液压支架设计使用安全辨析PDF电子书下载

0　绪论 1

0.1 液压支架使用现状 1

0.2　液压支架的发展趋势 2

0.3　我国液压支架与国外液压支架存在的差距及今后的发展趋势 3

1　液压支架的分类及使用范围 4

1.1　液压支架的分类 4

1.2 液压支架的适用范围 5

2　液压支架的适用范围 7

2.1 液压支架的整体结构 7

2.1.1　支撑式液压支架的结构及液压系统 7

2.1.2　掩护式液压支架的结构及液压系统 8

2.1.3　支撑掩护式液压支架的结构及液压系统 10

2.1.4　放顶煤液压支架的结构 10

2.1.5　分层开采铺底网液压支架的结构和网卷布置方式 16

2.1.6　采煤工作面端头的特点 19

2.1.7　国内外一些端头支架的技术特征 19

2.1.8　端头支架的结构 19

2.2　液压支架各部件的结构 23

2.2.1　支撑式液压支架的顶梁结构 23

2.2.2　掩护式液压支架的顶梁结构 23

2.2.3　支撑掩护式液压支架的顶梁结构 24

2.2.4　顶梁结构的断面形状 24

2.2.5　掩护梁的结构 25

2.2.6　四连杆机构的结构 25

2.2.7　侧护板的种类 26

2.2.8　侧护板的结构型式 26

2.2.9　底座的结构型式 27

2.2.10　底座立柱柱窝上要开槽的原因 29

2.2.11 顶梁和掩护梁侧护板上的侧推千斤顶和弹簧筒的组成 29

2.2.12　顶梁侧护板面积小质量小，要用两个侧推千斤顶，而掩护梁侧护板面积大质量大，只用一个侧推千斤顶的原因 29

2.2.13　防倒防滑装置的结构 29

2.2.14　掩护梁和底座的连接型式 29

2.2.15　四连杆机构的机构类型 31

2.2.16　掩护式液压支架立柱支撑型式分类 31

2.2.17　立柱的结构 31

2.2.18　几种立柱的动作原理 31

2.2.19　机械加长杆的结构原理 31

2.2.20　立柱上、下端头设计成半球形的原因 32

2.2.21　立柱的结构 33

2.2.22　推移千斤顶的结构和动作原理 37

2.2.23　平衡千斤顶的结构 38

2.2.24　侧推千斤顶的结构和安装位置 39

2.2.25　前梁千斤顶的结构 41

2.2.26　护帮千斤顶的结构 41

3　液压支架的工作原理 42

3.1 液压支架的用途及适用原理 42

3.1.1　液压支架的用途 42

3.1.2　液压支架在工作面的工作情况 42

3.1.3　液压支架的动作原理及它的特性曲线形式 43

3.1.4　移架力大于推溜力的原因及实现方法 44

3.2　液压支架部件的工作原理及要求 44

3.2.1　作用在顶梁和底座上的摩擦力的产生原因及方向 44

3.2.2　立柱在支架工作过程中的作用及对性能的要求 44

3.2.3　安全阀的作用、结构和动作原理 44

3.2.4　液控单向阀在立柱上和推移千斤顶上的工作原理 45

3.2.5　液压支架四连杆机构的作用原理和几何特征 45

3.2.6　液压支架四连杆机构的优缺点 46

4　液压支架的选型 48

4.1　液压支架的选型原则 48

4.1.1　概述 48

4.1.2　影响架型选择的因素 48

4.1.3　液压支架的选型过程 49

4.2　液压支架支撑力分布与承载的关系 50

4.2.1 支撑式液压支架的支撑力分布与承载的关系及适用范围 50

4.2.2　掩护式液压支架的支撑力分布与承载的关系及适用范围 51

4.2.3　支撑掩护式液压支架的支撑力分布与承载的关系及适用范围 52

5　液压支架的结构尺寸设计 53

5.1 液压支架设计的基本要求和基本参数 53

5.1.1　液压支架的设计目的 53

5.1.2　设计时对液压支架的基本要求 53

5.1.3　设计液压支架必需的基本参数 53

5.2　液压支架的参数确定 54

