摘要礦井液壓支架的應用對增加采煤工作面產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人的體力勞動和保證安全生產(chǎn)是不可缺少的有效措施，因此液壓支架的設計是技術上先進、經(jīng)濟上合理，安全上可靠、是實現(xiàn)采煤綜合機械化和自動化的主要體現(xiàn)。采用綜合機械化采煤方法是大幅度增加煤炭產(chǎn)量、提高經(jīng)濟效益的必由之路。為了滿足對煤炭日益增長的需求，必須大量生產(chǎn)機械化采煤設備，迅速增加綜合機械化采煤工作面。本文主要闡述了支頂掩護式液壓支架掩護梁、四連桿機構及液壓系統(tǒng)的設計過程。此次設計選用支頂掩護式液壓支架，支架采用四連桿機構，以改善支架受力狀況；頂梁、掩護梁、底座均做成箱體結構，減輕架體自重；立柱采用雙伸縮作用液壓缸，以增加工作行程來滿足支架調(diào)高范圍的需要，同時還對系統(tǒng)壓力損失、發(fā)熱、效率等性能進行了驗算。關鍵詞液壓支架，掩護梁，液壓系統(tǒng)，采煤綜合機械化。ABSTRACTTHEAPPLICATIONOFHYDRAULICSUPPORTINCOALMININGFACEOFINCREASINGPRODUCTIONANDRAISELABORPRODUCTIVITY,REDUCECOSTS,REDUCEMANUALWORKERSANDTOENSURESAFETYINPRODUCTIONISINDISPENSABLEFOREFFECTIVEMEASURESTO,THEREFORETHEDESIGNOFHYDRAULICSUPPORTISTECHNICALLYADVANCEDANDECONOMICALLYRATIONAL,SAFEANDRELIABLEISTHEMAINMANIFESTATIONOFTHECOMPREHENSIVEMECHANIZATIONANDAUTOMATIONOFMININGINTEGRATEDMECHANIZATIONOFCOALMININGISASIGNIFICANTINCREASEINCOALPRODUCTION,THEONLYWAYTOINCREASEECONOMICEFFICIENCYINORDERTOMEETTHEGROWINGDEMANDFORCOALTOBEMASSPRODUCEDMECHANIZEDMININGEQUIPMENT,THERAPIDINCREASEINTHEINTEGRATEDCOALFACEMECHANIZATIONTHISPAPERMAINLYEXPOUNDSTHETOPSCREENTYPEHYDRAULICSUPPORTBEAM,COVERFOURBARLINKAGEANDBALANCEJACKDESIGNTHISDESIGNSELECTIONOFHYDRAULICSUPPORTATOPCOVER,STENTS,USINGFOURLINKMECHANISM,ANDTOIMPROVETHESTENTSSTRESSSTATETOPBEAM,COVER,BASEBEAMAREMADE,REDUCEFRAMESTRUCTUREOFTHEBODYWEIGHTPILLARWITHDOUBLEEXPANSIONROLE,ANDTOINCREASETHEHYDRAULICCYLINDERWORKINGTRAVELTOMEETTHENEEDOFHIGHRANGESTANDISADJUSTEDATTHESAMETIME,THEPERFORMANCESOFSYSTEMATICLOSS,FEVERANDEFFICIENCYARECHECKEDCAREFULLYKEYWORDSHYDRAULICSUPPORT,SCREENANDBEAM,HYDRAULICSYSTEM,COMPREHENSIVEMECHANIZEDCOALMINING前言畢業(yè)設計是我們綜合運用所學的理論知識和實踐相結合的重要環(huán)節(jié)。是對我們大學四年所學知識的一次全面檢驗和應用；首先，畢業(yè)設計能培養(yǎng)我們分析實際問題的能力，運用所學知識動手解決實際問題的能力，從而鞏固深化所學的理論知識，為即將走向工作崗位打下堅實的基礎。其次，畢業(yè)設計培養(yǎng)我們深入實際，調(diào)查研究，解決在現(xiàn)實問題中可能出現(xiàn)各種問題，所以我們在設計中必須學會分析問題和解決問題的方法，要抓住主要問題，按安全可靠，經(jīng)濟實用的原則設計。再次，畢業(yè)設計培養(yǎng)了我們熟悉有關技術政策，運用國家標準規(guī)范，手冊，圖冊等工具書，獨立進行設計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術文件的工作能力。在畢業(yè)設計中，我們必須培養(yǎng)認真、負責、細致、踏實的工作作風，養(yǎng)成保質(zhì)保量、按時按量完成任務的習慣，要達到這一目的，我們在設計中必須應做到（1）隨時準備各種資料，為畢業(yè)設計做好充分的準備。（2）認真計算和檢驗，保證計算結果的準確性。（3）仿真建模和CAD制圖要認真、仔細和不斷反復檢查，以保證圖紙的質(zhì)量。（4）勞逸結合，提高工作效率，按時完成自己的設計任務。這次畢業(yè)設計不僅關系著每個人的學業(yè)成績，更重要的是它體現(xiàn)了每個人對待設計的認真程度和實際能力。固然每個人的能力不同，設計有好有劣，但我們還是力求向好的方面努力，使設計既符合實際，更加完善完美。我想這與指導老師和領導的要求也是一致的。不過由于對一些實踐性知識了解甚少，加上本次設計時間緊、任務重、圖紙多，很難百分之百的達到畢業(yè)設計的要求。所以這次畢業(yè)設計也只能是一個嘗試，但對我將來的工作必將是一個很大的幫助，相信通過這次畢業(yè)設計能達到預期目的，各方面都有所提高。