dz型單體液壓支柱畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本論文所設(shè)計的是適用于大傾角煤層使用的單體液壓支柱，主要目的是為了保證工作人員的安全。大傾角煤層下很容易發(fā)生傾倒、下滑現(xiàn)象，有時甚至?xí)l(fā)生冒頂事故。普通的單體液壓支柱不能滿足要求，所以要對其進行改進，本次主要改進的部位是頂蓋部分，由原來的通用式改為現(xiàn)在的防倒式。通過楔卡的安裝，其獨特的“L”型設(shè)計，可以卡住頂梁底部的“л”型扁鋼

2、，實現(xiàn)了支柱與頂梁的相互結(jié)合，這樣便在很大程度上緩解了以上可能發(fā)生的事故。其次，本次設(shè)計除了采用傳統(tǒng)的繪圖工具AutoCAD實現(xiàn)二維制圖外，還利用Pro/Engineer軟件進行三維實體造型，充分發(fā)揮出了Pro/Engineer的優(yōu)點，使商家與使用者對產(chǎn)品在感觀上有更進一步認(rèn)識和了解。</p><p>　　關(guān)鍵詞：大傾角； 頂蓋； 防倒式； 楔卡； 三維實體造型。 Abstract</p>

3、<p>　　This paper is designed for large inclination coal bed use monomer hydraulic pillars. Main aim is to ensure the safety of staff, the so-called big inclination coal bed means coal bed inclination than 25° e

4、ast coal bed。Its main improvements are top part, from a ceremony to present a defense down.Wedge cards through the installation and improvement to underground mining work safer，Secondly, this design tool AutoCAD drawings

5、 in addition to using the traditional two-dimensional mapping of achievement</p><p>　　Key words:　 Great inclination; defense down; Wedge cards;</p><p>　　3D modelling entities.</p><

6、;p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　第1章 緒論5</b></p><p>　　1.1 我國煤層貯存狀況5</p><p>&l

7、t;b>　　1.2 用途6</b></p><p>　　1.3 使用范圍6</p><p>　　1.4 單體液壓支柱發(fā)展概況7</p><p>　　1.4.1 國內(nèi)、外單體液壓支柱的發(fā)展趨勢7</p><p>　　1.4.2 使用單體液壓支柱的突出優(yōu)點8</p><p>　　第2章 單體液壓

8、支柱的結(jié)構(gòu)和工作原理10</p><p><b>　　2.1 分類10</b></p><p>　　2.2 技術(shù)特征10</p><p>　　2.3 單體液壓支柱的工作原理11</p><p>　　2.4 單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)12</p><p>　　2.5 零部件尺寸的計算與選擇13&

9、lt;/p><p>　　2.5.1 給定參數(shù)13</p><p>　　2.5.2 油缸與活柱體13</p><p>　　2.5.3 單體液壓支柱三用閥和復(fù)位彈簧16</p><p>　　2.5.4 單體液壓支柱用鍛件18</p><p>　　2.6 單體液壓支柱的橡膠件和塑料件24</p><

10、p>　　第3章 單體液壓支柱結(jié)構(gòu)及尺寸的驗算26</p><p>　　3.1 已知設(shè)計參數(shù)26</p><p>　　3.2 油缸穩(wěn)定性的驗算26</p><p>　　3.3 活塞桿的強度驗算27</p><p>　　3.4 缸體強度驗算29</p><p>　　第4章 單體液壓支柱的使用與維護30&l

11、t;/p><p>　　4.1 支柱的拆裝和試驗30</p><p>　　4.1.1 三用閥的組裝30</p><p>　　4.1.2 支柱組裝31</p><p>　　4.1.3 支柱的拆卸32</p><p>　　4.1.4 試驗33</p><p>　　4.2 使用注意事項33<

12、;/p><p>　　4.3 支柱的故障與維修35</p><p>　　4.3.1 常見支柱故障及排除方法35</p><p>　　4.3.2 維修注意事項38</p><p><b>　　經(jīng)濟分析40</b></p><p><b>　　結(jié)論41</b></p&g

13、t;<p><b>　　致謝42</b></p><p><b>　　參考文獻43</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　我國煤層貯存狀況</b></p><p>　　我國是煤炭資源最為豐富的國家，

