文档介绍：统招/自考/函授矿大毕业设计指导 QQ 36296518 CAD绘图及word文档编写
摘要
本课题的内容是两柱式掩护式液压支架的总体设计。
液压支架作为回采工作面的一种支护设备,液压支架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。首先,通过计算机软件Visual Basic来进行四连杆机构优化设计编程来确定支架的四连杆机构各杆系的长度;然后,通过CAD软件绘图;其次,以力学模型为依据,分析了液压支架的顶梁、掩护梁上载荷的作用机理,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,从平面上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校核。
在完成本设计的过程中,利用理论分析的同时,也采用了许多实际经验,做到理论与实践相结合。
关键词:掩护式支架;四连杆;优化设计;强度
目录
1 绪论 1
液压支架的发展概况 1
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液压支架的组成及工作原理 2
液压支架的研究与发展趋势 5
2 液压支架结构设计 7
液压支架的基本要求 7
确定液压支架结构参数 7
四连杆机构的设计 14
3 液压支架强度设计 24
液压支架的受力分析简化 24
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支架受力分析 28
支架强度计算 33
4 液压控制系统 44
5 液压支架的三维实体模型 46
46
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支架三维实体模型的装配 47
结论 49
参考文献 49
致谢 50
1 绪论
液压支架的发展概况
四十年代初期可弯曲刮板运输机在西德的推广,五十年代初期浅截式采煤机械在英国的应用,为机械化采煤开辟了广阔的前景。然而,支护工作仍为手工操作,劳动繁重,效率低,严重影响着工作面机械效率的发挥。为了解决这一问题,国外从五十年代初期着手研制液压支架。第一个液压支架工作面于1953在英国问世,尔后,苏联、西德、日本、法国、美国、波兰和罗马尼亚等国家陆续应用和推广。
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。液压支架和可弯曲刮板运输机、浅截式采煤机械(采煤机、刨媒机)的配合使用,使回采工艺过程——破煤、装煤、运煤和支护全部实现了机械化,即所谓综合机械化采煤,简称综采。综采的出现,是煤炭工业的一次重大变革,它标志着煤炭工业机械化大生产的开始。综合机械化采煤设备的应用,使采煤工作面实现可高产、高效、安全、低耗的文明生产,使煤炭工业的面貌发生可深刻的变化。
我国于1964年开始研制液压支架,最早于1970年先后对MZ1928型、TZI型、BZZB型、WKM—400型、DM—400型、YZ型、ZYZ型多种液压支架在开滦、大同、阳泉、鹤壁、徐州淮北等局进行了试验和使用,取得了良好的效果;1974年和1982年两次分别从德国、英国、波兰、原苏联、日本等国引进了许多不同类型的液压支架。通过学****国外新技术,我国液压支架的研制工作发展很快,从基本上依靠进口,发展到自行设计、自行制造,而且品种繁多、功能齐全、质量可靠。除了中厚煤层液压支架外,我国还设计和生产了支撑高度为06~,既有适用于“三软”(软顶板、软底板、软煤层)地质条件的液压支架,也有适应“三硬”(顶板硬、底板硬、煤层硬)、工作阻力高达10000kN的强力液压支架,以及各种放顶煤液压支架、铺网液压支架、水砂充填液压支架等。
我们液压支架制造技术水平比较落后,在支架材料、加工工艺、性能和使用寿命等方面与世界先进国家相比还有很大差距。支架液压系统的阀类,用的是乳化油,防锈蚀要求很高,国外一直使用铜合金阀壳和高强度不锈钢阀芯;我国是45 号钢加表面防腐处理。密封件的寿命国外大于5a ,我国是2a 左右。我国液压支架耐久性试验要求是大于7 000 次,印度要求是大于35 000 次,美国是大于45 000 次。这样技术质量水平的支架在国内一般矿井勉强可以使用,在国内高产工作面及在国际上是没有竞争力的。综采工程技术人员普遍认为目前我国支架的工艺技术水平尚未达到1979 年引进的100套支架的技术水平,可想落后远不止20 a 。国内产煤大矿务局高产工作面使用进口设备这一问题发人深省。
我们液压支架控制系统的研究也落后,目前,我国国产液压支架的控制方式仍然停留在跟机手把单向邻架控制或本架控制水平。这种控制方式,虽然具有控制系统简单、制造容易、造价较低和对煤层地质条件变化适应性较强的优点,但它存在严重缺点: (1) 工人劳动条件差,安全性差;(2)移架速度慢,影响采煤