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1、1矿用液压支架设计矿用液压支架设计目目 录录1.1. 综述综述.11.1 国外主要产煤国家综采技术的发展趋势 .11.2 我国综采技术的发展现状几存在的问题 .31.3 综采矿井生产环节的合理配套 .61.4 液压支架的应用和意义 .61.5 液压支架的发展状况及存在问题 .71.6 液压支架的研究动态 .81.7 液压支架的发展动向 .102.2.液压支架设计介绍液压支架设计介绍 .112.1 液压支架的工作原理 .112.2 支架的组成 .112.3 液压支架主要结构件及其作用 .112.3.1 顶梁 .112.3.2 掩护梁 .122.3.3 底座 .122.3.4 四连杆机构 .132
2、.3.5 推移机构 .152.4 液压支架的架型 .163.3.液压支架的结构设计液压支架的结构设计 .173.1 液压支架的选型 .173.1.1 液压支架结构类型的优选 .173.1.2 液压支架的架型选择原则 .173.1.3 影响架型选择的因素 .183.2 液压支架的结构设计 .193.2.1 确定液压支架结构参数的原则与内容 .193.2.2 液压支架主要结构参数的确定 .193.3 液压支架的支部件设计.2524.4.支架的受力分析与计算支架的受力分析与计算 .324.1 支架的工作状态 .324.2 支架载荷的确定 .334.3 支架受力分析 .334.4 支架的受力计算.31
3、5.5.底座的强度计算与校核底座的强度计算与校核 .416.6.推移千斤顶的设计计算推移千斤顶的设计计算 .456.1 缸筒内径和缸壁厚度的计算 .456.1.1 千斤顶杆径的确定.456.1.2 千斤顶缸体壁厚的计算.466.2 推移千斤顶的强度验算.466.2.1 推移千斤顶稳定性验算.466.2.2 活塞杆强度验算.476.2.3 缸体强度计算.486.2.4 缸体与缸底焊缝强度计算.497.7.液压支架的使用和维护液压支架的使用和维护 .537.1 液压支架操作 .537.1.1 操作前的准备 .497.1.2 操作方式与顺序 .497.1.3 支架使用中的注意事项.517.2 液压支
4、架操作维护要求 .55总总 结结 .致致 谢谢 .参考书目参考书目 .附录附录 设计中用到的数据 .31.1.绪绪 论论第一章第一章 综述综述1.11.1 国外主要产煤国家综采技术的发展趋势国外主要产煤国家综采技术的发展趋势综合机械化采煤是煤矿开采技术现代化的重要标志。80 年代末以来，世界主要产煤国家高产高效综采技术迅速发展，特别是美国、澳大利亚、德国、英国和南非发展最快。综采工作面高产高效纪录不断刷新，综采装备新技术层出不穷。均年产 1454 万 t 洗精煤，平均工效 274t(工*d)，工作面搬家(包括设备安装)时间平均684 人工/面。工作面平均长度 240 m，最大长度 335m。
5、1994 年平均班产进一步提高，其中，前 10 个工作面年平均班产达到 5998t 洗精煤，相当于年产 400 万 t 以上的水平。沙莫罗克公司(SHAMR0CK)的被克佛克矿在 123 个小班中产煤 166 万 t，相当于月产 83 万 t;塞普路斯阿马克斯煤炭公司卡姆博兰德矿 1995 年 6 月达到月产洗精煤 573 万 t 的纪录，阿科煤炭公司的西皮庇矿 1994 年 11 月创造了日产 4.5 万 t 的世界纪录,当月产量 50 余万 t。美国 1994 年共有80 个长壁工作面，其中有 70 个工作面是电液控制的工作面，占 875，使用两柱掩护式支架 73 套，四柱支撑掩护式支架
6、7 套，两柱掩护式支架占 9125，支架工作阻力大部分在70008000 kN，最大的两柱掩护式支架工作阻力达到 9800kN。普遍装备大功率电牵引重型采煤机组和大功率、大运量、高可靠性刮板输送机。澳大利亚近 10 年来综采发展很快，综采工作面数量从 1980 年的 3 个增加到 1994 年的 25个，井工效率达到 1771t工。科迪尔克斯矿和巴波尼矿的综采工作面年产量已超过 300 万t。为使综采产量持续增长，近几年来澳大利亚采取了一系列措施，包括改革劳动制度，采用各种新设备、新技术，综采工作面优选世界各国最先进的重型高效装备，实现一井一面，集中化生产。 英国和德国是世界上综采技术装备最先
7、进的国家，由于受其自然煤层赋存条件的限制，其高产高效工作面的纪录不如美国和澳大利亚，但世界著名的采煤机械公司主要集中在德国和英国。近年来，由于国际采矿业市场的不景气和激烈竞争，导致各公司的相互兼并，形成几个大跨国公司。为占领市场，各公司不断开发新技术、新产品。世界主要产煤国家技术经济指标见表 ll。高产高效综采技术的核心是工作面综采设备，近 10 年来，工作面三大配套设备采煤机、刮板输送机和液压支架，在设计方法和结构上都有了重大发展，主要是提高设备生产能力4和可靠性，改进操作性能。采煤机技术发展的一个突破是采用了多电机电牵引技术，大大简化了机械传动系统。采煤机的模块化设计使机器的维护和监测更加
8、简便，可靠性更高。现代先进采煤机的主要特点是：多电机交流变频调速或直流调速电牵引，牵引速度不断提高，最大牵引速度已达到29m/min；大功率、高电压、大截深采煤机装机功率超过 1200kw，现行 l100V 工作电压已不适应大功率采煤机的要求，美国目前常用电压为 2300V，部分工作面开始运用 4160V 电压；英国、澳大利亚使用 3300V 电压；法国使用 5000v 电压；波兰使用 6000v 电压。采煤机截深达到 112m；积木式结构，各单元之间没有机械动力传动，简单可靠；其中更先进的设备，可实现滚筒自动导向，其实质是煤岩界面探测技术，它能自动识别煤岩界面并据此自动调节滚筒截割高度；煤尘控制和故障诊断系统。随着采煤机功率加大，产量提高，工作面刮板输送机也发展成为大功率、高强度、高可靠性的运输设备。目前工作
