掩护式液压支架说明书

4.2.3、侧护板的结构型式

如图4-3所示,这种型式克服了当顶板被冒落矸石压住时,影响侧护板伸缩的缺点,但支架承受偏载时,侧护板装置受力很大。

图4-3侧护板的机构形式

Fig.4-3 Side protection board organization form

4.2.4、侧护板尺寸的确定

顶梁侧护板的侧向宽度,按支架升降高度和推移步距来确定。即:考虑到当一架升起,另一架降柱时,要保证相邻两架侧护板不脱离接触。同时考虑到支架降柱后要前移,为防止顶梁后部侧护板脱离接触,顶梁侧护板后部要加宽,加宽的长度一般为顶架后部起大于一个步距,即大于600mm。

掩护梁侧护板的侧面宽度,主要考虑移架步距,一般比一个步距大100mm,即相当700mm。当一架固定,另一架前移时,两架之间能封闭,同时又考虑到降架前移时,原不动的掩护梁侧护板下部不致脱开。所以,掩护梁侧护板下部要加宽。

顶梁和掩护梁侧护板的顶面宽度,与活动侧护板的行程有关。由两台相邻支架的架间距离来确定。

顶梁和掩护梁侧护板的连接,在考虑动作灵活可靠的情况下,应尽量减少间隙,加强密封性。

4.3立柱

立柱是支架的承载构件,它长期处于高压受力状态,它除应具有合理的工作阻力和可靠的工作特性外,还必须有足够的抗压、抗弯强度,良好的密封性能,结构要简单,并能适应支架的工作要求。

1).立柱类型为双作用活塞式立柱,如图4-4。此种类型的立柱具有结构简单、成本低等优点。

2).立柱数为两根。 3).立柱间距为1~1.5m。

4).支撑方式为四柱平行支在顶梁上。一般立柱轴线与顶梁的垂线夹角小于10°(支架在最高位置时)

,由于夹角小,所以有效支撑能力大。

5).立柱缸体径 Pa=40Mpa

Dd?40F1?cm?

?ndpacos?m40?1628.07 ?3.14?2?40?cos30 =

= 17.3cm 查标准表取De?200mm 代回原公式可求得Pa=36.08Pa

根据De?200mm查表得:活柱外径 190mm 工作阻力 1764KNkN 额定工作压力 58.4 MPa 泵站压力 32.6 MPa

4.3.1.立柱的初撑力与泵站额定工作压力

立柱初撑力按下式进行计算

?1??De24?10??b' (KN)

3.14?202P1??32.6?1023.64 (KN)

4?10式中 Pb’——泵站额定工作压力Pb[Mpa]减去从泵站到支架沿城压力损失后的值。(泵

站额定工作压力Pb即泵站产品目录中给定的值。)

4.3.2.安全阀压力与立柱工作阻力的确定

安全阀的调整压力,按选定后的立柱刚体径De和支架承受的理论支护阻力F1m来确定。即:

Pa?40Fz (MPa) ?De2式中的Fz按下式计算:

Fz?Fz?F1m (KN)

nd?cos?n2068.1?1194.02 (KN)

2?cos30?式中?n------支架在最高位置时立柱倾角。

pa?40?1194.02?38.03 MPa 23.14?20求出后,再选定一种动作压力与Pa相近的标准安全阀,此安全阀的动作压力即为支架安全阀的调整压力Pa。Pa=40 MPa

立柱工作阻力P2按下式进行计算

3.14?202P2?Pa??40?1256 (KN)

4?104?10?De2当泵站和安全阀都选定后,立柱的初撑力和工作阻力便已确定,液压支架的设计和使用经验表明,初撑力与工作阻力间应满足一定关系,即:P1=(0.35~0.7)P2。P1过小,不能有效地支撑顶板,P1过大,易压碎顶板。目前这个关系有增加的趋势,掩护式支架取P1=0.72 P2为宜。

4.3.3 立柱位置的确定

1)立柱布置 掩护式支架为二柱。 支撑方式:

掩护式支架为倾斜布置,这样可克服一部分水平力,并能增大跳高围。一般立柱轴线

与顶梁的垂线夹角小于30?(支架在最低工作位置时),由于角度较大,可使调高围增加。同时由于顶梁较短,立柱倾角加大可以使顶梁柱窝位置前移,使顶梁前端支护能力增大。

2)立柱间距

立柱间距指支撑式和支撑掩护式支架而言即前,后柱的间距。立柱间距的选择原则为有利于操作,行人和部件合理布置。支撑式和支撑掩护式支架的立柱间距为1~1.5m。

3)立柱柱窝位置的确定 a、掩护式支架柱窝位置的确定:

掩护式液压支架立柱上、下柱窝位置的确定,对液压支架能否正常工作,极为重要。为此,在设计时,必须根据顶板载荷分布和底板条件,先确定支架顶梁的支撑力分布和底座对底板的比压分布,使支架能适应工作面条件的要求,从此来确定立柱上,下柱窝的位置。

b、立柱上柱窝位置的确定:

液压支架立柱上柱窝位置的确定原则,从理论上分析,要使顶梁支撑力分布与顶梁载荷分布一致。但顶板载荷分布复杂,分布规律因支架顶梁与顶板的接触情况而异。为了简化计算,假定顶梁与顶板均匀接触,载荷沿顶梁长度方向按线性规律变化,沿支架宽度方向分布。把支架的空间杆系结构简化成平面杆系结构。同时为偏于安全,可以认为顶梁前端载荷为零,载荷沿顶梁长度方向想后越来越大呈三角形分布,并按集中载荷计算,所以,支架支撑力分布也为三角形,以此计算立柱上柱窝位置。此时认为支架顶梁承受集中载荷F1在顶梁1/3初,取顶梁为分离体,受力情况如图4-5所示

图4-5 顶梁受力分析

Fig.4-5 Top-beam stress analysis

对A点取矩:

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