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前言
本次毕业设计是我们大学四年的最后一次设计,同时也是对大学生四年来所学的知识系统总结和综合应用。现在我们已经进入大学学****的最后阶段,毕业设计作为本科学****最重要的组成部分之一,它能提高我们发现、分析、解决问题的能力,综合检验和巩固我们所学知识,同时又是对我们大学四年所学知识的全面复****更是向我们以后即将从事的专业性工作的正常过渡。我们可以紧紧抓住这个机会认真学****并搞好毕业设计,众所周知,它对我们即将走上工作岗位或者更进一步深造有非常重要的意义。它将把我们过去的理论学****引向一个更高、更深的层次,也就是参加工作,可以说我们在做一次过渡性的尝试。
我的毕业设计是关于掩护式液压支架的设计。液压支架是综合机械化采煤的关键设备,对于提高采煤效率,降低成本,改善作业环境,减少笨重的体力劳动具有举足轻重的作用。其中,掩护式液压支架是日本在引进英国垛式支架和苏联掩护式支架的基础上,结合我国特点于1968年首先研制成功的。它保留了垛式支架支撑力大,切顶性能好,工作空间宽敞的优点,采用单排立柱支撑顶梁(或顶梁于掩护梁)的结构;具有防护性能好,结构稳定的长处,采用坚固的掩护梁以及侧护板将支架于老塘完全隔开,并用双纽线连杆机构联结掩护梁和支架底座。因此,加深掩护式液压支架的设计和研究具有深远的意义。
整个毕业设计已接近尾声,我们所忙碌的成果即将接受检验。我相信,有耕耘,定有收获;有付出,定会有回报。
四年的时间如流水般匆匆流过,在这四年里,老师们用汗水和心血滋润我干枯的心田,用知识的乳汁将我哺育,在我即将离开母校的时候,我向我最尊敬的老师们表达我最真诚的谢意,谢谢你们四年来对我们的亲切关怀。在今后的日子里,我将努力奋斗,把您在学校里传授给我们的知识运用到实际工作中去,为我国的机械行业做出我们应有的贡献。
最后,感谢各位评阅老师在百忙之中评阅本文。由于时间仓促,本人水平有限,难免有错误和不足之处,敬请各位老师指正与赐教。
一、绪论
液压支架作为煤矿长壁综采工作面的关键设备,近年来得了迅速地发展,它与综采系统中的“三机”( 刮板输送机、转载机、带式输送机)配合使用,是煤矿开采技术现代化的重要标志。液压支架是综采工作面主要设备之一,近10年来主要的发展趋势是向两柱掩护式和四柱支撑掩护式架型发展,架型结构进一步完善,设计方法更先进,参数向高工作阻力、大中心距(、2m)发展,结构件材料越来越多地采用高强度钢材,支架的寿命和可靠性大大提高。
在综合机械化采煤过程中,液压支架担当着极其重要的角色,其主要功能不仅用于支撑管理顶板,隔离采空区,维护采煤作业空间,并能自行前移,推进采煤工作面输送机和采煤机。因此,液压支架的性能和可靠性是决定综采成败的关键因素之一。另外,合理的选用采煤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。
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(这里采用水包油型乳化液)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连导入支架,再经过组合操纵阀配液到各液压缸,以完成支架所需的各项动作。从支架回流的低压乳化液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。顶板压力作用在顶梁上,并通过顶梁和底座间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。
液压支架的工作过程
液压支架对顶的作用过程主要取决于流体静力学原理工作的立柱工作过程。现以图1-1所示的典型立柱控制系统来说明支架的工作过程。
支架操作的基本功作过程为:急增阻阶段,缓增阻阶段,恒阻阶段,无作用阶段四个阶段。
图 1-1 立柱控制系统
1-立柱;2-安全阀;3-液控单向阀;4-操纵阀;
P-高压管路;O-回液管
(1)泵压撑顶,支架对顶板急增阻阶段
操纵阀手把置于A位,从泵站来的压力液经高压管路P,打开液控单向阀3进入立柱下腔,立柱上腔与回液管O连通,因而活柱伸出使支架升起接顶,对顶板产生支撑力。支架接顶后,泵压使下腔内的液体压强迅速上升,支架对顶板支撑力急剧增加。这就是支架对顶板的急增阻阶段。
(2)闭锁承载,支架对顶板缓增阻阶段
操纵阀手把放回零位后,立柱下腔内的压力液被液控单向