由于經(jīng)驗不足、水平有限加之時間倉促，本次畢業(yè)設計一定存在不少錯誤，歡迎各位老師和同學批評指正。目錄摘要VIABSTRACTVII前言VIII第一章緒論111國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀112本課題研究的目的和意義2第二章液壓支架基本理論分析421綜采工作面的布置和循環(huán)工作過程422液壓支架的組成523液壓支架的分類6231按支架和圍巖的相互作用分類6232按移動方式分類724液壓支架的工作原理825液壓支架的支護方式1026液壓支架主要結構件及其作用11261頂梁11262掩護梁11263底座11264四連桿機構12265立柱12266推移機構1227液壓系統(tǒng)及其控制元件1328支架的設計特點1329本設計液壓支架各項技術特征13第三章液壓支架的主要結構設計1431確定液壓支架結構參數(shù)的原則與內(nèi)容14311確定支架結構參數(shù)的原則14312確定支架結構參數(shù)的內(nèi)容1432液壓支架主要結構參數(shù)的確定14321液壓支架的高度與伸縮比14322中心距和寬度的確定16323支架間距17324底座長度的確定17325頂梁長度的確定171支架工作方式對支架頂梁長度的影響172頂梁長度的計算1833液壓支架的設計要求1934支架的主要結構19341掩護梁的設計19342掩護梁護板的設計20343四連桿機構設計的要求22344底座251底座的主要作用252底座的結構型式、特點與選擇253底座長度的確定2635液壓系統(tǒng)的設計26351液壓支架的液壓系統(tǒng)簡介26352液壓支架傳動系統(tǒng)的基本要求26353液壓支架的液壓傳動特點2636液壓系統(tǒng)總體方案的確定2737立柱系統(tǒng)的設計28371液壓缸工作壓力的確定28372缸筒的設計計算29373缸筒的結構設計29374缸筒內(nèi)徑的計算29375液壓缸壁厚和外徑的計算31376液壓缸工作行程的確定32377缸蓋厚度的確定32378最小導向長度的確定33379缸體長度的確定343710液壓缸主要零件的材料和技術要求341缸體材料和毛坯342缸體的技術要求353活塞桿的材料364活塞桿的技術要求363711立柱強度校核373712液壓缸穩(wěn)定性的計算383713密封裝置的設計401對密封裝置的主要要求4038千斤頂系統(tǒng)的選取41381推移千斤頂?shù)倪x取41382平衡千斤頂?shù)倪x取43383側推千斤頂?shù)倪x取43第四章液壓支架的強度計算4441強度計算條件4442強度校核45421底座的強度校核45422頂梁上平衡千斤頂耳板與銷軸強度校核47第五章液壓支架的使用、維護與發(fā)展5051液壓支架操作維護要求5052液壓支架操作5053液壓支架操作管理事項5054維護和管理的具體內(nèi)容5155液壓支架的故障及排除52551結構件和連接銷軸53552液壓系統(tǒng)及液壓元件5356液壓支架的發(fā)展趨勢54結論56致謝57參考文獻58第一章緒論11國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀地下開采的煤產(chǎn)量主要有液壓支架配套的綜采設備產(chǎn)出的綜采設備的研制和廣泛的應用對煤炭工業(yè)革新技術裝備不僅有重大的作用,而且對采煤工藝各個環(huán)節(jié)技術水平的發(fā)展和提高,是有強有力的促進因素加速現(xiàn)代化進程,必須加速煤炭工業(yè)企業(yè)的建設,改造和革新技術裝備的進程,增加地下開采和露天開采的煤產(chǎn)量地下開采是最復雜和困難的方法,但是,這種方法在工業(yè)比較發(fā)達的國家和以煤炭作為一次能源的地區(qū),仍然普遍應用,而且,開采優(yōu)質(zhì)煤包括煉焦煤,都是采用地下開采的方法綜合機械化采煤是煤炭工業(yè)的一次技術革命,從根本上改變了煤炭工業(yè)的面貌,綜合機械化采煤是20世紀人類科學發(fā)展的重要成果綜合機械化采煤技術在我國的研究試驗,使用,發(fā)展,徹底改變了我國煤炭工業(yè)的面貌,降低了工人的勞動強度,提高了產(chǎn)量,勞動生產(chǎn)率和企業(yè)效益,滿足了國民經(jīng)濟建設對煤炭的需求,合理的集中生產(chǎn)簡化了生產(chǎn)系統(tǒng),提高了生產(chǎn)安全性,我國綜采技術發(fā)展得30多年,使我國的煤炭生產(chǎn)技術水平跨進了世界先進行列,綜放技術躍居世界領先地位工作面支護問題始終是困擾煤炭安全生產(chǎn),產(chǎn)量和效率的重要問題以液壓支架為主要設備的綜合機械化采煤以下簡稱綜采的誕生和發(fā)展是煤炭生存發(fā)展史上的一次重大革命不僅從根本上改善了勞動和安全條件,也為工作面產(chǎn)量和效率的提高奠定了基礎但是綜采設備初期投資高,特別是液壓支架占綜采設備總投資約60,因此液壓支架的合理選用特顯重要。30多年來在液壓支架技術不斷發(fā)展中，形成了以煤炭總院專業(yè)研究所和骨干支架制造廠設計所為主的支架研究設計隊伍，采用計算機CAD進行各種類型支架的設計，用有限元計算軟件等進行計算，并普及計算機繪圖。我國制訂的緩傾斜工作面頂板分類及其它研究成果為支架設計、選型和使用提供了有力的指導依據(jù)。制造方面形成以原部屬專業(yè)制造廠為主、機械工業(yè)部及船舶制造總公司等專業(yè)廠為輔的制造體系，以及以國家煤炭支護設備質(zhì)量檢測中心為骨干的檢測隊伍。制定有關檢測標準11項，建立了各項支架檢測手段，造就了一支研究、制造和使用液壓支架的龐大隊伍；形成了研制液壓支架的雄厚基礎。