液压支架的设计论文

目录

1.综述 (1)

1.1国外主要产煤国家综采技术的发展趋势 (1)

1.2我国综采技术的发展现状几存在的问题 (3)

1.3综采矿井生产环节的合理配套 (6)

1.4液压支架的应用和意义 (6)

1.5液压支架的发展状况及存在问题 (7)

1.6液压支架的研究动态 (8)

1.7液压支架的发展动向 (10)

2.液压支架设计介绍 (11)

2.1液压支架的工作原理 (11)

2.2支架的组成 (11)

2.3液压支架主要结构件及其作用 (11)

2.3.1 顶梁 (11)

2.3.2 掩护梁 (12)

2.3.3 底座 (12)

2.3.4 四连杆机构 (13)

2.3.5 推移机构 (15)

2.4液压支架的架型 (16)

3.液压支架的结构设计 (17)

3.1液压支架的选型 (17)

3.1.1 液压支架结构类型的优选 (17)

3.1.2 液压支架的架型选择原则 (17)

3.1.3 影响架型选择的因素 (18)

3.2液压支架的结构设计 (19)

3.2.1 确定液压支架结构参数的原则与内容 (19)

3.2.2 液压支架主要结构参数的确定 (19)

3.3液压支架的支部件设计 (25)

4.支架的受力分析与计算 (32)

4.1支架的工作状态 (32)

4.2支架载荷的确定 (33)

4.3支架受力分析 (33)

4.4支架的受力计算 (31)

5.底座的强度计算与校核 (41)

6.推移千斤顶的设计计算 (45)

6.1缸筒内径和缸壁厚度的计算 (45)

6.1.1千斤顶杆径的确定 (45)

6.1.2千斤顶缸体壁厚的计算 (46)

6.2推移千斤顶的强度验算 (46)

6.2.1推移千斤顶稳定性验算 (46)

6.2.2活塞杆强度验算 (47)

6.2.3缸体强度计算 (48)

6.2.4缸体与缸底焊缝强度计算 (49)

7.液压支架的使用和维护 (53)

7.1液压支架操作 (53)

7.1.1 操作前的准备 (49)

7.1.2 操作方式与顺序 (49)

7.1.3支架使用中的注意事项 (51)

7.2液压支架操作维护要求 (55)

总结 .............................................

致谢 .............................................

参考书目 ...........................................

附录设计中用到的数据...............................

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1.绪论

第一章综述

1.1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145．4万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。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57．3万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87．5％，使用两柱掩护式支架73套，四柱支撑掩护式支架7套，两柱掩护式支架占91．25％，支架工作阻力大部分在7000—8000 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17．71t／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l—l。

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简便，可靠性更高。现代先进采煤机的主要特点是：①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；

⑦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1—1．2m；

③积木式结构，各单元之间没有机械动力传动，简单可靠；④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；⑤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。目前工作面刮板输送机最大工作长度已达335m,最大输送能力达3500t/h,最大功率1412kW，表1-2中列出了几种国外先进刮板输送机的技术特征。

图1-2 工作面刮板输送机的技术特性

先进瓜板输送机的主要特点是：①整体铸造溜槽或组合焊接溜槽，减少了螺栓连接，提高了可靠的性。使用寿命达到600~1200万t 过煤量；②采用φ 38mm、φ 42mm大直径刮板链；③采用软启动技术，使用双缓液力偶合器或排水型偶合器，配有程序逻辑控制器控制水的流速。软启动大大提高了输送机的可靠性，使链子和链轮的寿命加倍；④故障诊断和工况监测技术，可以以连续监测输送机各部件的运行状态，进行故障诊断和报警。

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(1．75m、2m)发展，结构件材料越来越多地采用高强度钢材，例如屈服极限69MPa以上的钢板，支架的寿命和可靠性要求大大提高，有些公司要求支架的耐久性试验循环次数达5000次。支架的寿命达14年以上。液压支架技术另一重大突破是控制系统，应用电液控制技术，采用电磁(或微电机)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—8入配合采煤机的煤岩识别系统等先进技术，可实现工作面自动控制。

1.2我国综采技术的发展现状几存在的问题

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。先后研制试验成功经济型综采成套设备；薄煤层、中厚煤层和大采高综采成套设备，特厚煤层分层机械化铺网液压支架系列及成套设备和工艺；放顶煤液压支架系列及成套设备和工艺。1995年全国共有243个综采工工作面，统配煤矿综合机械化程度达到46.66%．工作面平均工效25．077t／工，全国有65个年产百万吨以上的综采队，其中9个队年产达到200万t以上，2个队年产达到300万t以上，兖州南屯煤矿综二队1995年年产达到315万t，最高月产34．7万t，创出我国高产高效的最好纪录

一、高产高效矿井建设取得重大成绩

我国从1993年开始组织高产高效矿井建设，到1995年已建成56个高产高效矿井。在产量增加9.1％的基础上，平均工效达到6.23ｔ／工，提高2.9ｔｔ／工。工作面平均个数由149个减到107，减少原煤生产人员7万人，实现了一井一面或一井两面的生产模式，向集约化生产迈出可喜的一步。

高产高效工作面装备，因地制宜采取3种模式，第一种是全套引进国际先进装备，如神华集团大柳塔煤矿，全套引进德、英、美等国家先进装备，学习国处高产高效矿进的先进经验，走高起点、高投入、高产出、高效益的道路；第二种模式是引进与国产相结合，引进国外先进采煤机和刮板输送机等关键设备，配套国内先进设备，如兖州屯煤矿等；第三种模式是立足国内设备，优选各种国产先进设备，优化系统配套，实现高产高效，如铁法晓南煤矿试验成功国产日产7ｋｔ综采成套设备。国

内几个著名高产高效工作面装备情况见下表

二、机械化铺网分层开采和放顶煤技术达到世界先进水平

我国自8年代中期开始进行特厚煤层分层开采机械化铺网液压支架及配套技术的攻关，取得重要成果，研制试验成功两柱掩护式和四柱支撑掩护式铺网支架系列，义马。晋城、大同等矿区在特厚煤层分层铺网技术方面积累了丰富经验，晋城矿务局古书院煤矿分层铺网工作面年放达到200万ｔ，达到世界先进水平。

综采放顶煤技术50年代末起源于欧州，经过数十年的试验和使用在世界近10个国家得到发展，然而进入80年代以来，这一技术在国外已奄奄一息，不但美、英、德、澳等国家不再采用，连放顶煤技术发展最早的法国、匈牙利、南斯拉夫和俄罗斯等也极少采用。其主要原因是：1.受客观条件的限制，适合放顶煤开采的煤层少；2.受严格的安全规程放顶煤技术自身弱点和复杂性的制约；3.环保要求；4.传统综采的效益优势。

近年来，综采放顶煤技术在我国得发展和广泛普及，综采放机煤采煤法正在成为一种高产高效采煤方法，1995年全国65个综采百万吨创水平队中有23个是综采放顶煤队，占35.4％，其中，年产200万ｔ以上的9个综采队中有6个是综采放顶煤队。目前全国已有70多个综采放顶煤工作面，并且，正以很快的速度在发展。我国放顶煤技术已达

到世界领先水平。

三、综采设备研制有了新的发展

“八五”期间，适应高产高效工作面生产要求的大功率、高效综采设备有了较大发展。我国部分综采设备已开始出口美国、俄罗斯、印度和土耳其。

研制成功MG2×400-W型滚筒采煤机，液压牵引，装机功率2×400KW、运输能力1500t/h，铺设长度250m，铸造槽帮，2×Φ34双中链交叉侧卸机头，双行星减速器，双速电机驱动，传动，传动部可平行或垂直布置，过煤量200万t等特点。长家口煤机厂、西北煤机一厂等重点输送机厂分别与国际长壁公司和威斯特伐利亚公司等合作，开发槽宽1000mm，运输能力2000～2500t/h，功率2×575kW，过煤量500万t以上的刮板输送机等设备，目前正处于试制阶段。

