中国矿业大学毕业设计（论文）
目 录
绪论………………………………………………………………（1） 第1章 立柱试验台总体结构方案设计……………………… （2） 第1.1节 立柱试验台检测项目和实验方法…………………………（2） 第1.2节 拟定试验台总体结构…………………………………… （3） 第2章 内加载液压系统设计……………………………………（4）
第2.1节 液压技术简介………………………………………………………（4） 第2.2节 液压加载系统工况分析及设计要求………………………………（7） 第2.3节 液压加载系统方案设计……………………………………………（7） 第2.4节 拟定内加载系统原理图…………………………………………（10） 第2.5节 确定系统供油压力………………………………………………（12） 第2.6节 计算系统各工况的流量…………………………………………（12） 第2.7节 液压泵的参数计算与型号选择…………………………………（13） 第2.8节 与液压泵匹配的原动机的选择…………………………………（18） 第2.9节 液压元件的选择…………………………………………………（20） 第2.10节 内加载液压系统的验算…………………………………………（29） 第2.11节 油箱的设计………………………………………………………（33） 第2.12节 泵站结构布置设计………………………………………………（38） 第3章 增压液压缸设计………………………………………………（40） 第3.1节 增压液压缸工作原理……………………………………………（40） 第3.2节 增压缸主要结构尺寸计算和性能参数确定……………………（42） 第3.3节 增压缸大缸筒的计算……………………………………………（44） 第3.4节 增压缸小缸筒的计算……………………………………………（48） 第3.5节 缸体长度的确定…………………………………………………（51） 第3.6节 活塞的最小导向长度H的确定…………………………………（52） 第4章 试验台控制系统设计…………………………………………（53） 第4.1节 监控系统发展历程………………………………………………（53） 第4.2节 支架试验台监控系统 ………………………………………… （56） 第4.3节 系统设备选择……………………………………………………（59） 第4.4节 电磁阀控制回路设计与实现……………………………………（60） 第4.5节 上下位机通信设计与实现………………………………………（61） 第4.6节 控制系统的程序设计……………………………………………（62） 结 论………………………………………………………………………（66）
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参考文献……………………………………………………………………（67） 附 录………………………………………………………………………（70） 英文原文……………………………………………………………………（71） 中文译文……………………………………………………………………（76） 致 谢………………………………………………………………………（80）
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绪论
课题研究背景和意义
液压支架的立柱以乳化液为工作介质,在液压支架支护采煤工作面顶板、破碎顶板方面起到了至关重要的作用。液压支架立柱的可靠性及安全性直接关系到矿井生产的正常化及煤矿工人的人身安全。随着中国煤炭工业的不断发展，国家对安全生产治理力度的加大，对矿用机电设备检测技术提出了更高的要求。
由于我国煤炭工业的迅猛发展，大型综采配套现代化矿井逐年增加，液压支架的使用量逐年上升,并且随着技术的革新，单根立柱的缸径已经突破400mm，额定工作压力突破43Mpa,额定工作阻力达到5400kN，向大缸径、超高压、大工作阻力发展是矿用液压支架发展的大势所趋，相信在不久的将来，单根工作阻力超过8000kN的立柱便会设计制造并投产使用，到那时检修量和实验的工作量也大大增加。液压支架立柱检测设备是生产和研制高产高效液压支架的关键设备，面对迅速发展的支护技术，需要有一种能够快速、准确地检测如此大缸径、大工作阻力液压支架立柱的实验台。
为此本文设计了这台能够准确检测单根额定工作压力不超过45Mpa，缸径不超过400mm液压立柱的实验台。
本文设计的内容
本文主要设计了液压支架立柱试验台的结构，主要内容包含试验台的液压加载系统设计、液压曾压缸设计、试验台承载框架设计及控制系统设计。
本试验台的液压加载系统采用乳化液内加载，这种液压系统结构简单,维修方便。承载框架采用钢板焊接成整体式。
本文比较详细地设计了乳化液内加载系统以及增压缸、加载泵站油箱、联结罩、联轴器、承载框架，并选取了有针对性的零部件如泵组、增压液压缸、导向套等进行了设计并绘图。因有时间的限制，以上所列的个别内容不够细致。
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第1章 立柱试验台总体结构方案设计 第1.1节 立柱试验台检测项目和实验方法
表1.1 立柱试验台检测项目和实验方法 序检验项目 号 1 检验方法 性能要求 立柱空载，在运动速度不大于活塞杆伸缩长度符合空载行程 200mm／min的工况下，全行程往设计要求。不得有滞复运动三次 涩、爬行和渗漏 （1） 立柱空载无背压工况下，分别对活塞腔，和活塞杆腔逐渐升压至活柱塞全行程移动，记录各级缸的上腔和下腔的启动压力。 最低启动（2） 立柱活柱全缩回，中缸活压力 塞杆腔保持供液压力，大活塞杆腔逐渐升压使中缸运动，记录当中缸中部通过大缸导向套时，大缸活塞杆腔的启动压力。 （1）立柱缩至最小长度，对活塞杆腔进行低压1Mpa和高压为110%额定泵压的稳压实验，稳压密封性能时间为5 min，其中一根稳压4h 实验 （2）立柱伸至最大行程，对活塞腔进行低压1Mpa和高压为110%额定泵压的稳压实验，稳压时间为5 min，其中一根稳压4h （1）立柱升至最大行程，轴向加载为额定工作压力的150%，持续5 min （2）立柱升至最大行程，活塞腔内加压至额定泵压的125%，持续强度试验 5 min （3）立柱升至最大行程在柱头和缸底同侧偏心30 mm的位置，以110%额定工作载荷轴向加载持续5 min 4
2 活塞腔启动压力不得超过3.5MPa(不包括底阀的阻力损失) 活塞杆腔启动压力不得超过7.5MPa 3 在同温度下压力不得下降和渗漏 4 （1）不得产生永久变形和破坏 （2）导向套与活塞限位机构不得产生永久变形和破坏 （3）立柱缸体不得产生永久变形和破坏 （4）活塞和缸体永久变形不得大于0.5mm