支撐掩護式液壓支架總體方案及底座設計【含CAD圖紙+文檔】

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Xxx大學 本科生實習報告書 教學單位 機械工程學院 專 業(yè) 礦山機電工程 班 級 學生姓名 學 號 指導教師 學生實習報告：要求對實習的主要內容、本人學習與工作的表現(xiàn)、收獲與體會、以及存在的問題等方面進行總結。 大四下學期開學我們去了昕豐機械廠和百盛機械廠實習， 在進入車間之前，要進行一次安全知識的培訓并答題。我們在一間小教室進行了培訓，指導我們的是一位經驗豐富的老師傅。師傅用他幾十年的工作經歷為我們講述著安全知識的重要性。讓我印象深刻的是他有一位同事，在即將退休時，出了一次重大事故，造成了終身殘疾，原因主要是帶手套操作車床，在清理鐵屑時，高速旋轉的主軸將手套連同他的右手一起切斷，釀成慘劇。血的教訓告訴我們，安全知識不僅要懂得，更要將其重視起來，否則將造成嚴重的后果。 面對每條安全守則，師傅都會用他的經歷告訴我們其中的含義，每條守則都是讓我刻骨銘心，最后我們都交了一份滿意的答卷。 液壓支架由頂梁、底座、掩護梁、立柱、推移裝置、操縱控制系統(tǒng)等主要部分組成。 液壓支架在工作過程中，必須具備升、降、推、移四個基本動作，這些動作是利用泵站供給的高壓乳化液通過工作性質不同的幾個液壓缸來完成的。當需要支架上升支護頂板時，高壓乳化液進入立柱的活塞腔，另一腔回液，推動活塞上升，使與活塞桿相連接的頂梁緊緊接觸頂板。當需要降柱時，高壓液進入立柱的活塞桿腔，另一腔回液，迫使活塞桿下降，于是頂梁脫離頂板。 支架和輸送機的前移，都是由底座上的推移千斤頂來完成。當需要支架前移時，先降柱卸載，然后高壓液進入推移千斤頂對活塞桿腔，另一腔回液，以輸送機為支點，缸體前移，把整個支架拉向煤壁；當需要推輸送機時，支架支撐頂板后，高壓液進入推移千斤頂?shù)幕钊唬硪磺换匾?，以支架為支點，使活塞桿伸出，把輸送機推向煤壁。 液壓支架按對頂板的支護方式和結構特點不同，分為支撐式、掩護式和支撐掩護式三種基本架型。 目前使用的液壓支架在分三類即：支撐式、掩護式和支撐掩護式支架。支撐式支架的架型有垛式支架和節(jié)式支架兩種型式。前梁較長，支柱較多并呈垂直分布，支架的穩(wěn)定性由支柱的復位裝置來保證。因此底座堅固定，它靠支柱和頂梁的支撐作用控制工作面的頂板，維護工作空間。頂板巖三石則在頂梁后部切斷垮落。這類支架具有較大的支撐能力和良好的切頂性能，適用于頂板緊硬完整，周期壓力明顯或強烈，底板較硬的煤層。掩護式支架有插腿式和非插腿式兩種型式。如圖1-4所示頂梁較短，對頂板的作用力均勻；結構穩(wěn)定，抵抗直接頂水平運動的能力強；防護性能好調高范圍大，對煤層厚度變化適應性強；但整架工作阻力小，通風阻力大，工作空間小。這類支架適用于直接頂不穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的煤層。支撐掩護式支架架型主要用：四柱支在頂梁上；二柱支在頂梁一柱或二柱支在掩護梁上。支柱兩排，每排1-2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。它的支撐力大，切頂性能好，防護性能好，結構穩(wěn)定，但結構復雜，重量大，價貴，不便于運輸。這類支架適用于直接頂為中等穩(wěn)定或穩(wěn)定，老頂有明顯或強烈的周期來壓，瓦斯儲量較大的中厚或厚煤層中。 液壓支架的構成主要有頂梁、底座、掩護粱、連桿、立柱、千斤頂、推移裝置、活動側護板、護幫裝置、防倒和防滑裝置。 采煤工作面的圍巖包括煤層上方的頂板和底板。不同賦存條件的煤層具有不同的頂、底板巖層，而不同的頂、底板巖層對工作面頂板控制有不同程度的影響。