液压支架设计研究取得重要进展，主要在以下方面：

（1）设计理论和方法有了突破。煤炭科学研究总院北京开采研究所对支架力学特性进行了深入的研究，提出了液压支架三维力学模型的计算方法，克服了传统平面力系方法的缺陷，提出了液压支架总体结构参数优化设计方法，开发出液压支架设计计算通用软件系统，并广泛应用，使我国液压支架设计计算提高到一个新水平。

（2）完成液压支架计算机模拟试验的研究，把有限无方法成功地用于液压支架的研究，建立了液压支架整体有限无模型，开发SSTS液压支架模拟试验计算机仿真软件系统，大大提高了液压支架设计的可靠性广泛应用于液压支架设计研究，达到国际先进水平，为我国液压支架打入国际市场发挥了重要作用。

（3）技术规范和标准化建设取得重要进展。我们已先后制定液压支架系列技术标准17项，成为国际上液压支架标准较完善的国家之一，促进了液压支架技术的发展。

（4）计算机辅助设计（CAD)有了较大发展。开发了ＣＡＤ工作站和微机ＣＡＤ系统，建成了较完整的液压支架数据库和通用图库，并正在逐步实现支架设计ＣＡＤ化。

（5）液压支架控制系统有了重大进步。根据我国国情研制的全液压手动控制快速移架系统的广泛应用，使支架降、移、升速度大幅度提高，由过去的20～30s/架，提高到9～12s/架。

（6）新架型研制成绩显著，架型结构进一步完善。新型高可靠性支架，反向四加杆高产高效低位放顶煤支架，适应中小煤矿的单一煤层采用轻型支架和轻型单摆杆放顶煤支架均取得成功。

四、我国综采技术发展中存在的问题

（1）我国煤层赋存条件复杂，老矿井受生产系统制约，综采效率难以发挥。我国大部分矿井井型较小，生产系统不适应集中生产的要求。巷道断面小，支护质量差，掘进设备落后，进度慢，运输系统环节多，辅助运输落后。工作面长度、采煤机截深、采区长度等工作面参数都比较小。

（2）职工队伍素质差，许多综采队以农民轮换工为主，文化基础差，队伍不稳定。管理水平低，管理模式落后，管理层次多，扯皮现象严重。（3）煤炭企业普遍经济效益较差，负担重，技术改造任务难度大，资金投入严重不中，以致发展后劲不足，一些矿井没有设备更新能力，机械给出现倒退局面。

（4）小煤窑滥采滥挖现象严重。一方面造成对国有煤矿的市场冲击，成为影响综采发展的一个消极因素。

（5）科研投入严重不足。科研单位创收成为主要目标，技术攻关力量不足，科研成果低水平循环现象严重。

（6）由于受价格和基础工业水平的影响，我国煤机制造质量、产品性能和可靠性距世界先进水平还有较大差距。特别是采煤机、工作面输送机、液压支架电液控制技术、采区供电技术、工况监测和故障诊断技术及自动化技术等，与国际先进水平相比不存在较大差距。

1.3综采矿井生产环节的合理配套

综采矿井生产系统配套设备，除包括直接与综采工作面刮板输送机连接的顺槽转载机、破碎机及带式输送机外，还应包括提升设备、掘进及支护设备、工作面供电设备、通风排水设备等。要保证综采工作面设备效能的充分发挥，必须保还生产系统各环节具有足够的通过能力和适应能力。即要保证提升能力大于运输环节能力，运输环节能力大于工作面生产能力；要保证掘进速度、通风能力与供电能力适应广工作面实际需求。

掘进速度跟不上综采工作面的推进速度是一个大问题。矿井的不合理布局．必然导致巷道掘进量的增加。美国将主并、副井直接布置在可采煤田中．不仅大大减少／巷道掘进量(无岩巷掘进)，而且简化了运输系统。目前我国采掘严重失调的主要原因就是掘进机械化作业中，支护作业未能实现机械化，须尽快推广掘进支护“锚杆化”。锚杆支护技术的应用，不仅可以提高掘进速度，改善巷道支护质量，减少辅助作业时间，而且解决了综采工作面的端头支护问题。有的煤矿两个工作面共用

一套运输系统，造成产运不相适应的矛盾。主运输系统的运输能力一般偏低，不能与高产高效综采工作面生产能力相匹配，故须对现有它运输设备进行改造。如皮带输送机应实现自移机尾、闭环控制张紧装置的功能。又如占有90％以上的交流拖动提升应采用Pc控制技术。这些技术措施的实施，不仅提高了运输能力相提升能力，而巳会带来显著的经济效益。

1.4液压支架的应用和意义

随着工业技术的不断发展，国民经济对煤炭需要量的日益增加，煤矿开采，特别是采煤工作面的生产技术面貌发生了巨大的变化。自1954年英国装备了世界上第一个液压支架工作面开始，采煤技术实现了综合机械化。综合机械化。就是工作面采煤、运输和支护三大主要生产环节都是现机械化。也就是说，采用滚筒式或刨削式等采煤机械落煤与装煤；工作面重型可弯曲运输机，以及与之适应的顺槽转载机和可伸缩皮带运输机等运煤；自移式液压支架支护和管理顶板。这几种设备相互配合，组成了综合机械化采煤设备。

液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和阀件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，能实现支撑、降落移架和推移运输机等一整套工序。液压支架技术上先进，经济上合理，安全上可靠，当前世界各国都在不断地提高采煤工作面的综合机械化水平。

我国于1964年开始研制液压支架，到目前已经取得可较好的效果。1974年以来，从西德、英国、苏联和波兰等国引进了许多不同类型的液压支架。实践证明，液压支架具有强度高、支护性能好、移设速度快、

安全可靠等优点，能使采煤工作面达到高产量、高回采率和高工效，能大大减轻劳动强度，降低成本和掘进率，实现安全生产。

1.5液压支架的发展状况及存在问题

1.5.1 液压支架的发展状况

作为综采工作面关键设备的液压支架，经历了几个阶段的发展过程。50年代英国研制的垛式支架和法国研制的节式支架代替了木支柱、金属摩擦支柱、液压支柱，开辟了采煤工作面支护设备的技术革命；60年代前苏联研制并改进的OMKT型掩护式支架(具有四连杆机构)，从根本上解决了支架梁端距变化大和不能承受水平力的问题，开辟了液压支架设计的新时代；70年代主要产煤国家都在不断改善支架结构，完善支架性能，实现了支架的“立即支护”力式；80年代以来，为提高生产率和降低成本，在液压支架的设计和研制中应用了许多高新技术，特别是液压支架的性能相自动化程度有f大幅度提高。如美国、澳大利亚的大部分长壁工作面部采用了电液控制技术，可对液压支架的各种动作功能进行多种方式的程序控制相性能监测。90％以上的美国长壁综采工作面使用了电液控制两拄掩护支架，其额定工作阻力最高可达9800kN，初撑比为0.7~0.85，移架循环时间大多小于10s。

我国从1958年开始设计掩护式支架．从1964年开始由专门研究室全面开展架型及阀类的攻关。1970年在山西大同首次全工作面装备了Tz—140型垛式液压支架。至70年代中期，研制了QY型掩护支架和ZY35型支撑掩护支架。80年代以来，开发了适用于坚硬顶板的大吨位TZ—720型支架，分层开采自动铺联网支架、放顶煤液压支架及大流量安全阀相操纵阀等。到目前为止，适于我国实现高产高效的网产液压支架有

