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1、中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名：吴文旺 学 号： 03101102 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械工程及自动化 设计题目： 掩护式液压支架设计 专 题： （空） 指导教师： 王启广 职 称： 副教授 二O一四 年 六 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 机电 专业年级 机自10-5 学生姓名 吴文旺 任务下达日期： 2014.01.12毕业设计日期： 2014.01.12-2014.06.15毕业设计题目：掩护式液压支架设计毕业设计专题题目：（不填）毕业设计主要内容和要求：掩护式液压支架设计设计参数：最大结构高度5500mm，最小结构高度3500mm工作阻力8000kN
2、;支护强度1.21.5MPa任务：总体设计，顶梁设计，底座设计，立柱设计，零件图设计，并撰写说明书。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等
3、）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要液压支架的出现，把回采工作面的支护技术从手工支护发展到机械化支护,它作为回采工作面的一种支护设备，在工作过程中能否取得良好的支护效果，取决于支架的架型，结构和相关参数。本课题主要讲述的是：首先，通过确定支架的四连杆机构各杆系的长度及其相对空间位置；然后，确定液压支架的性能参数；其次，通过二维软件AuotoCAD来进
4、行结构设计以达到优化；接着，以力学模型为依据，分析了液压支架的顶梁、掩护梁、底座上载荷的作用机理，得到了较为合理的支架载荷的计算公式；再次，结合本次设计的支架，从平面和空间两方面对支架主要结构件进行受力分析；最后对支架主要结构件进行强度效核。关键词：掩护式支架 四连杆优化设计 受力分析 强度校核ABSTRACTSince hydraulic support appeared,the technology of support has been developed form manual support to mechanical support on the working face.The
5、hydraulic support described is a part of the mining industry equipment in the mine, used for protection of working environment in the gallery. It works well or bad at work basing on its support mode, frame and some parameters. In the task,firstly, the optimal values of some parameters of the leading
6、 four-bar mechanism are determined . Secondly, ascertain the capability of hydraulic support. Nextly, the model is founded with the two-dimensional software, autoCAD， the three-dimensional software,and also do the Simulink, SimMechanics and simple analysis. Then on the base of mechanic model of supp
7、ort-surrounding, the mechanism and loads on the support is decided. The next work, with the condition of the design, the main mechanics of hydraulic support is analyzed and calculated by plane and spatial model. Finally, the under frame, top beam cave shield, wrists and hydraulic column are analyzed
8、 by calculation. And draw out all the process drawings.During the course of doing the paper, author not only analyses something theoretical, but also adopted a lot of actual experiences. Combining theory and practice. Therefore, the paper possesses theory and practical value, so it measures up the r
9、equiring of the nation to the undergraduate.Key words: shield hydraulic support four-bar links optimal design mechanics characteristics strength checking目录1 绪 论11.1我国液压支架的发展11.2 液压支架的用途、分类和结构21.2.1 液压支架的用途21.2.2 液压支架工作状态及布置21.2.3 液压支架结构型式及特点31.3液压支架的组成51.4液压支架的支护方式51.5液压支架的工作原理51.5.1支架升降和推移61.5.2支架的
10、承载过程71.6采煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数71.6.1 设计目的71.6.2 对液压支架的基本要求71.6.3 设计液压支架必需的基本参数81.7本文做的主要工作82 液压支架整体结构设计92.1 支架主要尺寸的确定92.1.1支架的高度和支架的伸缩比92.1.2支架间距和宽度的确定102.2底座长度的确定102.3顶梁长度的确定102.3.1支架工作方式对顶梁长度的影响112.3.2顶梁长度计算112.4 四连杆机构的确定112.4.1四连杆机构的几何算法113 液压支架部件设计143.1 顶梁143.1. 1 主要作用143.1.2 结构型式143.1.3 顶梁结构和断
11、面形状153.2顶梁侧护板163.3底座173.4推移装置183.5立柱和千斤顶的设计203.5.1 立柱的类型213.6喷雾降尘系统的设计213.6.1喷雾降尘系统的组成213.6.2设计原则213.7液压系统的设计213.7.1液压系统的特点214 立柱结构设计和强度计算234.1立柱类型的选择及其结构234.2双伸缩立柱缸径的确定234.3安全阀压力的确定244.4泵站压力的确定244.5立柱初撑力的计算244.6立柱工作阻力的计算254.7立柱缸体壁厚的计算254.8立柱强度和稳定性验算264.8.1立柱行程的确定264.8.2缸筒壁厚的验算264.8.3立柱稳定性验算275 液压支架
12、受力分析305.1概述305.1.1支架工作状态305.1.2计算载荷的确定305.2支架受力分析与计算315.2.1 立柱柱窝位置的确定315.2.2 平衡千斤顶位置的确定335.2.3 受力分析355.3顶梁的载荷分布385.4底座接触比压395.5 前梁千斤顶参数的确定405.6 推移千斤顶参数的确定415.7 侧推千斤顶参数的确定426 液压支架强度计算436.1强度条件436.2顶梁强度校核447液压支架防倒防滑及调架装置的设计研究478液压支架的研究途径和现代设计方法488.1液压支架的研究途径488.2液压支架现代设计方法488.3液压支架的操作和维护498.3.1 液压支架的操作维护要求498.3.2 液压支架的操作管理事项508.3.3 液压支架维护和管理的具体内容508.3.4 本次设计存在的问题51在煤矿矿井工作面实现液压支架的远程控制60简介60内容描述61结论65翻译部分1 绪 论我国煤炭储量十分丰富，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