不僅能滿足國內(nèi)需求，還向美國。俄羅斯、土耳其和印度等國家出口液壓支架和成套綜采設備。為適應我國煤礦綜采機械化的發(fā)展，國內(nèi)綜采設備科研設計和制造企業(yè)已將研制開發(fā)出具有較先進技術水平的大功率電牽引采煤機、重型刮板輸送機、電液控制強力液壓支架和多點驅動大運力帶式輸送機。配套設備的生產(chǎn)能力達到15002500T/H，在適宜的煤層和礦井條件下，綜采動作面可實現(xiàn)年產(chǎn)300萬噸以上。新型礦用單體支護設備，采用懸浮式液壓技術原理，生產(chǎn)礦用單體支護設備，技術水平達到了國家領先水平，填報了國際空白。DWX型液壓支柱的柱塞懸浮，密封脹緊，密封補償，無內(nèi)泄漏，無圓弧焊縫等技術和安全特點，具有獨創(chuàng)性。新型礦用單體支護設備的誕生，消除了五十年來國內(nèi)外單體支護設備一直存在的內(nèi)泄漏和圓弧焊縫脆斷等安全隱患問題。解決了深部煤礦開采沖擊地壓條件下回采工作面支護的關鍵技術，結束了有德國人發(fā)明的第二代單體設備的歷史，并將會長期使用下去。該產(chǎn)品普遍適用于煤礦回采工作面的頂板支護和端頭支護，可廣泛應用于薄煤層、中厚煤層和較厚煤層工作面，是煤礦重要支護設備。近十年來主要的發(fā)展趨勢是向兩柱掩護式和四柱掩護式架型發(fā)展，架型結構進一步完善，設計方法更先進，參數(shù)向更高工作阻力、大中心距發(fā)展。液壓支架的另一個重大突破是控制系統(tǒng)，應用電液控制技術，采用電磁控制的先導閥，先進可靠的壓力和位移傳感器，靈活自由編程的微處理機技術，紅外線遙感技術等現(xiàn)代科技成果，使液壓支架的動作自動連續(xù)進行，移架速度大大提高，支架循環(huán)時間達到68S。我國自1973年開始大規(guī)模引進德國、英國等國家的綜采設備，經(jīng)歷了消化、吸收和改進提高的過程，到目前已形成了較完整的設計、制造和科研體系，掩護式液壓支架和采煤技術已有了長遠發(fā)展。12本課題研究的目的和意義采用綜合機械化采煤方法是大幅度增加煤產(chǎn)量、提高經(jīng)濟效益的必由之路。為了滿足對煤炭增長的日益需要，必須大量生產(chǎn)綜合機械化采煤設備，迅速增加機械化采煤工作面。由于采煤工作面的底頂板條件、煤層厚度、煤層的物理機械性質(zhì)等不同，對液壓支架的要求也不同。為了有效的支護和控制頂板，必須設計出不同類型和不同結構尺寸的液壓支架。因此液壓支架的設計工作非常重要。由于液壓支架的類型很多，由此其設計工作量也是很大的，由此可知，研制和開發(fā)新型液壓支架是必不可少的一個環(huán)節(jié)。通過對液壓支架的理論學習，完成液壓支架的設計工作，加深對液壓支架工作原理、工作性能、工作環(huán)境及其結構的了解。通過對液壓支架結構的分析，加深和鞏固機械原理的相關內(nèi)容；通過對液壓支架受力的分析和強度的校核，加深對專業(yè)基礎課理論力學和材料力學及專業(yè)課機械設計相關內(nèi)容的鞏固和理解。同樣通過對液壓支架的設計，能夠更好的認識國內(nèi)外液壓支架的發(fā)展趨勢和發(fā)現(xiàn)目前煤礦液壓支架主要存在的問題，從而為以后更深入的認識、了解和設計液壓支架打下良好的基礎。通過自己獨立的完成畢業(yè)設計任務，提高理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力，學會查閱參考書和工具書的方法，提高編寫技術文件的能力，進一步加強設計計算和制圖等基本技能的訓練，為自己成為一名出色的機械工程師打下堅實的基礎?，F(xiàn)代社會對人才提出了更高的要求，作為一名當代的大學畢業(yè)生，不見你打好堅實的專業(yè)基礎，還應具備工程技術人才應有的綜合素質(zhì)。為了適應這一發(fā)展趨勢，我們應立足變傳統(tǒng)的、僵化的、單純的畢業(yè)設計為培養(yǎng)主動學習、提高創(chuàng)新能、樹立團結協(xié)作精神、強化計算機運用等多為兼容性畢業(yè)設計；同時通過完成畢業(yè)設計，鍛煉學生解決實際工程問題的能力；在整個畢業(yè)設計的過程中，以我們的主動學習為主，教師適時指導為輔；將素質(zhì)教育與畢業(yè)設計教學相融合，從根本上提高畢業(yè)設計的質(zhì)量和水平。第二章液壓支架基本理論分析21綜采工作面的布置和循環(huán)工作過程綜合機械化采煤設備在工作面的布置情況如圖21所示，其中主要設備有進行落煤和裝煤工作的滾筒式采煤機1（也可用刨煤機）；完成工作面用煤工序的可彎曲刮板運輸機5和順槽運輸設備（轉載機4與可伸縮皮帶運輸機3），用于支護頂板的工作面支架2和端頭支架10、11，設在下順槽的乳化液泵站（包括乳化液8和乳化液箱9），以及由乳化液泵站引入工作面的主進管6和回液管7等。各種綜采工作面的布置方式基本相同，只是設備和使用條件的不同略有差異。上述各種設備在回采工作面中，按一定的生產(chǎn)工藝流程協(xié)調(diào)的進行工作，發(fā)揮著各自的效能。綜采工作面的生產(chǎn)過程比較單一，只有采煤、移架、推溜三項主要工序，而這三項工序的組合，可以是采煤移架推溜也可以是采煤推溜移架。前者隨采煤機后緊接移架，及時支護頂板，稱及時支護方式。后者推溜后在移架，稱滯后支護方式，現(xiàn)在以采用先移架，后推溜工作方式的總采面為例，說明他的循環(huán)工作過程（見圖21）由圖21可知AA斷面表示采煤機截割前狀態(tài)，此時，運煤機緊靠煤壁，移架裝置處于伸出狀態(tài)，支架相對于運輸機退后一個步距。BB斷面表示采煤機截割后狀態(tài)，這時支架頂梁端與煤壁之間的頂板裸露，需要及時支護。CC斷面表示采移架后狀態(tài)，采煤機截割后接著把支架移至緊靠運輸機的位置，并升柱撐緊，以便及時支護新暴露的頂板，移架步距一般600MM，它必須與采煤機的截割深度相配合。