20余种架型，其中用于缓倾斜中厚煤层和缓倾斜厚煤层的各占一半。适用于缓倾斜，中厚煤层高产高效的液压支架的代表件型号有QY200—14／31、BY3300—]3／33、ZY35或BC400-17／35、TZ720—20．5／32、ZY550—13／29、ZY560k等。适用缓倾斜厚煤层高产高效的液压支架分为机械化铺联网支架、一次采全高支架和放顶煤支架三大类。底座后部自动铺底网支架(如BC7A400—17／35、PY3200—17／35型)使用效果较好。BY3200-23／45、QY350—25／47；BC4800—22／42、ZY560—25／4等大采高支架获得年产超百万吨的效果。放顶煤支架分为单输送机插腿式开天窗、双输送机插板式、双输送机开天窗式三大类．其代表架型分别为ZFD5600—26／30、FY2800—14／28、ZFS5200—16／32。与国外同类产品相比，这些支架的移架速度较慢（—般为20—30s)、初撑比较低(一般为0.52— 0.77，实测仅为0.25~0.4)。

1.5.2存在问题

液压支架经历了研制试验、引进仿制和改进创新阶段，直到现在的独立设计和制造阶段。特别是对液压支架的架型与结构件的设计和研究投入了大量的人力物力，达到了国外同期先进水平。然而在液压支架及其液控系统动态特性、液压支架电液控制技术和计算机辅助设计等方面的研究起步较晚，远远落后于一些先进国家。尤其对液压支架液压系统及其控制技术方面的研究投入较少，存在的问题最为突出，成为制约液压支架发展的主要因素。

在我国的工业领域中，液压支架等煤矿机械的设计水平和技术水平相对落后于其他行业，主要表现在：设计中以静态的、经验的方法为主；各种工序中工作机构动作和各种工况转换的控制还是以手动为主；

工作过程中在线动态监测的技术还比较落后，对许多综采工作面而言还是空白。导致以上落后局面的主要原因是：

(1)对工作面的一切设备和仪器都有防爆要求，控制系统的电源必须是本安型；

(2)工作面空间很小，所有装置的体积和形状都受到一定的限制；

(3)在有限空间内密集布置相当数量的设备及其控制系统，抗干扰问题是一个重大难题；

(4)支架距泵站较远(用于远距离供液)，压力损失和管路振动等问题较为严重；

(5)液压支架具有降、移、升、推相调架等工序，有时出现同架不同工序的组合作业、或不同架相同或不同工序的组合作业，给液压支架的自动控制带来了许多困难。

目前在采煤工作面的机械化生产作业中，主要存在着两大问题。其一是支护速度太慢，难以适应高产高效生产的需要，特别是不能与采煤机牵引速度相匹配；其二是工作面支架初撑力严重不足不均，给工作面顶板的管理、维护和安全生产带来许多困难，有时严重影响工作面的正常生产。支护速度主要取决于移架速度(即完成液压支架降、移、升等动作的快慢)，它直接影响着工作面的产煤量。液压支架初撑力决定着液压支架与顶板之间控制与被控制的特性关系。顶板管理不好，必然影响移架速度的正常发

挥，从而间接影响工作面的产煤量。提高移架速度，必然要求提高泵站额定流量、供液系统大通径管路和阀件的承压能力。然而，大流量高压力的乳化液泵、液压阀件、大通径高压胶管等的研制有相当大的难度。

德国、英国、日本等国家在这一方面的研究有所突破，而我国在这一方面的研究相对落后，目前还没有适用于高产高效工作面的配套产品。

此外．液压支架的设计、研究与采场矿山压力的研究之间存在着明显的脱节问题。对液压支架的研究，一般是在假定液压支架载荷的前提下来研究其性能；面对矿山压力的研究又未能顾及到液压支架动态特性的影响。然而，事实上液压支架和采场围岩之间存在着密不可分的、相互作用的动态关系。

1.6液压支架的研究动态

为了进一步改善支架性能和提高移架速度，还须迅速研制并推广大流量支架用阀、大通径液压胶管、初撑力保证阀或自动增压阀以及高压变乳化液泵。须加快电液控制系统的开发和支架供液系统和液控系统的优化。还须开发研究等压双伸缩立柱和能够克服刚性四连杆机构缺点的新架型等。此外，对于综采放顶煤工作面，移架速度问题不是十分突出。但无论是分层开采还是放顶煤开采，对降低工作面供液系统的压力，提高支架初撑力的要求还是十分迫切。由此可见，自动增压初撑系统有一定的应用前景。气垛支架以其整体性能好、稳定性好、抗冲击载荷能力强、初期投资少和操作维护简便等优点，在薄煤层和急倾斜煤层支护中已经取得了一席之地。变流量变压力乳化液泵等新产品的研制，将会大大改善支架供液系统的特性。

针对影响移架速度的因素分析和提高移架速度的方法和途径，已有不少文献给予论述，指出影响移架速度的主要因素有系统的额定流量和额定压力、供液系统管路的通径及阀件的过流量、液压支架立柱升降行程和推移千斤顶的行程、立校活柱直径与活塞直径的比值、支柱及顶

梁重量等；而提高移架速度的主要措施有：增加泵站流量、采用电液自动控制、利用大流量阎件、改进液压支架的进液和回液系统。目前液压支架移架速度的计算方法仅为静态汁算，只反映了移架动作的操作时间和运行时间。对于动态特性较差的支架液压系统、其得架动作过程所需的时间远远超过静态计算的运行时间。要保证实施煤炭工业部关于初撑力的规定要求(达到设计韧撑力的80％以上)，往往需要保证l0一30s 的升柱和切撑供液时间。

关于液压支架初撑力问题存在的原因以及解决这—问题的方法和途径，一些文献从不同的角度给予了大量的探讨。文献指出泵站实际调定压力较低只有一定的波动、远距离供液压力损失严重、顶底板不平反浮煤和浮歼的影响、不能保证液压支架的初撑时间以及多人操作或多架同时操作等因素是导致液压支架初撑力本足不均的主要原因；而增大大校直径和数目、提高泵站压力、采用双供液系统、监油工作面支护质量、增设韧撑力保证阀等提高切撑力的方法相措施都存在着一定的不足。为了提高移架速度，就很难保证初撑时间，从而不能保证初撑力达到规定要求。可见提高移架速度和提高液压支架初撑力之间存在着矛盾。

电液控制技术在液压支架上的应用能够提高液压支架的自动化程度和移架速度(将不同工序或不同支架的操作时间间隔缩短到最小程度)，能够实现定压初撑和远距离程序控制等功能。带压移架控制系统可以以实现液比支架卸载扣移架工序的同步化相自动化，改善了液压支架的支护特性和控顶效果，消除了液压支架的升降行程，故在一定程度上可提高移架速度。二柱掩护支架因立柱数目少、操作简便、侈架速度快等优点，在国内外得到了广泛的应用。然而平衡干斤顷及其连接耳座

的损坏问题一直没有得到很好的解决。初撑增压阀的研究和开发，可用于解决初撑力问题，同时有助于解除高压力和大流量的制约关系。但体积和重量过大、在支架上难以设置等因素，是初撑增压阀难以得到应用的根本原因。

电液控制技术、带压移架控制系统、初撑增压阀的研究和应用，旨在改善液压支架的支护特性、提高移架速度和初撑力。二柱掩护支架的大量使用也是与该架型移架速度快有关。由此可见，移架速度和初撑力问题是研究和设计液压支架及其液压系统的核心问题。要从根本上解决这两个相互制约的核心问题，还需要从研究液压支架及其液压系统的动态特性为突破口。

基于液压支架在国内外的发展状况和研究动态，设计人员认为研究液压支架及其液控系统的动态持性，分析决定液压支架支护持性二核心要素(移架速度和切撑力)之间的动态关系，解除大流量与高压力的相互制约关系是亟待解决的重大问题。