14、煤炭的儲量和產(chǎn)量占世界第一位。煤炭已經(jīng)成為我國所依賴的重要能源。我國的煤炭資源分布地域極廣，煤層貯存狀況也各式各樣，主要有如下幾個特點：</p><p>　?。?）從圍巖和煤層貯存的關(guān)系上來說，我國不僅有貯存在軟巖頂板下的煤層和一般頂板條件下的煤層，還有賦存在堅硬頂板條件下的煤層。堅硬頂板下煤層開采難度相當(dāng)大，常常有幾千平方米的懸頂出現(xiàn)，一旦垮落即可造成嚴(yán)重的事故。</p><p>　?。?/p>

15、2）從煤層貯存的地質(zhì)條件來說，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，由地殼運動而造成的被斷層破壞的煤層較多。在一塊煤田中，總有幾條貫穿整個煤田的、大落差的斷層，至于較小的斷層更是層出不窮。</p><p>　?。?）從煤層自身的貯存條件上來說，在我國境內(nèi)的煤層有近水平煤層，有傾斜煤層，有急傾斜煤層，還有直立倒轉(zhuǎn)的煤層；不僅有相當(dāng)穩(wěn)定的大片煤層，也有像我國南方的“雞窩”狀貯存煤層。</p><p>　　可以看出

16、，我國是世界上煤層貯存條件最為復(fù)雜的國家。在開采的實踐過程中，工程技術(shù)人員所遇到的困難和解決困難的方式是全世界絕無僅有的。近幾年煤礦冒頂事故頻繁發(fā)生，因此，單體液壓支柱在采礦工業(yè)中是非常重要的。它保障著國家財產(chǎn)和人員的生命安全，尤其在大傾角煤層中，更能體現(xiàn)它的重要性。但通用式單體液壓支柱不能滿足要求，所以對其頂蓋進行改進——采用防倒式頂蓋。</p><p><b>　　用途</b></

17、p><p>　　外注式支柱是一種外部供液的恒阻式單體液壓支柱。它可與金屬頂梁配套使用，也可單獨做點柱用，供煤礦一般機械化工作面支護頂板，或供綜合機械化工作面作端頭支護及其他臨時性支護。</p><p><b>　　使用范圍</b></p><p>　　外注式支柱使用于下列煤層條件：</p><p>　?。?）煤層傾角大于25

18、°～35°的急傾斜回采工作面。</p><p>　?。?）煤層頂、底板條件</p><p>　?、俟ぷ髯枇?00KN的支柱，底板抗壓入強度應(yīng)為28MP以上。如底板較軟，支柱壓入底板的深度以不惡化頂板的完整性及不影響支柱的回收為限，否則，應(yīng)采取“穿鞋”或加大底座等措施。</p><p>　?、谶m用于一人工作時進行支護作業(yè)。</p>

19、<p>　?、垌敯迕奥淝闆r較好，冒落后不影響支柱的回收。</p><p>　?、茉诜謱娱_采人工假頂工作面或地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜的條件下使用時，應(yīng)采取安全措施。</p><p>　　⑤在煤質(zhì)較軟的爆破采煤工作面使用時，應(yīng)對活柱體外表面采取保護措施，以防崩壞。且不能當(dāng)貼幫柱用。</p><p>　　本支柱不宜使用在下列條件的工作面：</p><p

20、>　?。?）煤質(zhì)較硬的炮采工作面，以及周期來壓特別強烈或有沖擊地壓的工作面。</p><p>　?。?）工作面采高太低，不能保證頂板下沉后支柱安全回收所需的最小高度。</p><p>　?。?）不同工作特征或不同工作阻力的支柱，均不能在同一工作面混用。</p><p>　　單體液壓支柱發(fā)展概況</p><p>　　國內(nèi)、外單體液壓支柱的

21、發(fā)展趨勢</p><p>　　目前，我國煤礦的回采工作面支護裝備，除一部分整體自移式液壓支架外，主要的仍使用六十年代初期發(fā)展的摩擦式金屬支柱，用這種支柱裝備的回采工作面的產(chǎn)煤量約占百分之七十以上。</p><p>　　六十年代初期，回采工作面幾乎全部使用木支架。當(dāng)時開始了第一次支護技術(shù)改革，即摩擦式金屬支柱配以鉸接頂梁代替木支護，并經(jīng)歷了大約三年時間大量推廣應(yīng)用。</p>&