在實際工作中，為了有效的進行工作面頂板的控制，需要研究采煤工作面圍巖的關系，把頂板、底板巖石根據(jù)其不同特征進行分類，以便針對不同類型頂板、底板的特點，采取不同的控制方法，選用不同類型的液壓支架。 液壓支架在工作過程中，不僅要可靠的支撐頂板，維護一定的安全工作空間，而且要隨工作面的推進，進行移架和推移輸送機。因此，支架要實現(xiàn)升、降、推、移四個基本動作，這些動作是利用泵站供給的高壓液體，通過工作性質不同的幾個液壓缸來完成的。支架的承載過程是指支架與頂板之間相互力學作用的過程。它包括初撐、承載增阻和恒阻三個階段。支架的支撐力與時間曲線，稱為支架的工作特性曲線，初撐階段在升架過程中，當支架的頂梁接觸頂板，直到立柱下腔的液體壓力逐漸上升到泵站工作壓力時，停止供液，液控單向閥立即關閉，這一過程為支架的初撐階段。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的關鍵。承載增阻階段支架初撐結束后，隨著頂板的下沉，立柱下腔的液體壓力逐漸升高，支架對頂板的支撐力也隨之增大，呈現(xiàn)增阻狀態(tài)，這一過程為支架的承載增阻階段。恒阻階段隨著頂板壓力的進一步增加，立柱下腔的液體壓力越來越高。當升高到安全閥的調定壓力時，安全閥打開溢流，立柱下縮，液體壓力隨之降低。當降到安全閥的調定壓力時，安全閥關閉。隨著頂板的繼續(xù)下沉，安全閥重復這一過程。由于安全閥的作用，支架的支撐力維持在某一恒定數(shù)值上，這是支架的恒阻階段。此時，支架對頂板的支撐力稱為工作阻力，它是由支架安全閥的調定壓力決定的。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。 液壓支架四連桿機構是掩護式支架和支撐掩護式支架的最重要的部件之一。其作用概括起來主要有兩個：一是支架由高到低變化時，借助四連桿機構的頂梁前端的運動軌跡呈近似雙紐線，從而使支架頂梁前端點于煤壁間距離的變化大大減少，提高了管理頂板的性能；二是使支架能承受較大的水平力。掩護梁是支架的掩護構件，它有承受冒落矸石的載荷和頂板通過頂梁傳遞的水平載荷引起的彎矩，掩護梁的用途，掩護梁承受頂梁部分載荷和掩護梁背部載荷并通過前后連桿傳遞給底座。掩護梁承受對支架的水平作用力及偏載扭矩。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。掩護梁的結構為鋼板焊接的箱式結構，在掩護梁上端與頂梁鉸接，下部焊有與前、后連桿鉸接的耳座。有的支架在掩護梁上焊有立柱柱窩?；顒觽茸o板裝在掩護梁的兩側。從側面看掩護梁，其形狀有直線型、折線型。目前過內支撐式支架立柱數(shù)為2～6根，常用為4根；掩護式支架為2柱；支撐掩護式支架為4柱。支撐式支架立柱為垂直布置。掩護式支架為傾斜布置，這樣可克服一部分水平力，并能增大調高范圍。一般立柱軸線與頂梁的垂線夾角小于300 （支架在最低位置時），由于角度較大，可使調高范圍增加。同時由于頂梁較短，立柱傾角加大可以使頂梁柱窩位置前移，使頂梁前端支護能力增大。支撐掩護式支架，根據(jù)結構要求呈傾斜或直立布置，一般立柱軸線與頂梁垂線夾角小于100（支架在最高位置時），由于夾角較小，有效支撐能力較大。立柱間距指支撐式和支撐掩護式支架而言即前、后柱的間距。立柱間距的選擇原則為有利于操作、行人和部件合理布置。支撐式和支撐掩護式支架的立柱間距為1～1.5m。立柱按動作方式，分為單作用和雙作用；按結構分類，分為活塞式和活柱式；按伸縮方式分為單身縮和雙伸縮。側護板的種類分為頂梁和掩護梁的側護板有兩種， 一種是一側固定另一側活動的側護板。由于固定側護板與梁體焊接在一起，可節(jié)省原梁體的側板，既節(jié)省材料又可加固梁體。