1.7液压支架的发展动向

近几年来，为适应采煤综合机械化的发展需要，液压支架获得了迅速的发展，出现了很多类型，据统计，它的结构形式已经达到数百种。每种支架的支柱从一根到八根，支撑力从50吨到800吨，支架的适应煤层厚度的范围从0.6到5.0米，以至更厚的煤层，适应煤层倾角由0?到45?，甚至70?左右。在缓倾薄及中厚煤层中，液压支架已经获得了广泛的应用，但是由于煤层赋存条件复杂，支架的结构还不够完善，设备还需要管理和操作经验，所以液压支架的使用范围受到限制。

为了改进支架的支护性能，提高它对矿山地质条件的适应性，扩大

使用范围，延长使用寿命，目前液压支架有下列几方面的发展动向：

1 大力发展掩护式和支撑掩护式支架，对其他型式的支架，应用逐渐机减少。1976年国际采矿设备展览会展出的89种液压支架中，有80%是掩护式支架，这些支架的主要特点是：采用四连杆机构，使梁断和煤壁之间的距离基本保持恒定；支柱支在顶梁上，提高了支架的工作阻力；顶梁和掩护梁铰接，取消了两者间易被铅石阻塞的三角区；掩护梁和顶梁的主梁部分均装设侧护板，提高了支架的防护能力；采用整体自移式，便于支架操作和实现自动控制。

2 液压支架的进一步发展，是着重解决扩大使用范围的问题。目前，各国正在研制大倾角、大采高、大截深和薄煤层支架，并使支架和菜煤机更好的配合。近几年来，国外正在研制一次截深1.5米左右或一次采高5.5米的液压支架。同时，为扩大支架适应的高度范围，广泛采用双伸缩式支柱。

3 采用高压乳化液泵，以提高支架的初撑力，很多国家使用的泵站压力已达到300公斤/2

厘米以上。

4 为了简化支架管路系统和便于安全操作，开始采用“多芯管”先导式邻架控制的操纵方式。

5 为了加快支架的移设速度，进一步改善操作条件，支架控制正在向自动控制方向发展。目前，分组程序控制已经开始使用，全工作面的自动控制和处在研究阶段。

2.液压支架设计介绍

2.1 液压支架的工作原理

矿用液压支架设计

摘要 本论文主要阐述了一般掩护式液压支架的设计过程。设计内容包括：选架型、总体设计、主要零部件的设计、主要零部件的校核和液压系统的设计。 由于该煤层厚度适中，选用掩护式液压支架。煤层厚度介于m ~ 5.2之 8.3 间，煤层厚度变化较大，选用调高范围大且抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。支架采用正四连杆机构，以改善支架受力状况。顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构；立柱采用双伸缩作用液压缸，以增加工作行程来满足支架调高范围的需要。推移千斤顶采用框架结构，以减少推溜力和增大移架力。为了提高移架速度，确保对顶板的及时支护，采用锥阀液压系统。 关键词：液压支架液压四连杆机构采煤支架选型推溜移架

Abstract The article mainly elaborated the general shield type hydraulic pressure support design process. The design content includes: Chooses, the system design, the main spare part design, the main spare part examination and the hydraulic system design. Because this coal bed thickness is moderate, selects the shield type hydraulic pressure support. Coal bed thickness is situated between between the 2.5~3.8 rice, coal bed thickness change bigger, selects adjusts the high scope big also the anti- horizontal thrust is strong also the belt protects helps the equipment the shield type support. The support uses the four link motion gear, improves the support stress condition. The top-beam, caving shield, the foundation makes the packed in a box body structure; The column uses the double expansion and contraction function hydraulic cylinder, increases the power stroke to satisfy the support to adjust the high scope the need. Passes the hoisting jack to use the portal frame construction, reduces pushes slides the strength and increases moves a strength. In order to enhance

操纵杆支架课程设计举例

机械制造工艺学课程设计 题目：操纵杆支架加工工艺规程设计及 钻孔夹具设计 姓名：万百川 系别：机电工程系 专业：机械设计制造及其自动化 年级：2009 学号：MDA09087 指导教师：永鲜职称：教授 2012年07月03日

操纵杆支架加工工艺规程设计及钻孔夹具设计 [摘要]此次设计是对拨叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，外形较小，除2-Φ20孔公差要求较严格外，其它加工面公差要求较低，并且无位置度要求，但是为了满足装配性能，根据现场实际，在加工过程中要制定工艺基准，并制定出工艺公差，利用工艺基准来加工后续工序。 [关键词] 操纵杆支架加工工艺专用夹具设计

目录 第一章序言 (3) 第二章零件的分析 (4) 2.1 零件的作用 (4) 2.2 零件的工艺分析 (4) 第二章工艺规程设计 (5) 3.1 确定生产类型 (5) 3.2 确定毛坯制造形式 (5) 3.3 选择定位基准 (5) 3.4 选择加工方法 (5) 3.5 制订工艺路线 (6) 3.6 确定加工余量及毛坯尺寸 (7) 3.7 工序设计 (7) 3.8 确定切削用量和基本时间 (8) 第四章夹具设计 (11) 4.1 接受设计任务、明确加工要求 (11) 4.2 确定定位方案、选择定位原件 (11) 4.3 确定加紧方案、设计夹紧机构 (12) 4.4 确定导向方案和导向元件 (12) 4.5 夹具体设计 (13) 4.6 夹具精度分析 (13) 4.7 绘制夹具装配图，标注有关尺寸和技术要求 (13) 结论 (15) 致 (16) 参考文献 (17)

第一章序言 机械制造工艺学课程设计是我们融会大学所学的《机械制造工艺学》、《机械制造装备设计》等知识后，将理论与实践相结合对专业知识的综合运用训练，并且为我们以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。通过机械制造工艺学课程设计，应该得到下述各方面锻炼： 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养分析问题和解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过亲手设计夹具（或量具）的训练，提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强我们解决工程实际问题的独立工作能力。

液压缸课程设计DOC

河南理工大学机械学院 课程设计说明书 题目名称：单柱压力机的液压缸设计 学院：机械与动力工程学院 班级：机电11-1 姓名：邱晓 学号： 311104001017 指导教师：刘俊利

目录 一、课程设计的目的及要求…………………………………… 二、课程设计内容及参数确定………………………………… 三、液压缸主要尺寸的确定……………………………………… 四、液压缸的密封设计………………………………………… 五、支承导向的设计…………………………………………… 六、防尘圈的设计……………………………………………… 七、液压缸材料的选用………………………………………… 八、课程设计总结……………………………………………… 九、参考文献………………………………………………………

说明书 一、课程设计的目的 油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360°回摆运动的液压执行元件。具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此，广泛应用于工业生产各部门，如：工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人，火箭的发射装置等。它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。所以，研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。 设计要求 1、每个参加课程设计的学生，都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。 2、设计说明书和设计计算书要层次清楚，文字通顺，书写工整，简明扼要，论据充分。计算公式 不必进行推导，但应注明公式中各符号的意义，代入数据得出结果即可。 3、说明书要有插图，且插图要清晰、工整，并选取适当此例。说明书的最后要附上草图。 4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。

液压支架设计与应用毕业论文

液压支架毕业论文 1 绪论 回采面中，为了确保工作面机器和人员的安全生产，要对顶板进行支撑和管理，以防止工作面空间的顶板冒落。液压支架是以高压液体为动力，由金属构件和若干液压元件组成。它使顶板的支撑、切顶、移架和输送机等工序全部实现了机械化。因而大大地改善了回采工作面的工作条件、降低了人们的劳动强度，有效地增加了劳动安全性，使工作面的产量和效率得到了很大的提高，并为工作面的自动化创造了条件。但液压支架对煤层的地质条件要求较高。 液压支架动作原理可概括如下：液压支架在工作过程中，必须具备升、降、推、移四个基本功作，这些动作是利用泵站供给的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的。 (1) 升柱 当需要支架上升支护顶板时，乳化液进入立柱的活塞腔，另一回腔液，推动活塞上升，使与活塞杆相连接的顶梁紧紧接触到顶板。 (2) 降柱 当需要降柱时，高压液进入立柱的活塞杆腔，另一回腔液迫使活塞杆下