DD斷面表示推移運輸機后狀態(tài)，隨著采煤機的不斷截割前進，滯后采煤機約1012M左右，把運輸機推至煤壁前的新機道上。由此可知，這個綜采工作面的回采工藝流程是采煤、移架和推溜。沿工作面全長，每完成一個流程，即采煤機割一刀，液壓支架和工作面運輸機前進一次，稱為一個循環(huán)。綜采工作面的生產(chǎn)過程，就是按此循環(huán)工作不斷進行的過程。圖21綜合機械化采煤設備在工作面的布置情況22液壓支架的組成液壓支架是綜采工作面支護設備，它的主要作用是支護采場頂板，維護安全作業(yè)空間，推移工作面采運設備。液壓支架的種類很多，但其基本功能是相同的。液壓支架按其結構特點和與圍巖的作用關系“般分為三大類，即支撐式、掩護式圖22和支撐掩護式圖23根據(jù)支架各部件的功能和作用，其組成可分承載結構件、動力油缸、控制操縱元件、輔助裝置和工作液體五部分。圖22掩護式液壓支架結構圖23支撐掩護式液壓支架結構（1）承載結構件，如頂梁、掩護梁、底座、連桿、尾梁等。2液壓油缸，包括立柱和各類千斤頂。3控制元部件，包括液壓系統(tǒng)操縱閥、單向閥、安全閥等各類閥，以及管路、液壓、電控元件等。其主要功能是操作控制支架各液壓油缸動作及保證所需的工作性能。4輔助裝置，如推移裝置、護幫或挑梁裝置、伸縮梁或插板裝置、活動側護板、防倒防滑裝置、連接件等。這些裝置是為實現(xiàn)支架的某些動作或功能所必需的裝置。（5）工作液體這是傳遞泵站能量，使液壓支架能有效工作的工作介質(zhì)。液壓支架的工作液體是乳化液。23液壓支架的分類231按支架和圍巖的相互作用分類此時液壓支架可分為三類（1）支撐式支架它有較長的頂梁，較多的支柱，并呈垂直布置，支架的穩(wěn)定性由支柱的復位機構來保證，因此有堅固的箱式底座。它靠支柱與頂梁的支撐作用，控制工作面的頂板，維護工作空間，而頂板巖石則在頂梁后部切斷跨落。這種類型的支架具有較大的支撐能力和良好的切頂性能，因此適應于頂板堅硬完整，周期壓力明顯或強烈，底板也較硬的煤層中。（2）掩護式支架它的頂梁較短，支柱一排，一般僅12根，多呈傾斜布置與掩護梁連接或直接與頂梁相連接。它靠支柱和頂梁支撐頂板，而掩護梁只與冒落矸石相接觸，防止矸石涌入工作面，以維護一定的工作空間。這種類型的支架，有良好的防矸掩護性能，主要適用于頂板中等穩(wěn)定和破碎，底板也較軟的煤層中。（3）支撐掩護式支架支撐掩護式支架是介于支撐式和掩護式之間的一種架型。它的特點是，支柱兩排，每排12根，多呈傾斜布置，靠采空區(qū)一側，裝有掩護梁和四連桿機構。這類支架靠支撐和掩護作用來維護工作空間，兼有支撐式和掩護式支架的優(yōu)點，適用于頂板穩(wěn)定和中等穩(wěn)定，有較明顯的周期壓力，底板中等穩(wěn)定的煤層中。支撐式、掩護式和支撐掩護式等三類支架中，對照采煤工藝對支架的要求來看，掩護式支架具有很多特點和較廣的適用范圍。雖然掩護式支架單位工作面長度上的支撐能力不如其余兩種，但由于控頂距小單位面積上的支撐力較大，能對頂板進行有效的支撐；還有有效的擋矸裝置，能更好的適應破碎頂板的支護需要；支架本身為一定的運動機構，抗水平力性能好，且便于支架前移；支架的結構和液壓系數(shù)簡單，操作簡便，管理維修容易；支架調(diào)高范圍較大，對煤層厚度變化的適應性強。所以，掩護式支架在使用中已取的良好的經(jīng)濟效果，使用范圍正在擴大。232按移動方式分類液壓支架可分為兩類（1）整體自移式支架成整體結構，因而整體移動。掩護式，和部分支撐式支架，均采用這種移架方式。（2）邁進式邁進式支架又可分為交互前移式和提步前移式兩種。交互前移式支架，是利用主副架護為著力點交互推拉前移的方式，架間安裝推移千斤頂和導向裝置。一般節(jié)式支架常用這種移架方式。提步前移式支架，是采取頂梁不大量下降，提腿跨步的方式。例如，蘇2M81型支撐掩護式支架，移架時沿著支撐柱頂板的臨架頂梁推移。還有一種是滑行頂梁式支架，移架時本架頂梁在內(nèi)部滑移。根據(jù)使用地點的不同，液壓支架又可分為工作面支架和端頭支架兩類。上述各類支架均為工作面支架，用來支護工作面的頂板。端頭支架，則用在工作面兩端與順槽的連接處，由于此處的機械設備較多，需要占有的工作空間大，同時又是人員的安全出口，要求端頭支架能很好的和各設備相配合，達到有效的支護懸露面積較大的頂板。因此，端頭支架在結構上具有特殊性。24液壓支架的工作原理（1）液壓支架自動移設的原理液壓支架以高壓液體為動力，通過各種動力油缸的伸縮，使支架完成升起、降落、行走和推移運輸機等各種動作，以便支架隨工作面不斷推進而反復支撐、前移和調(diào)整。圖24是一個最簡單的液壓支架的工作系統(tǒng)示意圖。下面按支架降柱、移架、升柱和推溜的工作過程分別加以敘述。圖24液壓支架工作原理頂梁立柱底座推移千斤頂安全閥液控單向閥123456、操縱閥輸送機乳化液泵主供液管主回液管7891012降柱當旋轉式操縱閥轉到降柱位置，打開供液閥時，高壓液體由主進液管經(jīng)操縱閥和油管，進入支柱活塞桿腔，同時也進入液控單向閥的控制管路，打開液控單向閥，支柱活塞腔的油液經(jīng)油管、液控單向閥和操縱閥，流回主回液管，支柱卸載下降。移架液壓支架卸載后，操縱閥轉到移架位置，打開供液閥時，高壓液體由主進液管經(jīng)操縱閥和油管進入到推壓千斤頂?shù)幕钊麠U腔，同時也進入液控油路，打開液控單向閥，而活塞腔的油液經(jīng)油管、液控單向閥和操縱閥流回主回液管，推移千斤頂收縮，以運輸機為支點，拉架前移。運輸機靠相鄰的推移千斤頂來固定，千斤頂由液控單項閥緊鎖。升柱液壓支架移到新的位置后，應及時升柱，以支撐新暴露的頂板。