机械工程及自动化专业毕业设计指导书（专科）中国矿业大学成人教育学院2010年2月摘要采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。
综合机械化不仅产量大，效率高，成本低，而且能减轻笨重的体力劳动，改善作业环境，是煤炭工业技术的发展方向。
液压支架是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。
液压支架主要由以下几个基本部分组成：顶梁，掩护梁和四连杆机构，侧护板，底座，立柱，千斤顶。
设计要遵从支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等原则。
在掩护式液压支架的设计过程中，整体伸缩式顶梁和立柱的设计是重点。
本论文介绍了液压支架的结构，类型，工作原理，特点，目的及要求，对支撑掩护式液压支架作了详尽的分析和介绍，讲述了这种支架的方案和用途。
关键词：液压支架；支护；四连杆机构目录摘要 (1)目录 (2)ABSTRACT (5)前言 (6)第一章绪论 (8)1.1液压支架的工作原理 (8)1.2液压支架的工作过程 (9)1.3支架组成 (10)1.4液压支架主要结构件及其作用 (10)1.4.1 顶梁 (10)1.4.2 掩护梁 (11)1.4.3 底座 (12)1.4.4 前后连杆 (13)1.4.5 推移机构 (14)1.5液压系统及其控制元件 (14)1.6支架的设计特点 (15)第二章液压支架的结构设计 (16)2.1主要原始设计参数 (16)2.2液压支架的选型 (16)2.2.1 不同结构类型的液压支架比较 (16)2.2.2 液压支架的架形选择原则 (18)2.2.3 影响架形选择的因素 (19)2.3液压支架的整体结构尺寸的设计 (20)2.3.1 支架的高度和伸缩比 (20)2.3.2 支架间距 (20)2.3.3 底座长度 (20)2.4四连杆机构的作用和四连杆机构设计 (21)2.4.1 四连杆机构的作用 (21)2.4.2 四连杆机构定位尺寸和极限参数的确定 (22)2.4.3 四杆机构优选设计法 (24)2.5液压支架的总体布置 (38)2.5.1设计要求 (38)2.5.2 支架整体机构尺寸的确定 (38)第三章液压支架主要零部件的设计 (45)3.1顶梁 (45)3.1.1掩护式支架顶梁结构形式 (45)3.1.2顶梁结构和断面形状 (45)3.2立柱 (46)3.2.1立柱参数的确定 (47)3.2.2立柱的初撑力与泵站额定工作压力 (48)3.2.3主要参数的确定 (49)3.3拟定液压系统 (53)第四章支架的受力分析与强度计算 (56)4.1支架的工作状态 (56)4.1.1顶板状态 (56)4.1.2支架工作状态 (56)4.1.3支架受力 (56)4.2支架载荷的确定 (56)4.3支架的受力分析 (57)4.3.1 铰接式顶梁掩护支架受力分析 (57)4.3.2各主要参数的影响 (59)4.3.3主要部件的强度校核 (61)4.4 顶梁载荷分布 (1)4.5支护强度和底座接触比压 (2)4.5.1支护强度 (2)4.5.2底座接触比压 (2)4.5.3 支护效率 (3)4.6立柱强度验算 (3)4.6.1油缸的稳定性验算 (3)4.6.2活柱强度验算 (5)4.6.3缸体强度校核 (5)4.6.3机械加长杆强度校核 (6)第五章液压支架的使用和维护 (7)5.1液压支架的使用操作 (7)5.1.1操作前的准备 (7)5.1.2操作方式与顺序 (7)5.1.3支架使用中的注意事项 (8)5.2液压支架操作维护要求 (9)5.3维护和管理的具体内容 (10)5.4维修与管理注意事项 (11)结论 (14)致谢 (15)参考资料 (16)附录 (17)AbstractThe comprehensive mechanization of coal mining is the acceleration coal industrial development of our country , raises labor productivity substantially , realizes the modern a strategic measure of coal industry. Synthesize mechanization not only output big, efficiency has low cost high and can alleviate heavy physical labor and improvement schoolwork environment, is the technology of coal industry develop direction. Hydraulic support is the one of comprehensive most important equipment in the mechanization method of coal mining.Hydraulic support major from some following basically partial compositions: Top beam, screens beam and 4 linkage