22、lt;p>　　其最突出的效果之一是大幅度的降低了木材消耗。與此同時，也促使人們認(rèn)識到礦山支護是一門綜合的技術(shù)，與巖層控制及采掘工序緊密相關(guān)，對加強頂板管理促進安全生產(chǎn)起著舉足輕重的作用。</p><p>　　我國在六十年代已開始了液壓支柱的研究，經(jīng)過一度中斷后，于七十年代初繼續(xù)進行研究試制工作，至七十年代末完成了工業(yè)性試驗，進行了技術(shù)鑒定，現(xiàn)已經(jīng)投入成批生產(chǎn)，并正在有計劃的逐步進行回采支護的更新?lián)Q代工作。近

23、幾年國內(nèi)的大量實踐證明，使用單體液壓支柱有著良好的技術(shù)經(jīng)濟效果，適合國情，適應(yīng)煤礦的具體情況，是進行回采支護第二次技術(shù)改革的一個方向。</p><p>　　但是在大傾角煤層的支護作業(yè)中，使用通用式頂蓋還是具有一定的缺陷。因此，本次設(shè)計主要針對這一問題進行解決與改進。</p><p>　　國外主要產(chǎn)煤國家中，單體液壓支柱曾經(jīng)在回采工作面廣泛采用，最早研制、使用的國家（如英國）在四十年代后期就

24、已有產(chǎn)品問世。其后，聯(lián)邦德國、日本、波蘭、蘇聯(lián)等國家在五十年代相繼采用，如聯(lián)邦德國薩爾礦區(qū)大體經(jīng)歷十年左右的時間在條件適應(yīng)的工作面基本上全部使用。從1956年到1963年，使用單體液壓支柱的產(chǎn)量達(dá)84.8%，五年左右時間內(nèi)使用量增長了7～8倍。國外單體液壓支柱的使用情況表明，在六十年代初期技術(shù)即達(dá)到成熟階段。</p><p>　　使用單體液壓支柱的突出優(yōu)點</p><p><b>

25、;　　1、初撐力高</b></p><p>　　一般地，初撐力可以達(dá)到7～10t，為摩擦式金屬支柱的3～10倍（摩擦式金屬支柱用液壓升柱裝置時初撐力2～3t，不用液壓升柱裝置時初撐力僅1t左右）。</p><p><b>　　2、恒阻的性能</b></p><p>　　在較小的頂板下沉量情況下，支柱即可達(dá)到額定的工作阻力，并保持恒阻

26、的特點（摩擦式金屬支柱在頂板下沉量大，支柱下縮到100mm至400mm以上時才能達(dá)到最大工作阻力）。顯然，單體液壓支柱能很快達(dá)到較高的工作阻力，大大改善了頂板維護狀況。</p><p><b>　　3、支柱承載力均勻</b></p><p>　　初撐力大與恒阻的特點，使各支柱能較均勻的承受載荷，這是優(yōu)于摩擦式金屬支柱的重要特點，對保持中等穩(wěn)定以下工作面頂板的完整是十分

27、有利的。</p><p><b>　　4、支、撤速度快</b></p><p>　　單體液壓支柱的升柱與降柱，靠液壓系統(tǒng)來完成。內(nèi)注式支柱只須扳動手柄、外注式支柱用注液槍從外部注液、扳動卸載閥排液等輕微操作即可完成回撤與支設(shè)作業(yè)，其速度一般比摩擦式支柱提高一倍左右。</p><p>　　5、促進安全生產(chǎn)、降低輔助材料消耗</p>

28、<p>　　由于初撐力高與頂板接觸嚴(yán)實，回撤與支設(shè)速度快，控制頂板效果好，提高了工作面推進速度，冒頂事故明顯減少，促進了安全生產(chǎn)，相應(yīng)地降低了木材消耗。</p><p>　　單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p><b>　　分類</b></p><p><b>　　1、按用途分類</b></p>