5.2.1 液压支架的高度确定 54

5.2.2　支架的伸缩比和单位缸长行程的确定 54

5.2.3　支架的间距确定 54

5.2.4　底座长度的确定 55

5.3　四连杆机构设计 55

5.3.1　用几何作图法来设计四连杆机构 55

5.3.2　附加力的有关因素及对液压支架受力的影响 57

5.3.3　用优选法来设计四连杆机构 60

5.3.4 四连杆机构与顶梁前端运动轨迹的关系，以及支架的工作段取那一段的原因 70

5.3.5　掩护梁上铰点至顶梁顶面的距离和后连杆下铰点至底座底面的距离确定 71

5.3.6　后连杆与掩护梁长度的比值的确定 75

5.3.7　前、后连杆上铰点的距离与掩护梁长度的比值确定 79

5.4　顶梁参数的确定 80

5.4.1　支架工作方式对支架顶梁长度的影响 80

5.4.2　顶梁长度计算的有关因素 80

5.4.3　顶梁长度的计算 80

5.5　立柱和千斤顶位置的确定 81

5.5.1 支架立柱数的确定 81

5.5.2　支架立柱的支撑方式和立柱间距的确定 81

5.5.3　立柱柱窝位置的确定 82

5.5.4　平衡千斤顶的位置和行程的确定 85

5.5.5　侧推千斤顶的控制方式和位置的确定 88

5.5.6　主要销轴间隙对支护性能的影响 88

5.6　通风断面的验算 89

5.7　顶板、支架受力各参数的确定 89

5.7.1　顶板覆盖率的概念 89

5.7.2　支撑式液压支架和掩护式液压支架承受水平力的方式 89

5.7.3　煤层厚度、采高和支护高度三者之间的关系 90

5.7.4　切顶能力的概念，掩护式液压支架比支撑式液压支架的切顶能力差的原因 90

5.7.5　控顶距和空顶距的概念 90

5.7.6　顶梁前端支撑能力的作用 90

5.8　铲煤板、侧护板及前后连杆的设计 90

5.8.1　铲煤板的作用 90

5.8.2　侧护板结构尺寸设计方法，哪一侧固定，哪一侧活动的原因 90

5.8.3　前连杆用单杆，后连杆用整体式的原因 90

5.9　例推千斤顶、底座结构考虑的因素………………………………………………5.9.1 浮动活塞推移千斤顶油缸的固定位置 91

5.9.2 比较三种连接推移装置的排矸能力 91

5.9.3　底座结构考虑的因素 91

5.10　支架代号和支架部件颜色 91

5.10.1　解释QY-240-18/25的代号意义 91

5.10.2　液压支架部件表面涂朱红色的原因 91

6　液压支架的受力分析 92

6.1 为设计计算方便，对支架的外载荷和支架本身简化的途径 92

6.2　液压支架支护技术参数的确定 92

6.2.1　支护面积的确定 92

6.2.2　支护强度的计算 92

6.2.3　立柱的技术参数确定 93

6.2.4　立柱的初撑力和泵站额定工作压力的确定 95

6.2.5　安全阀压力和立柱工作压力的确定 95

6.2.6　推移千斤顶的技术参数的确定 95

6.2.7　平衡千斤顶的技术参数的确定 96

6.3　液压支架受力分析与计算 98

6.3.1　具有悬臂前探梁的刚性顶梁支撑式液压支架的受力分析和计算 98

6.3.2　铰接式顶梁支撑式液压支架的受力分析和计算 99

6.3.3　平衡式顶梁掩护式液压支架的受力分析和计算 99

6.3.4　铰接式顶梁掩护式液压支架的受力分析和计算 101

6.3.5　支撑掩护式液压支架的受力分析和计算 103

6.3.6　顶梁载荷的分布 105

6.3.7　实际支护强度的计算 106

6.3.8　底座接触比压的计算 106

6.3.9　支护效率的计算 107

6.4　液压支架受力的影响因素 108

6.4.1　支护高度对支架受力的影响 108

6.4.2　摩擦系数对支架受力的影响 109

6.4.3　平衡千斤顶的推、拉力对支架受力的影响 109