在設計時，根據(jù)左右工作面來確定左側或右側為或活動側護板。一般沿傾斜方向的上方為固定側護板，下方為活動側護板?；顒觽茸o板通過彈簧筒和側推千斤頂與梁體連接，以保證活動側護板與鄰架的固定側護板靠緊。但當改換工作面開采方向時，活動側護板便位于傾斜方向的上方，對調架、防倒等帶來不便，所以很少采用。另一種是兩側皆為活動側護板。這種側護板可以適應工作面開采方向變化的要求，有利于防倒和調架。側護裝置的作用有 消除相鄰支架掩護梁和頂梁間的間間隙，防止冒落矸石進入支護空間；作為支架移架的傾倒；防止支架的傾倒；調整支架間距。側護板的結構型式通常采用兩種類型。 一種是側護板在頂梁的外側。這種類型側護板又有三種型式，頂梁上無頂板，側護板易被冒落矸石壓住，影響側護板的伸縮；在頂梁上加設頂板，克服了以上的缺點，但支架承受偏載時，側護板裝置受力很大。 另一種是鉸接式側護板。它克服了以上兩種側護板的缺點，但由于架間側護板造成三角帶容易填入碎矸，影響架間密封效果。 同時在實習中也對于液壓支架的選型有了更加深刻的了解。液壓支架的選型，其根本目的是使綜采設備適應礦井和工作面的條件，投產后能做到高產、高效、安全，并為礦井的集中生產、優(yōu)化管理和最佳經濟效益提供條件，因此必須根據(jù)礦井的煤層、地質、技術和設備進行選擇。液壓支架架型的選擇首先要適合于頂板條件。一般情況下課根據(jù)頂板的級別直接選出架型。當煤層厚度超過2.5m時，頂板有側向推力時，應選用抗扭能力強制家，一般不宜先用支撐式支架。當煤層厚度達到2.5~2.8m以上時，需要選擇有護幫裝置的掩護式或支撐掩護式支架，煤層厚度變化大時，應選擇調高范圍較大的掩護式雙伸縮立柱的支架。應使支架對底板的比壓不超過底板的抗壓強度。在底板較軟的條件下，應選用抬底裝置的支架或插腿掩護式支架。煤層傾角<10時，支架可不設倒滑裝置15~25度時，排頭支架應設放倒滑裝置，工作面中部輸送機設防滑裝置，工作面中部支架設底設千斤頂，工作面中部輸送機設防滑裝置。對瓦斯涌出量大的工作面，應符合保安規(guī)定的要求，并優(yōu)先選用通風面積大的支撐式或支撐掩護式支架。當煤層為軟煤時，支架最大采高一般≤2.5m；中硬煤層時，支架最大采高一般≤3.5m；硬煤層時，支架最大采高＜5m。在同時允許選用幾種架型時，應優(yōu)先選用價格便宜的支架。斷層十分發(fā)育，煤層變化過大，頂板的允許暴露5~8m2，時間在20分鐘以上時，暫不宜采用綜采。 在這幾天的實習中，總的來說，收獲還是很大的。實習是本專業(yè)學生的一門主要實踐性課程。是學生將理論知識同生產實踐相結合的有效途徑，是增強學生的群眾性觀點、勞動觀點、工程觀點和建設有中國特色社會主義事業(yè)的責任心和使命感的過程。 通過實習，使我們學習和了解液壓支架從原材料到成品批量生產的全過程以及生產等知識，培養(yǎng)學生樹立理論聯(lián)系實際的工作作風，以及生產現(xiàn)場中將科學的理論知識加以驗證、深化、鞏固和充實。并培養(yǎng)我們進行調查、研究、分析和解決工程實際問題的能力，為后繼畢業(yè)設計打下堅實的基礎。通過實習，拓寬學生的知識面，增加感性認識，把所學知識條理化系統(tǒng)化，學到從書本學不到的專業(yè)知識，并獲得本專業(yè)國內、外科技發(fā)展現(xiàn)狀的最新信息，激發(fā)學生向實踐學習和探索的積極性，為今后的學習和將從事的技術工作打下堅實的基礎。 指 導 教 師 意 見 成績評定：　　　　　　　　　指導教師簽字： 2015 年 3月 20日 實習單位意見 負責人簽字： （單位蓋章） 年 月 日 備注 注：實習結束時，由實習學生填寫本表后，交指導教師和實習單位簽署意見，最后交所在教學單位歸檔保管。