操縱閥轉到升柱位置，打開供液閥，高壓液體由主進液管進入，經(jīng)操縱閥到液控單向閥，進入到推移千斤頂?shù)幕钊麠U腔，支柱活塞桿腔的油液，同時也進入液控油路，經(jīng)油管和操縱閥流回主回液管，活塞和頂梁升起，支撐頂板。推移運輸機當液壓支架前移并重新支撐后，操縱閥轉到推移位置，打開供液閥時，高壓液體由主進液管經(jīng)操縱閥、液控單向閥進入到推壓千斤頂?shù)幕钊麠U腔，活塞桿腔的油液經(jīng)油管和操縱閥流回主回液管，推移千斤頂?shù)幕钊麠U伸出，以液壓支架為支點，把運輸機推移到新的工作位置。在實際生產(chǎn)中，對于具體支架的動作，根據(jù)該支架的結構和需要來確定。（2）液壓支架的支撐承載能力液壓支架的支撐承載能力是指液壓支架與頂板之間相互力學原理，它包括初撐增阻、承載增阻和恒阻三個工作階段。初撐增阻階段在升柱過程中，從頂梁接觸頂板起，至支柱活塞腔的油液壓力達到泵站的工作壓力時，松開手把，停止供液，液控單向閥立即關閉，閥球封閉了支柱活塞腔的油液，這就是支架的初撐階段。此時支柱和支架對頂板產(chǎn)生的支撐力稱為初撐力。圖25支架的工作特性曲線此時支架對頂板的支撐力為初撐力。支撐式支架的初撐力為32104NPDBCKN式中支架立柱的缸徑，；M泵站的工作壓力，；BMPA支架立柱的數(shù)量。N由上式可知，支架初撐力的大小取決于泵站的工作壓力，立柱缸徑和立柱的數(shù)量。合理的初撐力是防止直接頂過早的因下沉而離層、減緩頂板下沉速度、增加其穩(wěn)定性和保證安全生產(chǎn)的關鍵。一般采用提高泵站工作壓力的辦法來提高初撐力，以免立柱的缸徑過大。承載增阻階段支架初撐后，隨頂板下沉，立柱下腔壓力增加，直到增加到支架的安全閥調(diào)整壓力，立柱下腔壓力達到工作阻力。此階段為增阻階段。1T恒阻階段隨著頂板壓力繼續(xù)增加，使立柱下腔壓力超過支架的安全閥壓力調(diào)整值時，安全閥打開而溢流，立柱下縮，使頂板壓力減小，立柱下腔壓力降低，當?shù)陀诎踩y壓力調(diào)整之后，安全閥停止溢流，這樣在安全閥調(diào)整壓力的限制下，壓力曲線隨時間呈波浪形變化，此階段為恒阻階段。此時支架2T對頂板的支撐力稱為工作阻力，它是由支架安全閥的調(diào)定壓力決定的。支撐式支架的工作阻力為32104NPDAKN式中支架安全閥的調(diào)定壓力；APM支架的工作阻力標志著支架的最大承載能力。對于掩護式和支撐掩護式支架，其初撐力和工作阻力的計算還要考慮到立柱傾角的影響因素。支架的工作阻力是支架的一個重要參數(shù)，它表示支架支撐力的大小。但是，由于支架的頂梁長短和間距大小不同，所以并不能完全反映支架對頂板的支撐能力。因此，常用單位支護面積頂板上所受支架工作阻力值的大小，即支護強度來表示支架的支護性能。即310FPQMA式中支架的支護面積，。2M25液壓支架的支護方式綜采工作面的主要生產(chǎn)工序有采煤、移架和推溜。3個工序的不同組合順序，可形成液壓支架的3種支護方式，從而決定工作面“三機”的不同配套關系。（1）即時支護般循環(huán)方式為割煤一移架一推溜，工作面“三機”的配套關系。即時支護的特點是，頂板暴露時間短，梁端距較小。適用于各種頂板條件，是目前應用最廣泛的支護方式。（2）滯后支護一般循環(huán)方式為割煤一推溜一移架。滯后支護的特點是，支護滯后時間較長，梁端距大，支架頂梁較短?？捎糜诜€(wěn)定、完整的頂板。（3）復合支護般循環(huán)方式為割煤一支架伸出伸縮梁一推溜一收伸縮梁一移架。復合支護的特點是支護滯后時間短，但增加了反復支撐次數(shù)?？蛇m用于各種頂板條件，但支架操作次數(shù)增加，不能適應高產(chǎn)高效要求，目前應用較少。26液壓支架主要結構件及其作用261頂梁頂梁采用整體結構，頂梁直接與頂板接觸，支撐頂板負荷，是支架的主要承載部件之一，由鋼板焊接而成的箱形結構，以滿足強度和剛度要求。其主要作用是1、承接頂板巖石及煤的載荷；2、反復支撐頂煤，可對比較堅硬的頂煤起破碎作用；3、隔離頂板，為回采工作面提供足夠的安全空間。本支架采用分段組合式頂梁結構，強度高，對頂板維護較好；另外，在頂梁前部還布置有起吊耳，可方便吊掛較小的機件。262掩護梁掩護梁分別與底座和頂梁相連接，其主要作用有1）承受下部頂板傳給的水平分力和側向力，增強支架的抗扭性能；2）掩護梁與掩護梁千斤頂，保證支架的穩(wěn)定性；3）阻擋后部落煤，維護工作空間。263底座底座是將頂板承受的壓力通過立柱傳遞到底板并穩(wěn)定支架的主要結構件。該支架設計為整體剛性底座，底座接底面積大，有利于減小對底板的比壓。該型底座的缺點是在推移機構外易積存浮煤碎矸，要求及時清理。其主要作用是1）將上方載荷傳遞給底板，為立柱、推移裝置及其他輔助裝置提供安裝空間；2）給工作人員創(chuàng)造良好的工作環(huán)境；3）保證支架的穩(wěn)定性。264四連桿機構前、后連桿分別與掩護梁和底座鉸接，共同形成四連桿機構，前連桿采用鑄鋼件，鑄件中不得有氣孔、砂眼、夾雜物。鑄后要進行淬火和高溫回火，以降低硬度，增加強度和韌性。對于后連桿，由于不僅受到冒落矸石的載荷，還要承受頂板的水平推力，所以要求它有較大的強度。其主要作用是L、使支架在調(diào)高范圍內(nèi)，頂板平穩(wěn)地升降，并使頂梁前端與煤壁的距離梁端距變化盡可能小，更好地支護頂板。2、承受頂板的水平分力和側向力，使立柱不受側向力。本支架采用四連桿機構，為使冒落矸石不從連桿處涌入支架內(nèi)，均為鋼板焊接的箱形結構，這種結構有較強的抗拉、抗壓和抗扭性能。265立柱立柱是支架實現(xiàn)支撐和承載的主要部件，它直接影響到支架的工作性能，同時還處于高壓受力狀態(tài)，因此，立柱除了具有合理的工作阻力和可靠的工作特性外，還必須由足夠的抗壓和抗彎強度，密封良好、結構簡單并能適應支架的工作要求。