mechanisms, side fender, base, prop. Design to follow protect performance good, strength is speed high, move rapid, safely reliable etc. principle.In the design course that the type of supports cover type, the design of 4 linkage mechanism ，base ，structural member is key. This paper has introduced requirement, type, working principle, characteristic, purpose and the structure of hydraulic support, for screening type hydraulic pressure support have made detailed analysis and introduction, have narrated use and the scheme of this kind of support.Keyword: hydraulic support shoring 4 linkage mechanisms前言著名诗人陆游说过“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！”作为当代的大学生，特别是象我们这样实践性很强的工科专业——机械设计制造及其自动化的本科生，我想大家都深深理解这句话的含义。
我们毕业设计的意义也在如此。
毕业设计是对我们大学四年所学知识的系统总结和综合运用，同时也是对我们分析问题和决绝问题的能力的检验。
它是我们大学生活的最后一环，也是我们大学学习最为重要的一环。
因此，认真的作好这次毕业设计，无论是对于我们步入社会，投身于生产一线；还是以后继续深造都有着非常重要的意义。
毕业设计，是我们大学本科生活的完美结束，也是我们美好新生活的开始！毕业设计的目的：1通过本次毕业设计，我们能够达到以下目的：2培养我们综合运用和巩固扩展所学知识，提高理论联系实际的能力；3培养我们收集、阅读、分析和运用各种资料，手册等科技文献的能力；4使我们更加熟练的运用AUTOCAD、Word 等计算机办公软件，提高计算机辅助设计的能力；5训练和提高机械设计的基本理论和技能；6培养独立思考，独立工作的能力；7培养我们的团队合作意识。
我的毕业设计是关于经济型掩护式液压支架的设计。
液压支架是综合机械化采煤的关键设备，对于提高采煤效率，降低成本，改善作业环境，减少笨重的体力劳动具有举足轻重的作用。
其中，掩护式液压支架是日本在引进英国垛式支架和苏联掩护式支架的基础上，结合我国特点于1968年首先研制成功的。
它保留了垛式支架支撑力大，切顶性能好，工作空间宽敞的优点，采用单排立柱支撑顶梁（或顶梁于掩护梁）的结构；具有防护性能好，结构稳定的长处，采用坚固的掩护梁以及侧护板将支架于老塘完全隔开，并用双纽线连杆机构联结掩护梁和支架底座。
因此，加深掩护式液压支架的设计和研究具有深远的意义。
整个毕业设计已接近尾声，我们所忙碌的成果即将接受检验。
我相信，有耕耘，定有收获；有付出，定会有回报。
最后，感谢各位评阅老师在百忙之中评阅本文。
由于时间仓促，本人水平有限，难免有错误和不足之处，敬请各位老师指正与赐教。
第一章绪论液压支架作为煤矿长壁综采工作面的关键设备，近年来得了迅速地发展，它与综采系统中的“三机”（刮板输送机、转载机、带式输送机）配合使用，是煤矿开采技术现代化的重要标志。
液压支架是综采工作面主要设备之一，近10年来主要的发展趋势是向两柱掩护式和四柱支撑掩护式架型发展，架型结构进一步完善，设计方法更先进，参数向高工作阻力、大中心距(1．75m、2m)发展，结构件材料越来越多地采用高强度钢材，支架的寿命和可靠性大大提高。
在综合机械化采煤过程中，液压支架担当着极其重要的角色，其主要功能不仅用于支撑管理顶板，隔离采空区，维护采煤作业空间，并能自行前移，推进采煤工作面输送机和采煤机。
因此，液压支架的性能和可靠性是决定综采成败的关键因素之一。
另外，合理的选用采煤设备并结合先进的采煤工艺，可解决采煤工作面的采煤支护运输等生产环节之间的矛盾，可有效地提高工效增加成本减少损耗保护生产人员和设备的安全，以及减轻笨重的体力劳动，可为煤矿获得很高的经济效益。
1.1 液压支架的工作原理液压支架是由乳化液泵站提供高压乳化液（这里采用水包油型乳化液）作为动力，由液压操作系统，控制系统，液压油缸和金属构件组成。
来自泵站的高压乳化液，经主进液管送到工作面，并与每架支架的进液截止阀相连导入支架，再经过组合操纵阀配液到各液压缸，以完成支架所需的各项动作。
从支架回流的低压乳化液通过组合操纵阀与回液截止阀由主回液管路流回泵站乳化液箱，供循环使用。
支架的承载原理是：液压支架支撑在综采工作面的顶底板之间支撑顶板。
顶板压力作用在顶梁上，并通过顶梁和底座间立柱将压力传递底板。
为保证支架结构件的强度及撑在支架顶安全，在立柱的下腔装有安全阀。
当顶板压力超过立柱安全阀限定压力时，安全阀开启释放出立柱中的液体进行让压，当顶板压力下降到立柱工作阻力时，安全阀关闭进行保压承载。