降，于是顶梁脱离顶板。 (3) 支架和输送机前移 支架和输送机的前移，都是由底座上的推移千斤顶来完成的。当需要支架前移时，先降柱卸载，然后高压液进入推移千斤顶的活塞杆腔，另一腔回液，以输送机为支点，缸体前移，把整个支架拉向煤壁；当需要推输送机时，支架支撑顶板后，高压液进入推移千斤顶的活塞腔，另一腔回液，以支架为支点，使活塞杆伸出，把输送机推向煤壁。支架的支撑力与时间的曲线，称为支架的工作特性曲线，如下图所示： 图1—1 支架工作特性曲线 支架立柱工作时，其支撑力随时间的变化过程可分为三个阶段。支架在升柱时，高压液进入立柱下腔，立柱升起使顶梁接触顶板，立柱下腔压力增加，当增加到泵站工作压力时，泵站自动卸载，支架的液控单向阀关闭，立

支撑掩护式液压支架设计毕业论文

支撑掩护式液压支架设计毕业论文 前言 综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。我国液压支架经过30多年的发展，取得显著的成果，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架，这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。 我国煤矿中使用的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头液压支架和中间液压支架。端头液压支架简称端头支架，专门安装在每个采煤工作面的两端。中间液压支架是安装在处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。 目前使用的液压支架分为三类。即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。从架型的结构特点来看，由于直接类别和老顶级别的不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。 此次设计是对大学所学的知识的综合应用，通过设计使所学知识融会贯通，形成较为清晰的知识构架，强化设计过程的规性以及对计算机的使用的熟练性。通过此次设计，能够更好的梳理所学的知识，基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法，同时提高独立为完成工作的能力，为以后的工作打下坚实的基础。

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第1章液压支架的概述 1.1液压支架的组成和用途 1.1.1液压支架的组成 液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。 1.1.2液压支架的用途 在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项工作正常进行，必须对顶板进行支护，而液压支架是以高压液体作为动力由液压元件与金属构件组成的至呼和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施，因此液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 1.2液压支架的工作原理 液压支架在工作过程，必须具备升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站提供的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的，如图1-1所示。 升柱：当需要液压支架上升支护顶板时，高压乳化液进入立柱的下活塞腔，另一腔回液，推动活塞上升，是与活塞杆相连的顶梁紧紧接触顶板。

支架套筒夹具课程设计说明书

专业课程设计说明书 设计题目“支架套筒零件”的机械加工工艺规程与夹具设 计 设计者姚泳 指导教师张莉 台州学院机械工程学院 2014-4-2

专业课程设计任务书 题目: “支架套筒零件”的机械加工工艺规程与夹具设计原始图纸（见附页） 生产类型：单件生产(材料45钢) 设计内容： 1、零件图 1张 2、毛坯图 1张 3、机械加工工艺过程卡 1份 4、机械加工工序卡 1份 5、夹具装配图 1套 6、夹具零件图若干 7、课程设计说明书 1份 班级 10机械3班 姓名姚泳 学号 1036210068 指导教师张莉

目录 序言 (1) 一、零件的分析 (1) 1. 零件的作用 (1) 2. 零件的材料 (1) 3. 零件的结构 (1) 4. 零件的工艺分析 (1) 二、工艺规程设计 (2) 1.确定毛坯的制造形式 (2) 2.基面的选择 (2) 2.1粗基准的选择 (2) 2.2精基准的选择 (2) 3.制定工艺路线 (2) 3.1工艺路线方案的比较 (3) 3.2工艺方案的分析及确定 (4) 4.机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (4) 5.确定切削用量及基本工时 (6) 三、专用夹具的设计 (10) 1.问题的提出 (10) 2.夹具设计 (11)

四、总结 (11) 五、参考文献 (12)

序 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，希望通过这次课程设计，提高分析问题和解决问题的能力, 为将来从事的工作打下扎实的基础。 由于本人水平有限，设计的过程中肯定会有许多不足之处，希望指导老师能在查阅的过程中指出我所存在的问题,谢谢! 一、零件的分析 1.零件的作用 支架套筒零件是支架上的支架套（见零件图），它与支架紧密配合。其主要的作用为支架套筒与其他零件的连接配合。 2.零件的材料 考虑到该零件的工作要求,主要用于零件之间的配合,工作强度不高,故 45号钢 能满足要求.大多在 3.零件的结构 3.1由零件图可知,该零件的重要表面的粗糙度最高要达到2.5的精度,两端面的 粗糙度可达到0.04的精度.而且两个重要的内孔的粗糙度的要求也达到了0.63和0.16的精度.所以该零件的是一个重要连接结构零件. 3.2为了保证加工精度，在加工过程中要尽量减小加工装夹次数，尽可能使加工在同一轴线锪表面间完成，这样可使零件的加工工艺更迅捷，并能保证表面粗糙度。 4.零件的工艺分析 4.1先加工左边一组加工表面,包括车外圆00 5.050-φmm ，外圆5 .84φmm, 钻内孔025.0034+φmm,倒内孔025 .0034+φmm 的圆角和外圆005.050-φmm 的圆角.车外圆退刀槽.还有就是与孔025.0034+φmm 相互垂直的左端面.其中要保证孔的圆柱度公差

K103-操纵杆支架 机械加工工艺规程及夹具课程设计(铣36槽)

大学 课程设计（论文）题目:操纵杆支架机械加工工艺规程及夹具设计 学生姓名学号 指导教师系主任 二级学院院长 序言

机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行课程设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习大好基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。

一、零件的分析 (一)零件的作用 题目所给的零件是操纵杆支架。零件上方耳朵的Φ20孔与操纵机构相连。 (二)零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是操纵杆支架需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1、零件上方耳朵的Φ20孔（+公差）。 2、零件耳朵开档36H12（+公差）。 3、操纵杆支架底面 4、底面3－Φ11的孔（+公差） 由上面分析可知，可以粗加工操纵杆支架下端面，然后以此作为基准采用通用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此操纵杆支架零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二、确定生产类型 已知此操纵杆支架零件的生产纲领为（换成自己的设计个数）件/年，零件的质量是2.0Kg/个，查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该操纵杆支架生产类型为小批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用通用夹具。 三、确定毛坯 1、确定毛坯种类： 零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。

液压传动课程设计参考题目

液压传动课程设计题目 （各班按点名册顺序确定） 1、设计一台专用铣床的液压系统，工作台要求完成快进——工作进给——快退——停止的自动工作循环。铣床工作台重量4000N，工件夹具重量为1500N，铣削阻力最大为9000N，工作台快进、快退速度为 4.5m/min，工作进给速度为0.06~1m/min，往复运动加、减速时间为0.05s。工作采用平导轨，静、动摩擦分别为fs=0.2，fd=0.1, 工作台快进行程为0.3m，工进行程为0.1m。 2、设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行——慢速加压——快速返回——停止。压装工作速度不超过5mm/s，快速下行速度应为工作速度的8~10倍，工件压力不小于10×10＋3N。 3、设计液压绞车液压系统，绞车能实现正反向牵引与制动，最大牵引力14吨，最大牵引速度10m/min，牵引速度与牵引力均可无级调节，制动力矩不小于2倍的牵引力矩。 4、设计一饲草打包机液压控制系统，液压缸最大行程为800mm，可输出推力100t，实现四个工作程序：饲草压实、打包、回程、卸荷。 5、设计一液压牵引采煤机的液压系统，实现容积调速、高压保护、补油及热交换。采煤机的最大牵引力50吨，最大牵引速度15m/min。 6、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件的定位与夹紧，所需夹紧力不得超过6000N。该系统工作循环为：快进——工进——快退——停止。机床快进快退速度约为6m/min，工进速度可在30~120mm/min范围内无级调速，快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大切削力为25kN，运动部件总重量为15kN，加速（减速）时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 7、设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环。快速往返速度为3m/min，加压速度为40~250mm/min，压制力为200kN，运动部件总重量为20kN。 8、设计EBZ200掘进机的工作机构水平与上下摆动驱动装置的液压系统。 9、设计掩护式液压支架液压系统，实现升降、推移、侧护，工作阻力4600kN，支撑高度1.5-2.6m。