立柱一般由活塞、活塞桿、缸體三部分組成，由于支架工作時，立柱承受的載荷較大，降柱力較小，故活塞桿直徑較大，常采用空心結構，以保證有足夠的剛度，活塞一般采用Y型密封圈，銅環(huán)導向，缸體底部焊接，缸體與缸蓋之間用鋼絲、螺紋或卡環(huán)連接。266推移機構支架的推移機構包括推桿、連接頭、推移千斤頂和銷軸等，主要作用是推移輸送機和拉移支架。推移連桿的一端通過連接頭與輸送機相連，另一端通過推移千斤頂與底座相連，推移連桿除承受推拉力外，還承受一定的側向力防止底座的下滑。27液壓系統(tǒng)及其控制元件支架液壓系統(tǒng)由乳化液泵站、主進液膠管、主回液膠管、各種液壓元件、立柱及各種千斤頂?shù)冉M成。支架操縱方式采用鄰架操作控制，使用快速接頭，拆裝方便，性能可靠。由乳化液泵站輸出的高壓乳化液經(jīng)主進液管支架進液截止閥過濾器操縱閥立柱或各千斤頂架液截止閥主回液膠管乳化液泵站。28支架的設計特點結合首采工作面及礦區(qū)此類地質(zhì)構造條件下，二柱掩護式液壓支架的成功經(jīng)驗，該支架應有如下特點（1）支架型式為兩柱掩護式液壓支架；（2）對支架總體結構參數(shù)優(yōu)化，梁端距變化應小；頂梁前部較薄強度、剛度應充分保證；（3）支架的四連桿結構設計要從考慮梁端距變化量控制著手，并能與其它構件形成剛性好、強度高、穩(wěn)定性好的整體結構；（4）整體頂梁和掩護梁帶單側活動長側護板，能實現(xiàn)對護頂?shù)膰烂苷{(diào)整；（5）封底底座，減小底座比壓、增大底座剛度、強度；（6）架的整體構造應有“人機學”的觀點，結構應緊湊，操作方便，制造成本降低。29本設計液壓支架各項技術特征ZY3500/25/47型液壓支架各技術特征如下表所示本設計液壓支架各技術特征型號ZY3500/25/47型式兩柱掩護式工作阻力3500KN初撐力2604KN支護強度068MPA對底板比壓18MPA支架高度25004700MM支架寬度14301570MM中心距1500MM適應煤層傾角15第三章液壓支架的主要結構設計31確定液壓支架結構參數(shù)的原則與內(nèi)容311確定支架結構參數(shù)的原則1、要滿足配套設備采煤機、輸送機的相關要求2、與支架的工作方式即時支護或滯后支護相適應3、結構緊湊，行人操作方便4、支架的工作穩(wěn)定性好。312確定支架結構參數(shù)的內(nèi)容1、確定正常工作條件下，支架與相應設備的位置關系2、確定支架總體與主要部件的布置與尺寸。32液壓支架主要結構參數(shù)的確定液壓支架的結構型式很多，且隨著采高和應用條件的不同，支架的結構布置和尺寸也各異。下面僅分析目前廣泛應用的三種典型架型的總體布置與結構尺寸的一般范圍。321液壓支架的高度與伸縮比1、高度的確定及其伸縮比一般應首先確定支架適用煤層的平均采高，然后確定支架高度。對于大采高支架，按下式確定支架高度，即HMAXMMAX十200400MMHMINMMIN400500MMHMAX支架最大高度MM；HMIN支架最小高度MM；MMAX最大采高MM；MMIN最小采高MMMMAXKM1SCMMINKM2式中M煤層平均厚度；CK、K煤層厚度上、下波動系數(shù)，一般取1S2K1113，K08090。S對于中厚煤層支架，按下式確定支架高度，即HMAXMMAX200300MMHMINMMIN300400MM對于薄煤層支架，則按下式確定支架高度，即HMAXMMAX100200MMHMINMMIN150250MM本設計最大采高4500MM,取支架最大高度MAXM45002004700MMH本設計最小采高2800MM,取支架最小高度MIN28003002500MMI支架最大高度與最小高度之差為支架的調(diào)高范圍。支架的伸縮比指其最大高度與最小高度之比值。即MAXINH代入有關數(shù)據(jù)，得M18825047支架的最大高度與最小高度之差為支架的調(diào)高范圍。調(diào)高范圍越大，支架適用范圍越廣，調(diào)高范圍給支架結構設計造成困難，可靠性降低。支架最大高度和最小高度取值應符合表31，單位。S2一考慮頂板下沉量與底板浮煤厚度，一般取S2025935M表31支撐掩護式液壓支架高度系列表（單位M）HMAXHMINHMAXHMIN100531161105532171206331813065351914073820150754021160842221709452318104724201150252212532625135527281460283015322中心距和寬度的確定支架中心距一般等于工作面一節(jié)溜槽長度。目前國內(nèi)外液壓支架中心距大部分采用15M。大采高支架為促高穩(wěn)定性中心距可采用175M，輕型支架為適應中小煤礦工作面快速搬家的要求，中心距可采用125。本次設計取支架的中心距為15M。支架寬度是指頂梁的最小和最大寬度。寬度的確定應考慮支架的運輸安裝和調(diào)高要求。支架頂梁一般裝有活動側護板一般行程170200MM。當支架中心距為15時，最小寬度一般14001430MM，最大寬度一般15701620MM。當支架中心距為175時，最小寬度一般16501680MM，最大寬度一般18501880MM。當支架中心距為125時，如果帶有活動側護板，最小寬度一般11501180MM，最大寬度一般13201350MM；如果不帶活動側護板，則寬度一般取11501200MM。本次設計取支架頂梁的最小寬度為1400，最大寬度為1570，亦即頂梁側護板側推千斤頂?shù)男谐倘?70。323支架間距所謂支架間距，就是相鄰兩架中心間的距離，按如下公式計算BBNC式中B支架間距B每架支架頂梁總寬度C相鄰支架頂梁間的間隙N每架所包含的組架或框架數(shù)，總體自移式支架N1，整體逐步式支架N2，節(jié)式組合邁步支架N支架節(jié)數(shù)。