随着采煤机的不断截割前进，滞后采煤机约10～12m左右，把运输机推至煤壁前的新机道上。

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