液压支架四连杆的设计和液压支架的使用维护毕业论文

液压支架四连杆的设计和液压支架的使用维 护毕业论文 绪论（概述） 液压支架是在摩擦支柱和单体液压支柱等基础上发展起来的工作面机械化支护设备。它与滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、机及胶带输送机等组成一个有机的整体，实现了采、支、运等主要工序的综合机械化采煤工艺，从而使长壁采煤技术进入了一个新的阶段。液压支架能可靠而有效的支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，防止矸石窜入工作面，保证作业空间，并且能够随着工作面的推进而机械化移动，不断的将采煤机和输送机推向煤壁，从而满足了工作面高产、高效和安全生产的要求。液压支架的总重量和初期投资费用占工作面整套综采设备的60%~~70%左右，因此液压支架成了现代采煤技术中的关键设备之一。 1）液压支架使用现状 液压支架的设计、制造和使用，从1854年英国研制成功了支架发展到现在，已经基本成熟。他已经形成了能适应各种不同煤矿地质条件的各类液压支架。 从液压支架的形式来看，有支撑式液压支架发展到掩护式液压支架和支撑掩护式液压支架。从支架的质量来看，有轻型液压支架、中型液压支架和重型液压支架，从支撑高度来看，有薄煤层液压支架、中厚煤层支架和厚煤层液压支架，其中厚煤层液压支架又分厚煤层一次采全高液压支架、厚煤层分层开采液压支架和放顶煤液压支架。从用途来看，有端头液压支架和中间液压支架。所以从支架的现状来看，液压支架已经发展到一个完整的液压支架体系。从液压支架的设计来看，由过去的手工设计发展到全部计算机程序设计。 2）液压支架的应用与研究现状 液压支架是综合机械化工作面的主体设备，它能可靠而有效地支撑和控制工作面顶板，隔离采空区，保持安全的地下作业空间，并实现回采工作面及其相关设备的机械化推移。液压支架与采煤机、可弯曲输送机和顺槽机配合，构成了回采工作面的综合机械化设备，从而为煤矿地下开采实现高产、高效和安全生产创造了条件。因此，采用液压支架支护顶板是当代采煤技术的一次重要变革，也是煤矿生产现代化的重要标志。

机械课程设计支架设计

工艺工装课程设计说明书 目录 （一）：零件的分析 1. 零件的作用 (1) 2. 零件的工艺分析 (1) (二）：确定毛坯 1.确定毛坯种类 (1) 2.确定铸件加工余量及形状 (1) 3.绘制铸件毛坯图 (2) （三）：工艺规程设计 1. 定位基准的选择 (2) 2. 制定工艺路线 (2) 3.工序尺寸的确定 (3) 4.确定切削用量及时间定额 (4)

㈠零件的分析 1.零件的作用：题目所给的零件是支架。直径为6mm的孔可以浇注润滑物，直径为22mm的孔和直径为38mm的孔可以装轴，起到支撑轴的作用，而直径为14mm的两个孔可以装细轴，起到固定轴的作用。 2.零件的工艺分析： 零件的材料是HT200，灰铸铁生产工艺简单，具有良好的铸造性能，能吸收振动，阻隔振动传播，消振性好。 该零件的主要加工面：两个直径为24mm的端面，2个直径为14mm的孔，直径38mm的孔，直径为22mm的孔，直径为14mm 的孔和直径为22mm的孔直接影响到装配精度，所以必须保证它的精度，直径为34mm的圆柱的轴线与直径为54mm的圆柱轴线要保证垂直度。 ㈡确定毛坯 1.确定毛坯种类： 根据零件材料确定毛坯为铸件，支架的材料为HT200，该材料具有良好的铸造性能，能吸收振动，阻隔振动传播，消振性好，适用于承受较大应力和较重要的零件。由原始资料可知其生产类型为小批量生产，毛坯的铸造方法选用木模手工砂型铸造，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。 2.确定铸件加工余量：

查《简明机械加工工艺手册》第274页表10-7，造型材料为自硬砂，加工余量等级为H级，尺寸公差等级CT12级，加工余量取4mm。 3：绘制铸件毛坯图 ㈢工艺规程设计 1.定位基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，选择以直径为54mm的轴径与直径为34mm的轴径为定位基准。 2.制定工艺路线 工序01：手工砂型锻造 工序05：人工时效处理 工序10：粗铣￠24端面 工序20：钻￠22、￠38、￠6、￠14的孔 工序30：粗扩￠22、￠38、￠14、￠6 工序40：精扩￠22、￠38的孔 工序50：粗铰￠14的孔 工序60：半精铰￠14的孔 工序65：倒C1、C2角 工序70：去毛刺 工序80：热处理（淬火后回火） 工序90：终检

开采课程设计实例

（如果确实搜集不到资料,可参考这个课程设计,但必须按自己地学号计算,完全照抄不及格）（只有封面可以打印,按这个格式,填上班级、后再打印,其它必须手写） 山西煤炭职工联合大学 课程设计 （说明书） 题目：号煤层十三采区设计水平15二矿390 专业班级：2010（业余） 学生姓名： 指导教师：张世登 二○一一年十二月三十日 目录

第一章矿井简况与采区地质特征2 第一节矿井简况2 第二节采区地质特征5 第二章采区储量、生产能力及服务年限7 第一节采区储量7 第二节采区生产能力及服务年限7 第三章采煤方法及采区巷道布置9 第一节采煤方法地选择9 第二节采区巷道布置9 第四章回采工艺设计13 第一节回采工艺过程13 第二节循环工作组织15 参考文献18 致谢19 第一章矿井简况与采区地质特征 第一节矿井简况 一、井田位置与境界 二矿井田位于阳泉矿区东南部,东距阳泉市约5km,其地理坐标为东经113°25′17″～113°33′07″,北纬37°46′44″～37°52′19″. 井田东部为大阳泉井田,西部为西上庄井田,南部与五矿井田相邻,北

部以石太铁路为界,隔桃河与三矿、四矿相望,井田走向长约8km,倾向长约7.8km,2. 62.4186km面积为二、矿井生产能力与服务年限 矿井设计按年工作日按300d计算,每天净提升时间14h,确定二矿设计生产能力为4.35Mt/a. 2005年山西省煤炭工业局以晋煤规发[2005]256号文下发《关于2005年省属煤炭集团公司及地方国有煤炭企业部分生产矿井生产能力核定地批复》,批准国阳二矿地核定能力为7.2Mt/a. 根据2005年底储量估算结果：保有地质储量821.54 Mt,期末可采储量473.91 Mt.按设计生产能力4.35Mt/a,可采储量473.684Mt,取储量备用系数１.4,矿井服务年限为78年.按核定生产能力7.2Mt/a,储量备用系数采用1.4,矿井服务年限为47a. 三、矿井开拓部署 在井田地北部建立工业广场,采用主斜井-副立井-石门大巷开拓方式.现分别为：,个14使用主要井筒． 主斜井（2个）：东、西主斜井分别装备钢绳芯胶带提升机、钢丝绳牵引胶带输送机,担负矿井主提升任务； 副立井（2个）：装备落地式多绳磨擦轮提升机,担负矿井辅助提升任务；材料斜井（1个）：任液压支架等大型材料地提升任务； 专用进风井（4个）：桑掌进风井、南山进风井、龙门进风井、1#进风井； 回风井5个：南山回风立井、桑掌回风立井、大南沟回风井(由一号

