矿井提升设备的选型设计论文
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- 矿井提升设备的选型设计
绪论
21 世纪是以网络信息为代表高科技迅猛发展的新时期，也是是煤矿以高效集约化生产为特征的新时期，为了满足高产综采工作面生产发展的需要，就煤炭综采而言，国外主要产煤国家从未停止过依靠更大的技术投入取得采煤更高经济效益的努力。我们也必须抓紧研制和推广电液控制系统。液压支架实现自动控制后，就可有效地克服上述缺点，实现对支架的电液控制，而且有多种控制方式可供选择，人员可在较安全的地方集中对整个工作面的支架进行远程控制或程序控制。现在世界上已经有70 多个电液自动化控制工作面。工作面的技术设备又正在以迅猛之势向前发展。我们不能依赖老实进口，我们要自己研制，否则和我国产煤大国的地位也是极不相称的。
作为一种回采工作面的支护设备，液压支架的架型、结构与相关参数，必须与回采工作面的顶、底板条件和煤层条件相适应，才能取得良好的支护效果。由于地下开采条件的复杂性和多样性，因此，尽管国内外对液压支架己经过了近半个世纪的研究和应用，出现了数十种不同的结构架型，但至今为止，也仅能在缓倾斜中厚以下煤层中获得了较为成功的应用，对于倾斜、急倾斜或厚煤层中的液压支架尚处在研究和试验阶段。即使对于缓倾斜中厚煤层的液压支架，其结构、性能与控制方式如何更适应不同的生产条件，仍需不断的改进和研究。
通过自己独立地完成指定的课程设计任务，提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。
现代社会对人才提出了更高的要求，作为一名当代大学毕业生，不仅打好坚实的专业知识，还应具备工程技术人才应有的综合素质。为了适应这一发展趋势，我们应立足变传统的、僵化的、单纯的毕业设计为培养主动学习、提高创新能力、树立团结协作精神、强化计算机运用等多维兼容性毕业设计;同时通过完成毕业设计，锻炼学生解决实际工程问题的能力；在整个毕业设计的过程中，以我们的主动学习为主，教师适时指导为辅；将素质教育也毕业设计教学相融合，从根本上提高毕业设计的质量和水平 。
1液压支架概述
1.1液压支架的组成及工作原理
1.1.1液压支架的组成
液压支架由以下六个主要部分组成：
顶梁、底座、立柱、掩护梁、活动侧护板、推移机构、操纵控制系统
图1—1 支架组成结构
1、2互帮装置 3前梁 4顶梁 5、6立柱 7掩护梁
8后连杆 9前连杆 10底座 11推移装置
一、顶梁
用途：
1、用于支撑维护控顶区的顶板；
2、承受顶板的压力；
3、．将顶板载荷通过立柱、掩护梁、前后连杆经底座传到底板。
要求：
1、顶梁应有足够的强度，即使在接触应力分布不均匀的情况下也不致被压坏；
2、顶梁应有足够的刚度，以承受扭力；
3、顶梁对顶板的覆盖率高；
4、顶梁能适应顶板的起伏变化。
二．底座
用途：
1、为支架的其他结构件和工作机构提供安设的基础；
2、与前后连杆和掩护梁一起组成四连杆机构；
3、将立柱和前后连杆传递的顶板压力传递给底板。
要求：
1、底座应有足够的强度和刚度；
2、底座对底板的起伏变化适应性好；
3、底座与底板的接触面积大，以减小底座对底板的接触比压，避免支架陷入底板；
4、底座应有足够的地方来安设立柱、推移装置以及液压控制装置；
5、底座要能把落入支架内的碎矸排弃到老塘中。
三．立柱
用途：
1、支撑顶梁，承受载荷的作用；
2、调节支架的高度，使支架的高度满足工作面的要求；
3、立柱设置有大流量安全阀，以避免顶板冲击压力造成支架过载较大。
四．掩护梁
用途：
1．掩护梁承受顶梁部分载荷和掩护梁背部载荷并通过前后连杆传递给底座；
2．掩护梁承受对支架的水平作用力及偏载扭矩；
3．掩护梁和顶梁（包括活动侧护板）一起 ，构成了支架完善的支撑和掩护体，完善了支架的掩护和挡矸能力。
五．活动侧护板
用途：
1、消除相邻支架掩护梁和顶梁之间的架间间隙，防止冒落的矸石进入支护空间；
2、作为支架移架过程中的导向板；
3、防止支架降落后倾倒；
4、调整支架的间距。
六．连杆
前后连杆是四连杆机构中重要的运动和承载部件，与掩护梁和底座的一部分共同组成四连杆机构，使支架能承受围岩载荷、水平作用力和保持稳定。
其四连杆机构的作用：
1、通过四连杆机构，使支架顶梁端点的运动轨迹呈近似双纽线，从而使用使支架前端头离煤距离大大减小，提高了管理顶板性能；
2、能承受较大的水平力。
七．操纵控制系统
液压支架由不同数量的立柱和千斤顶组成，采用不同的操纵阀以实现升柱、降柱、移架、推溜等动作。虽然支架的液压缸（立柱和千斤顶）种类、数量很多，但其液压系统都是采用多执行元件的并联系统。
对于液压支架的操纵控制系统传动装置，应具有以下基本要求：采用结构比较简单，设备外形尺寸小，能远距离的传送大的能量；能承受较大载荷；没有复杂的传动机构；在爆炸危险和含尘的空气里保证安全工作；动作迅速；操作调节简单；过载及损坏保护简单。
容积式液压传动可最大限度的满足这些要求，因此，所有液压支架均采用这种传动。
1.1.2液压支架的工作原理
液压支架的主要动作有升架、降架、推移输送机和移架。这些动作是利用乳化液泵站提供的高压液体，通过液压控制不同功能的液压缸来完成的。每架支架的液压管路都与工作面主管路并联，形成各自独立的液压系统，如图1－2所示，其中液控单向阀和安全阀设在架内，操纵阀可设在本架或邻架内，前者为本架操作，后者为邻架操作。 ...
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