支架間距B主要根據(jù)支架形式，但目前主要根據(jù)刮板運輸機油槽節(jié)長度及槽幫上千斤頂連接的位置來確定。目前我國刮板運輸機油槽每節(jié)長度為15M,千斤頂連接位置在刮板槽中間，所以除節(jié)式和邁步式支架外，支架間距一般為15M。324底座長度的確定底座是將頂板壓力傳遞到底板和穩(wěn)固支架的部件。在設計支架的底座長度時，應考慮如下諸方面支架對底板的接觸比壓要?。恢Ъ軆?nèi)部應有足夠的空間用于安裝立柱、液壓控制裝置、推移裝置和其他輔助裝置；便于人員操作和行走；保證支架的穩(wěn)定性等。通常掩護式支架的底座長度取35倍的移架步距（一個移架步距為06M），即21M左右，支撐掩護式支架的底座長度取4倍的移架步距，即24M左右。在這里取底座長度為25M。325頂梁長度的確定根據(jù)支架工作方式和設備配套尺寸來確定頂梁長度。1、支架工作方式對支架頂梁長度的影響支架工作方式對支架頂梁長度有很大影響。先移架后推溜方式（又稱及時支護方式）要求頂梁有較大長度；先推溜后移架方式（又稱滯后支護方式）要求頂梁長度較小。這是因為采用先移架后推溜的工作方式時，支架要超前輸送機一個步距，以便采煤機過后，支架能及時前移，支控新暴露的頂板，做到及時支護，因此，先移架后推溜時頂梁長度要比先推溜后移架時的頂梁長度要長一個步距，一般為600MM。這里，采用滯后支護方式。2、頂梁長度的計算掩護式支架頂梁長度計算頂梁長度配套尺寸底座長度3001COSAQ（1GCOSP（E掩護梁與頂梁鉸點至頂梁后端點之距（MM）式中配套尺寸參考原煤炭部煤炭科學研究院編制的綜采設備配套圖冊確定；底座長度底座前端至后連桿下鉸點之距E支架由高到低頂梁前端點最大變化距離；、支架在最高位置時，分別為后連桿和掩護梁與水平面的夾角。1QP28063450經(jīng)計算的支架頂梁長度為3000MM。33液壓支架的設計要求1、滿足采煤工藝及地質(zhì)條件的要求,要有足夠的初承力和工作阻力,以便有效的控制頂板,保證其合理的下沉量。2、要有足夠的推溜力和移架力。推溜力一般為10噸左右,移架力按煤層厚度而定,薄煤層一般為1015噸,中厚煤層一般為1525噸,厚煤層一般為3040噸。3、防煤性能要好。4、排煤性能要好。5、要求有足夠的通風端面。6、從安全性考慮,要有足夠寬的人行道。7、調(diào)節(jié)范圍要大,照明、通訊方便。8、支架要求有足夠的剛度,能夠承受一定的不均衡載荷和沖擊載荷。9、支架穩(wěn)定性好,底座最大比壓小于規(guī)定值。10、在滿足強度條件下,盡可能減輕支架重量。11、要易于拆卸,結構簡單。12、液壓元件要可靠。34支架的主要結構該型液壓支架的主要結構包含頂梁、掩護梁、四連桿機構、底座、立柱等，在此主要是掩護梁、四連桿機構和液壓系統(tǒng)的設計。341掩護梁的設計掩護梁承受頂梁部分載荷和掩護梁背部載荷并通過立柱傳遞給底座。掩護梁和頂梁（包括活動側護板）一起，構成了支架完善的支撐和掩護體，完善了支架的掩護和擋矸性能。本設計選用16MN鋼，其最大承載壓強為280MPA350MPA，該型鋼可焊性好，焊后無需熱處理，應用最為普遍。掩護梁為面板式箱形結構件，為焊接箱式結構。中間以四根主骨架為主體，在主骨中焊接四個連桿窩。在掩護梁梁兩側裝有側護板，通過梁身側面伸出的側推千斤頂軸和側護板上的四個軸套配合，利用掩護梁背部的插槽和梁體側面的銷孔把側護板固定在梁體的合適位置，起到保護掩護梁梁體，保證作業(yè)空間的作用。頂板采用的鋼板厚度為30MM，筋板厚度為60MM。掩護梁的側面有折線型和直線型兩種。通常，插腿型掩護式支架掩護梁愛用折線型，可以增大通風斷面。其它掩護式和支撐掩護式支架多采用直線型，使得制造工藝簡單。掩護梁一般做成整體，也有做成左右對分的。本設計掩護梁選用整體式，直線型。掩護梁下部與前、后連桿相連，設有平衡千斤項的耳座。它的長度較短，約26MM，結構緊湊，并有側護板，側護板的橫向寬度，要稍大于移架步距，這樣移架時能與不動的鄰架間保持封閉。掩護粱是由鋼板焊成的箱體結構，因與它相連的部件較多，在結構設計時應注意互不干涉。由于掩護梁受力復雜，特別是彎扭和橫向載荷，設計時各斷面安全系數(shù)應大于13。在梁體還應設有吊裝孔，以利梁體的維護安裝。圖31掩護梁三維建模線框圖1鉸接耳2側推千斤頂軸3銷孔4加強筋板5頂板6定軸銷孔7主骨架8連接軸孔9平衡千斤頂連接耳342掩護梁護板的設計目前生產(chǎn)的支撐掩護式支架都有完善的側護裝置，不僅掩護梁兩側有側護板，而且主梁或整體頂梁從前排立柱到頂梁后的兩側也有側護板。支架工作時，一側的側護板是固定的，另一側則為活動的。制造時，通過兩側側護板對稱，總裝時可按需要將一側用螺栓或銷子固定在頂梁和掩護梁上。1、側護板的作用1消除相鄰支架掩護梁和頂梁之間的架間間隙，防止冒落矸石進入支護空間；2作為支架移架過程中的導向板；3防止支架降落后傾倒；4調(diào)整支架的間距；以上幾點是緊密相連的，要想得到良好的防矸效果，側護板必須同時具有導向、防倒和調(diào)架等功能，否則將因支架不平行、傾倒或間距加大而出現(xiàn)架間空隙，影響防矸效果。2、側護板的結構型式按側護板與掩護梁或頂梁上板面的關系，側板有上復式、埋伏式、抽出式和折頁式等幾種型式。上復式側護板結構簡單，使用廣泛。缺點是活動側護板特別是頂梁活動側護板在支架承載時不能調(diào)節(jié)，且容易被大塊巖石壓住或卡住。埋伏式側護板是在頂梁或掩護梁的上板面加焊幾條鋼板，使側護板的水平板面比頂梁或掩護梁承載面低。它改善了側護板的受力情況和活動側護板的調(diào)節(jié)性能。它的結構不復雜，目前頂梁側護板多采用這種型式。抽出式側護板的水平板面嵌入頂梁滑槽內(nèi)，正常情況下，活動側護板調(diào)節(jié)性能較好，但是，當支架承受偏載或窄滑槽內(nèi)堵塞粉塵時，調(diào)節(jié)也很困難。同時，結構也比較復雜。