支撑掩护式液压支架设计_毕业设计

支撑掩护式液压支架设计 前言 综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。我国液压支架经过30多年的发展，取得显著的成果，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架，这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。 我国煤矿中使用的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头液压支架和中间液压支架。端头液压支架简称端头支架，专门安装在每个采煤工作面的两端。中间液压支架是安装在处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。 目前使用的液压支架分为三类。即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。从架型的结构特点来看，由于直接类别和老顶级别的不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。 此次设计是对大学所学的知识的综合应用，通过设计使所学知识融会贯通，形成较为清晰的知识构架，强化设计过程的规范性以及对计算机的使用的熟练性。通过此次设计，能够更好的梳理所学的知识，基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法，同时提高独立为完成工作的能力，为以后的工作打下坚实的基础。

第1章液压支架的概述 1.1液压支架的组成和用途 1.1.1液压支架的组成 液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。 1.1.2液压支架的用途 在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项工作正常进行，必须对顶板进行支护，而液压支架是以高压液体作为动力由液压元件与金属构件组成的至呼和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施，因此液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 1.2液压支架的工作原理 液压支架在工作过程，必须具备升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站提供的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的，如图1-1所示。 升柱：当需要液压支架上升支护顶板时，高压乳化液进入立柱的下活塞腔，另一腔回液，推动活塞上升，是与活塞杆相连的顶梁紧紧接触顶板。 降柱：当需要降柱时，高压乳化液进入立柱的上活塞腔，另一腔回液，推动活塞下降，顶梁脱离接触接触顶板。

支架夹具设计说明书

机电及自动化学院 夹具设计说明书 设计题目：支架夹具设计 姓名： 学号： 0811116025 班级： 08制造2班 指导老师：

支架夹具设计说明书 目录 前言 (2) 一、零件工艺分析 (3) 二、夹具的设计 (3) 2.1、定位分析 (3) 2.2、定位原理 (3) 2.3、定位元件的分析 (4) 2.4、定位误差分析 (5) 2.5、夹紧力计算 (5) 2.6夹具装配图 (6) 2.7夹具优缺点 (8) 三、小结 (8) 四、参考文献 (8) 五、附件 (9) １

前言 一、机械制造工艺课程设计是一个非常重要的教学环节，它一方面要求我们通过设计能获得综合应用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，这也是以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。 二、本说明书是根据支架两垂直侧面过程所需夹具的设计原理编写的。内容主要包括任务介绍、定位方案、定位误差分析、夹紧方案确定、夹具结构设计等内容。 三、此次设计是在系统地学完了专业基础课、机械制造工艺学、机械设计、机械制造技术基础课程设计以及大部分专业课之后，结合金工实习、认知实习、生产实习进行的又一次实践性环节。这次设计使我能综合运用所学的基本理论，学习和初步掌握设计普通夹具所具备的知识和能力，是一次深入的综合性的复习，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 ２

一、零件的工艺分析 图1 零件图 工序要求： 卧式铣床上铣削图1所示的支架零件，材料为HT20－40，加工第一道工序为后竖直面，第二道工序为底面。 根据工艺要求：两加工表面粗糙度为3.2um，可通过初铣——半精铣实现。 二、夹具的设计 2.1、定位分析 在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一圆孔定位，工件以外圆定位，工件以锥孔定位等。 由于本零件属于铸造毛坯，我们选择以平面定位。在夹具设计过程中尽量以设计基准为定位基准，以便减小加工误差，所以在第一道工序中选择毛坯地面以及前侧面有定位基准；在第二道工序中选择以半精铣后侧面以及顶面为定位基准。 2.2、定位原理 ３

操纵杆支架机械加工实用工艺说明书

州科技学院 机械制造工艺学课程设计任务书 题目：设计“操纵杆支架”零件的机械加工工艺规程及夹具设计容： 1.零件图 1 2.毛坯图 1 3.机械加工工艺过程卡 1份 4.机械加工工序卡 1份 5.夹具设计装配图 1 6.夹具体零件图 1 7.课程设计说明书 1份 班级：机制本9班 姓名：飞腾 学号： 201333265 指导教师：晨 教研室主任： 2016 年 4 月 13 日

目录 1、零 件 的 分 析 (3) 1.1 零件的作用 (3) 1.2 零件的工艺分析 (3) 2、工 艺 规 程 设 计 (3) 2.1 选择毛坯种类并确定制造方法 (3) 2.2 基面的选择 (3) 2.3选择加工方法 (4) 2.4 制订工艺路线 (4) 2.5 机械加工余量及毛坯尺寸的确定 (5) （一）确定加工余量 (5) （二）确定毛坯基本尺寸 (5) （三）绘制毛坯简图 (5) 2.6工序设计 (6) (一)选择加工设备与工艺设备 (6) 2.7 确定切削用量及基本工时 (7) (一) 工序05（粗铣底面A ）切削用量及基本时间的确定 (7) （二）工序10（粗铣36槽）切削用量及基本时间的确定 (9) （三）工序15（钻3xΦ11）切削用量及基本时间的确定 (11) （四）工序20（钻mm 192Φ?通孔）切削用量及基本时间的确定 (14) （五）工序25（精镗20mm φ孔）切削用量及基本时间的确定 (16) 3、夹具设计 (19) 3.1 接受设计任务、明确加工要求 (19) 3.2 确定定位方案、选择定位元件 (19) 3.3 确定加紧方案、设计夹紧机构 (20) 3.4 确定导向方案和导向元件 (20) 3.5 夹具体设计 (21) 设计心得 (22) 参考文献 (23)

采区设计(矿井通风系统)课程设计任务书(doc 6页)

采区设计（矿井通风系统）课程设计任务书 1、设计依据 给定矿井开拓系统和某一采区区域范围及煤层地板等高线图，矿井概况及生产情况，以及采区生产能力（产量）、瓦斯涌出量等条件，进行采区巷道布置及采区通风系统设计。 设计题目及资料来源 由具体指导老师确定。 2、设计内容 1）采区设计：采区巷道布置（采区上下山、主要进回风、运输巷道），回采巷道布置，回采工作面布置，明确巷道之间的联接关系；简单进行采煤方法、回采工艺设计； 2）采区（或矿井）通风系统设计：采区通风系统确定（要有相应的通风构筑物）、用风地点风量计算与分配（采用由内向外四算一校核的方法），计算采区巷道通风阻力。进行简单的矿井通风系统设计（通风机选型和工况点分析）。 3）安全工程设计【推荐选作】：瓦斯抽采设计、防灭火灌浆设计、注氮气设计、阻化剂设计等。 3、设计要求 完成采区通风系统设计说明书一份，采区巷道布置图，矿井（采区）通风系统图、网络图。（说明书和图纸格式按照学校毕业设计要求的格式完成） 4、提交材料 采区设计及通风系统设计说明书，采区巷道布置图，矿井（采区）通风系统图、通风网络图。（包括草稿、电子文档） 5、指导要求 设计主要分为两个内容：采区巷道布置和矿井（采区）通风设计。 本着今后实施“课程设计进行简单矿井通风设计，毕业设计进行有针对性的老矿井改造通风设计和侧重安全系统设计，加强学生能力培养”的教学计划改革探索，也为适应当前煤矿集约化开采体系的需求，使学生尽早熟悉矿井通风设计的方法，及时消化《矿井通风与空气调节》课中的矿井通风设计内容，本次设计可根据学生情况可适当要求进行简单的矿井通风系统设计（通风机选型和工况点分析）； 在制定设计题目时，原始CAD图纸给出水平大巷、井底车场及主要硐室等矿井开拓布置

