单体液压支柱---毕业设计.doc

--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________单体液压支柱---——专题部分设计支柱总体结构,绘制支柱的总装配图1张;支柱主要零件设计计算①校核支柱的稳定性;②校核中心加载、偏心加载时油缸、活柱的强度;③校核底座、挡环、限位台阶的强度;④、绘制三用阀装配图;完成主要零件设计计算;①单向阀设计计算;②卸载阀弹簧的造型设计;③安全阀弹簧的设计;④;编写毕业设计计算说明书1份;计算与说明结果设计参数与设计规范支柱使用乳化剂10%-20%的乳化液。设计参数如下:工作载荷:25T,工作液压:318kgf/,三用阀距顶梁距离:537mm。单体液压支柱:;支柱在最大高度时,两端铰接,同侧偏心50mm。加载为支柱的额定工作载荷时,其危险断面上的最大广义应力应小于材料许用应力;强度校核时认为有初挠度,支柱压缩至最小高度,轴向加载为额定工作载荷的两倍时,油缸压力允许保持至安全阀关闭压力,加载5分钟,各个零件不得有任何破坏欲变形;升柱速度大于60mm/s,降柱速度大于40mm/s三用阀:单向阀开启压力。安全阀最大流量3L/min,安全阀最大流量时允许压力增高值为额定工作压力的25%;支柱升柱时间,降柱时间<20s;卸载手把作用力;在压力下,卸载阀不许渗漏。目录第1章概论 1我国煤层贮存状况 1用途 1适用范围 2单体液压支柱发展概况 3国内外单体液压支柱的发展趋势 3使用单体液压支柱的突出优点 4第2章总体与主要零件设计 5单体液压支柱工作原理、结构与方案比较 5外注式单体液压支柱 5内注式单体液压支柱 6材料的确定 9单体液压支柱主要零件尺寸计算 10液压缸尺寸的计算 10缸盖尺寸计算 11活塞杆尺寸计算 12活塞尺寸计算及加工要求 13柱头设计 16铰接顶盖的设计 16第3章主要零部件强度和稳定性验算 17缸筒及活塞杆中心加载强度校核 17支柱稳定性校验 25偏心加载缸筒及活塞杆校核 26偏心加载时缸筒及活塞杆强度校核 26支柱稳定性校核 33第4章其他零件校核和复位弹簧设计 34复位弹簧的设计计算 34其他零件强度校核 37手把体挡环与限位台阶强度校核 37校核底座与活塞接触时的强度 38第5章三用阀的设计 39单向阀的设计计算 40卸载阀设计计算 46安全阀弹簧设计计算 57第6章支柱的拆装和试验 61三用阀的组装 61支柱组装 62支柱的拆卸 63试验 63使用注意事项 64支柱的故障与维修 65常见支柱故障及排除方法 65维修注意事项 69第7章其他 70经济分析 73结论 74致谢 75参考文献 76计算与说明结果概论我国是煤炭资源最为丰富的国家,煤炭的储量和产量占世界第一位。煤炭已经成为我国所依赖的重要能源。我国的煤炭资源分布地域极广,煤层贮存状况也各式各样,主要有如下几个特点:1、从围岩和煤层贮存的关系上来说,我国不仅有贮存在软岩顶板下的煤层和一般顶板条件下的煤层,还有赋存在坚硬顶板条件下的煤层。坚硬顶板下煤层开采难度相当大,常常有几千平方米的悬顶出现,一旦垮落即可造成严重的事故。2、从煤层贮存的地质条件来说,由于地质条件复杂,由地壳运动而造成的被断层破坏的煤层较多。在一块煤田中,总有几条贯穿整个煤田的、大落差的断层,至于较小的断层更是层出不穷。3、从煤层自身的贮存条件上来说,在我国境内的煤层有近水平煤层,有倾斜煤层,有急倾斜煤层,还有直立倒转的煤层;不仅有相当稳定的大片煤层,也有像我国南方的“鸡窝”状贮存煤层。可以看出,我国是世界上煤层贮存条件最为复杂的国家。在开采的实践过程中,工程技术人员所遇到的困难和解决困难的方式是全世界绝无仅有的。近几年煤矿冒顶事故频繁发生,因此,单体液压支柱在采矿工业中是非常重要的。它保障着国家财产和人员的生命安全,尤其在大倾角煤层中,更能体现它的重要性。但通用式单体液压支柱不能满足要求,所以对其顶盖进行改进——采用防倒式顶盖。外注式支柱是一种外部供液的恒阻式单体液压支柱。它可与金属顶梁配套使用,也可单独做点柱用,供煤矿一般机械化工作面支护顶板,或供综合机械化工作面作端头支护及其他临时性支护。计算与说明结果外注式支柱使用于下列煤层条件:1、煤层倾角大于的急倾斜回采工作面。2、煤层顶、底板条件(1)工作阻力为245KN的支柱,底板抗压强度应为28MP以上。如底板较软,支柱压入底板的深度以不恶化顶板的完整性及不影响支柱的回收为限,否则,应采取“穿鞋”或加大底座等措施。(2)适用于一人工作时进行支护作业。(3)顶板冒落情况较好,冒落后不影响支柱的回收。(4)在分层开采人工假顶工