折頁式活動側護板的調(diào)節(jié)性能較好，不受支架承載的影響。缺點是它會造成架間三角帶，常填滿碎矸，防塵效果差。3活動側護板的控制方式活動側護板的控制方式有彈簧式、液壓式和混合式等三種。彈簧式控制的活動側護板靠彈簧力使之伸出與鄰架固定側護板靠緊，不能自由縮回。彈簧力通過導向桿使活動側板平行伸出。僅靠彈簧伸出其活動側護板的支架不具備調(diào)架功能，防倒效果也不夠好。這是因為彈簧力如果太大，將引起移架困難。為了保證架間無間隙而移架又太困難，必須限制彈簧力的大小。所以，現(xiàn)在僅靠彈簧控制的活動側護板使用不多。全液壓控制的活動側護板，能保證實現(xiàn)防矸、導向、防倒和調(diào)架等功能。但是它的液壓控制系統(tǒng)比較復雜，所以，具有全液壓控制的活動側護板的支架目前使用還不多?，F(xiàn)在使用較多的是混合控制的活動側護板，它即有彈簧伸出機構，也有側推千斤頂控制其伸縮?；旌鲜降男阅芤蚱鋫韧魄Ы镯斒欠窬哂幸簤烘i緊回路而不同。如果側推千斤頂無液壓鎖緊回路，它只能實現(xiàn)簡單的伸縮，不能將活動側護板閉鎖在適當位置。側推千斤頂不操作處于浮動狀態(tài)，千斤頂無支撐力，還是完全靠彈簧力控制活動側護板。所以它的防矸防倒效果與彈簧式差不多。不過，它可利用側推千斤頂進行調(diào)架。這種混合控制方式在降架移架過程中應同時操縱側推千斤頂。如果側推千斤頂有液壓鎖緊回路，它的防矸防倒效果較好，液壓控制系統(tǒng)也不太復雜，它有兩種工作方式一為支架承載時側推千斤頂處于浮動狀態(tài)，支架降移時其下方的側推千斤頂處于閉鎖狀態(tài)；另一種為支架承載時側推千斤頂處于閉鎖狀態(tài)，支架降移時其上方的側推千斤頂解除閉鎖成為浮動狀態(tài)。支架的側板易損壞，其主要的損壞形式有1側護板導向桿耳座與彈簧筒耳座易脫落；2導向桿和彈簧筒彎曲變形；3側護板的側板彎曲變形；4側護板和上板焊縫開裂。為此，要求側護板的耳座結構采用嵌入式，并使導向桿和彈簧筒能插入側板內(nèi)。另外，可在上板的側板間焊加強筋，如圖所示?，F(xiàn)根據(jù)常用側護板形式各自特點，本設計選用直角式雙側活動側護板。圖32直角式雙側可調(diào)的活動側護板圖33側護板三維建模線框圖343四連桿機構設計的要求1、支架高度在最大和最小范圍內(nèi)變化時，如圖21所示，頂梁端點運動軌跡的最大寬度E應小于或等于70MM，最好為30MM以下。2、支架在最高位置時和最低位置時，頂梁與掩護梁的夾角和后連桿與底平面的夾角，如PQ圖21所示，應滿足如下要求支架在最高位置時，5262，7585；支架在最低位置Q時，為有利于矸石下滑，防止矸石停留在掩護梁上，根據(jù)物理學摩擦理論可知，要求，如TANPW果鋼和矸石的摩擦系數(shù)03，則167。為了安全可靠，最低工作位置應使25為宜。而WP角主要考慮后連桿底部距底板要有一定距離，防止支架后部冒落巖石卡住后連桿，使支架不能下Q降。一般取2530，在特殊情況下需要角度較小時，可提高后連桿下鉸點的高度。從圖34中可知，掩護梁與頂梁鉸點和瞬時中心O之間的連線與水平線夾角為。設計時，E要使角滿足的范圍，其原因是角直接影響支架承受附加力的數(shù)值大小。TAN035E1HPQOE30圖34四連桿機構幾何特征圖4、應取頂梁前端點運動軌跡雙扭線向前凸的一段為支架工作段，如圖34所示的H段。其原因為當頂板來壓時，立柱讓壓下縮，使頂梁有向前移的趨勢，可防止巖石向后移動，又可以使作用在頂梁上的摩擦力指向采空區(qū)。同時底板阻力底座向后移，使整個支架產(chǎn)生順時針轉動的趨勢，從而增加了頂梁前端的支護力，防止頂梁前端上方頂板毛落，并且使底座前端比壓減小，防止啃底，有利移架。水平力的合力也相應減小，所以減輕了掩護梁的外負荷。從以上分析可知，為使支架受力合理和工作可靠，在設計四連桿機構的運動軌跡時，應盡量使值減小，取雙扭線向前凸的一段為支架工作段。所以，當已知掩護梁和后連桿的長度后，從這個E觀點出發(fā)，在設計時只要把掩護梁和后連桿簡化成曲柄滑塊機構，運用作圖法就可以了，如圖35。E圖35掩護梁和后連桿構成曲柄滑塊機構四連桿機構的設計的主要方法有直接求解法、解析法、幾何作圖法等。本設計鑒于各種方法的優(yōu)缺點，采用了幾何作圖法的方式來求解。1確定掩護梁上鉸點至頂梁頂面之距和后連桿下鉸點至底座底面之距。一般按同類型支架用類比法來確定。取掩護梁上鉸點至頂梁頂面之距為200M，取后連桿下鉸點至底座底面之距為240MM。2掩護梁和后連桿長度的確定用解析法來確定掩護梁和后連桿的長度。從幾何關系可以列出如下兩式211COSLQAPG2兩式聯(lián)立可得12COSQPGA說明支架計算高度為支架高度減去掩護梁上鉸點至頂梁頂面之距和后連稈下鉸點至底座底面之距。按四連桿機構的幾何特征要求，選定PL、P2、QL、Q2代入28式，可以求得A/G的比值。由于支架型式不同，一般A/G的比值按以下范圍來取。掩護式支架A/G045061支撐掩護式支架A/G061082支架最高位置時的計算高度為111SINIQAPGH根據(jù)A/G的比值和29式可以求得掩護梁的長度G和后連桿長度A，經(jīng)過取整后,重新算出P1、P2、Q1、Q2的角度，這幾個參數(shù)就確定了。344底座1、底座的主要作用（1）承受由立柱與連桿等傳遞的頂板載荷，并傳遞給底版；（2）是整個支架結構穩(wěn)定性、整體性的基礎；（3）為支架輔助件，例如推移裝置、防倒防滑、操縱閥架等提供依托與根基；（4）有一定的擋矸與排矸能力；（5）便于人員操作與行走；（6）與工作面輸送機等組成交替前移的支撐點，防止支架與輸送機下滑。2、底座的結構型式、特點與選擇支架底座結構型式通常有三種類型，即整體剛性底座、底分式剛性底座和鉸接分體底座。此處選擇底分式剛性底座，如圖36所示。底分式剛性底座能在一定范圍