液压支架设计

目录 1 引言 (1) 2 立式组合机床液压动力滑台液压系统设计 (2) 2.1 液压系统的设计要求 (2) 2.1.1 液压传动系统的技术要求 (2) 2.1.2 工作环境和工作条件 (2) 2.2 液压系统工况分析，确定主要参数 (2) 2.2.1 分析液压系统工况 (2) 2.2.2 工况分析 (3) 2.2.3 确定液压缸的主要参数 (4) 2.2.4 计算液压缸的输入功率 (5) 2.3 液压传动系统原理图的拟定 (6) 2.3.1 确定液压传动系统的类型 (6) 2.3.2 液压回路的选择 (6) 2.3.3拟定液压传动系统原理图 (7) 2.4 液压元件的选择 (8) 2.4.1 确定液压油泵 (8) 2.4.2 辅件元件的选择 (9) 2.4.3 管件及油箱尺寸 (10) 2.5 液压系统性能验算 (11) 2.5.1 系统压力损失的验算 (11) 2.5.5 系统发热功率Ph (12) 2.5.6 散热面积 (12) 2.6 注意事项 (13) 2.6.1 系统安装前注意事项 (13) 2.6.2 系统安装时注意事项 (13) 3 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)

1 引言 液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，液压传动系统由液压泵、阀、执行器及辅助件等液压元件组成。液压传动原理是把液压泵或原动机的机械能转变为液压能，然后通过控制、调节阀和液压执行器，把液压能转变为机械能，以驱动工作机构完成所需求的各种动作。 液压传动技术是机械设备中发展速度最快的技术之一，其发展速度仅次于电子技术，特别是近年来液压与微电子、计算机技术相结合，使液压技术的发展进入了一个新的阶段。从70年代开始，电子学和计算机进入了液压技术领域，并获得了重大的效益。例如在产品设计、制造和测试方面，通过利用计算机辅助设计进行液压系统和元件的设计计算、性能仿真、自动绘图以及数据的采取和处理，可提高液压产品的质量、降低成本并大大提高交货周期。总之，液压技术在与微电子技术紧密结合后，在微计算机或微处理器的控制下，可以进一步拓宽它的应用领域，使得液压传动技术发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，使它在国民经济的各方面都得到了应用。 本文研究内容是立式组合机床液压动力滑台液压系统设计，该文的设计过程基本上体现了一个典型的液压传动系统的设计思路。液压传动在金属切削机床行业中得到了广泛的应用。如磨床、车床、铣床、钻床以及组合机床等的进给装置多采用液压传动，它可以在较大范围内进行无级调速，有良好的换向性能，并易实现自动工作循环。组合机床是由具有一定功能的通用部件（动力箱、滑台、支承件、运输部件等）和专用部件（夹具、多轴箱）组成的高效率专用机床。 当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大进展；在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就，采用液压传动的程度现已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。随着机械制造行业在国民经济中地位的提高，液压技术的应用范围也越来越广泛，对其性能也提出了更高的要求，决定了它在技术方面的革新已迫在眉睫。

机械制造技术课程设计-操纵杆支架加工艺及钻2-Φ20孔夹具设计(全套图纸)

河南科技大学 机械制造技术基础 课程设计 题目：操纵杆支架机械加工工艺规程及 2-Φ20 孔夹具设计 班级： 姓名： 学号：指导教师： 完成日期：2015.06.19

任务书 一、设计题目: 操纵杆支架机械加工工艺规程及2- Φ20孔夹具设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型:（中批或大批大量生产） 三、上交材料 1．所加工的零件图1张2．毛坯图1张3．编制机械加工工艺过程卡片1套 4．编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片1套 5．绘制夹具装配图（A0 或 A1） 1 张 6．绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教 师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1 张 7．课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设 计全部内容。（约5000-8000字）1 份四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。 1．第l～2天查资料，绘制零件图。 2．第3～7天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师 沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4．第 11～13天，完成夹具装配图的绘制。 5．第14～15天，零件图的绘制。

2 目录 6．第16～18天，整理并完成设计说明书的编写。 7．第19天～21天，完成图纸和说明书的输出打印。答辩 五、成绩评定 综合评定成绩：□优秀、□ 良好、□中等、□ 及格、□不及格 指导教师 日 期

摘要 本次课程设计的研究目的是：通过这次课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到分析问题和解决问题能力的初步培养，另外也为以后做好毕业设计，走上工作岗位进行一次综合训练。 研究方法有：阅读《机械制造技术基础课程设计指导书》了解各项设计步骤的具体内容；参考设计实例，熟悉设计的流程和相关工艺计算方法的应用；查阅设计手册，掌握工具和参数的选用方法。 结果：完成了给定零件的机械加工工艺规程设计和指定工序的专用机床夹具设计。 结论：一个零件的生产，在设计的过程要考虑到许多因素，我们要成为一个优秀的设计者，就必须熟悉设计过程的方方面面，并且理论结合实践，积累丰富的实践经验，这样才能在设计的过程中游刃有余。 全套图纸加953297256

矿山压力课程设计

中国矿业大学 矿业工程学院 矿山压力与岩层控制课程设计 姓名： 班级 学号： 指导老师：吴锋锋

2015.6.22 目录 矿山压力与岩层控制课程设计 (3) 1 课程设计的目的 (3) 2 课程设计的内容 (3) 3 课程设计资料 (3) 3.1 工作面地质条件 (3) 3.2 工作面生产技术条件 (5) 3.3 其它参数 (5) 一．依据岩层控制的关键层理论，确定主、亚关键层位置； (6) 二．计算直接顶初次跨落步距，老顶初次断裂步距，老顶周期来压步距 (11) 2.1直接顶初次跨落步距： (11) 2.2老顶初次断裂步距如下： (12) 2.3老顶初次断裂步距如下： (14) 三:结合三铰拱平衡理论，计算上覆岩层“三带”中垮落带高度； (15) (15) 1：什么是三铰拱平衡理论？ 四：依据液压支架选型原则及步骤，考虑大采高综采、综采放顶煤（采煤机割煤高度2.5m）开采2种条件，分别计算顶板压力大小，进行液压支架工作的合理选型，画出支架简图； (16) 1 液压支架的基本形式 (16) 2.1 顶底板性质 (16) 2.2 煤层条件 (18) 2.3 经济成本 (19) 五：假定回采巷道选用锚网支护，理论计算确定锚杆的型号、间排距及支护方案简图。 (22)

矿山压力与岩层控制课程设计 1 课程设计的目的 《矿山压力与岩层控制课程设计》是《矿山压力与岩层控制》采矿专业主干课程的一个重要实践环节。通过课程设计使学生了解和掌握矿山压力与岩层控制的研究方法，加深对课程知识的理解，为以后的毕业设计及矿压理论研究奠定基础，使学生具备运用该方法解决采矿工程实际问题的能力。 2 课程设计的内容 结合某一给定回采工作面的地质及生产技术条件，设计完成以下内容，并配有必要的图表。 2）依据覆岩岩性特征，采用力学分析计算直接顶初次垮落步距，老顶初次断裂步距，老顶周期来压步距； 3）结合三铰拱平衡理论，计算上覆岩层“三带”中垮落带高度； 4）依据液压支架选型原则及步骤，考虑大采高综采、综采放顶煤（采煤机割煤高度2.5m）开采2种条件，分别计算顶板压力大小，进行液压支架工作的合理选型，画出支架简图； 5）假定回采巷道选用锚网支护，理论计算确定锚杆的型号、间排距及支护方案简图。 3 课程设计资料 3.1 工作面地质条件 某综采工作面井下位置西为东四辅撤运输巷，北为正在掘进的另一工作面，