6.4.4　矸石作用力对支架受力的影响 110

6.4.5　tanθ值对支架受力的影响 110

6.4.6　摩擦力方向对支架受力的影响 110

6.5 液压支架受力计算的计算机程序设计 110

6.5.1　掩护式液压支架受力的计算机计算 110

6.5.2　支撑掩护式液压支架受力的计算机计算 119

6.6　液压支架型式试验计算 125

6.6.1　进行液压支架型式试验的原因 125

6.6.2　进行强度试验的方法 125

6.6.3　各种加载方式的垫块位置和尺寸 126

6.6.4　加载试验的方式及目的 129

6.6.5　支撑式液压支架的加载试验的受力计算 129

6.6.6　掩护式液压支架的加载试验的受力计算 132

6.6.7　支撑掩护式液压支架的加载试验的受力计算 136

7　液压支架的强度设计 141

7.1 液压支架在强度设计时的强度条件 141

7.2　液压支架的强度校核 142

7.2.1　顶梁强度的校核 142

7.2.2　掩护梁的最大弯矩计算 145

7.2.3　耳板的强度校核 147

7.2.4　销轴的强度校核 148

7.2.5　平衡千斤顶耳座及耳座焊接强度的校核 149

7.2.6　支架结构件焊接强度的计算 150

7.2.7　立柱强度的验算 151

7.2.8　短柱的强度校核 161

7.3　抗扭强度计算 161

7.3.1　顶梁的受扭计算 161

7.3.2　掩护梁的扭矩计算 164

7.3.3　前、后连杆的扭矩计算 164

7.3.4　底座的受扭计算 166

7.3.5　顶梁和掩护梁的抗扭强度计算 166

7.3.6　连杆和底座的抗扭强度计算 170

7.4　掩护梁强度的安全系数 170

7.4.1　掩护梁强度安全系数定为1.3的不合理性 170

8　薄煤层液压支架设计 175

8.1 国内外薄煤层液压支架的基本架型 175

8.2　薄煤层支架结构尺寸设计 176

8.3　薄煤层液压支架的操作系统分类及选型 176

8.4　薄煤层支架的结构设计 177

9　厚煤层液压支架设计 179

9.1　厚煤层液压支架的类型 179

9.2　一次采全高液压支架设计 179

9.2.1　一次采全高厚煤层液压支架的结构特点 179

9.2.2　一次采全高厚煤层液压支架结构尺寸的设计 179

9.2.3　一次采全高厚煤层液压支架的结构设计 180

9.3　放顶煤液压支架设计 181

9.3.1　放顶煤液压支架的分类 181

9.3.2　放顶煤液压支架的选型和适用条件 181

10　端头支架设计 183

10.1 端头支架设计前的原始条件 183

10.2　对端头支架的要求 183

10.3　端头支架的结构设计 183

10.4　端头支架主要参数的确定 184

11　液压支架的液压系统设计 185

11.1 液压支架传动装置的基本要求 185

11.2　液压支架的传动特点 185

11.3　立柱和千斤顶的液压系统 185

11.3.1　立柱控制回路的种类 185

11.3.2　千斤顶系统的种类 187

12　液压支架的安装与使用 190

12.1　在移架过程中，输送机避免产生后退现象 190

12.2　采煤机在工作时，保证支架和输送机之间不发生位移的措施 190

12.3　单伸缩立柱的机械加长杆在工作面的调节 190

12.4　左、右工作面改变时，侧护板的改装 191

12.5　液压支架在工作中常见的破坏形式及易损部件 191

12.6　底座焊接时，前、后连杆销轴孔保证同轴度的方式 191

12.7　移架时“啃底”的原因 191

12.8　移架时采用邻架操作和本架操作的优缺点及邻架操作时人站立地点的选择 191

12.9　移架速度及计算 191

12.10　成组支架电液程序控制的工作方式 194

附录 196

参考文献 207

后记 208