29、;<p>　?。?）通用型支柱。用于一般條件下使用。</p><p>　?。?）重型支柱。用于特殊條件下使用。</p><p>　　2、 按升柱時工作液循環(huán)方式分類</p><p>　?。?）內(nèi)部注液式單體液壓支柱（簡稱內(nèi)注式）。 工作液壓油在機體內(nèi)形成閉路循環(huán)。</p><p>　　（2）外部注液式單體液壓支柱（簡稱外注式）。

30、從泵站供給乳化液，通過注液槍注入支柱。</p><p><b>　　3、 按材質(zhì)分類</b></p><p>　?。?）熱軋低碳合金鋼單體液壓支柱。</p><p>　?。?）冷拔低碳合金鋼單體液壓支柱。</p><p>　?。?）輕金屬合金鋼單體液壓支柱。</p><p>　　我國批量生產(chǎn)、使用

31、的是熱軋低碳合金鋼支柱。</p><p><b>　　技術(shù)特征</b></p><p>　　支柱型號組成和排列方式如下：</p><p>　　類型及特征代號用漢語拼音大寫字母表示：D表示單體液壓支柱，第一特征代號中N表示內(nèi)注式支柱；W表示外注式支柱。第二特征代號中S代表雙伸縮，無字母代表單伸縮，Q代表輕合金。主參數(shù)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示；補充特征代號

32、一般不用。修改序號用加括號的大寫拼音字母（A）、（B）、（C）……表示，用來區(qū)分類型、主參數(shù)、特征代號均相同的不同產(chǎn)品。</p><p>　　單體液壓支柱的工作原理</p><p><b>　　1、工作介質(zhì)</b></p><p>　　外注式單體液壓支柱工作介質(zhì)為乳化液，回柱時乳化液排至工作面采空區(qū)。</p><p>&

33、lt;b>　　2、動力來源</b></p><p>　　外注式的工作介質(zhì)是由設(shè)在巷道中的泵站經(jīng)高壓軟管、注液槍等組成的管路系統(tǒng)供給，并由泵站保證支柱一定的初撐力。</p><p>　　3、降柱方式 </p><p>　　一般靠活柱的自重和復(fù)位彈簧降柱。</p><p><b>　　單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)</

34、b></p><p>　　DZ型單體液壓支柱為外部注液的單體液壓支柱。</p><p>　　單體液壓支柱有活柱體、油缸、三用閥、頂蓋、底座體、復(fù)位彈簧、手把體、活塞等主要零部件組成。如圖2—1所示：</p><p>　　圖2—1 外注式單體液壓支柱裝配圖</p><p>　　零部件尺寸的計算與選擇</p><p>

35、;<b>　　給定參數(shù)</b></p><p>　　直徑Φ100mm； 工作阻力300KN； 最大高度2000mm。</p><p><b>　　油缸與活柱體</b></p><p><b>　　1、油缸</b></p><p>　　油缸是支柱下部承載桿件。</p>

36、<p><b>　　如圖2—2所示：</b></p><p><b>　　圖2—3油缸</b></p><p><b>　?。?）主要技術(shù)要求</b></p><p>　　有足夠的強度，能長期承受最高工作壓力以及短期動態(tài)試驗壓力而不會產(chǎn)生永久變形。</p><p>

37、;　　有足夠的剛度，能承受活柱側(cè)向力，而不至于產(chǎn)生彎曲。</p><p>　　內(nèi)表面在活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下，能長期工作，且磨損少，幾何精度高，確保活塞密封。</p><p><b>　?。?）材料</b></p><p>　　缸筒材料一般要求有足夠的強度和沖擊韌性，根據(jù)油缸的參數(shù)、用途和毛坯，可選用的材料是27SiMn。</p

38、><p><b>　?。?）缸筒的計算</b></p><p>　?、倭⒅墓ぷ髯枇?，缸內(nèi)壓力，缸筒內(nèi)徑之間的關(guān)系為</p><p><b>　　P=D22p</b></p><p>　　式中 p——缸筒內(nèi)壓力，N/mm2；</p><p>　　D2——缸筒內(nèi)徑，mm；<

39、/p><p>　　P——立柱工作阻力，KN。</p><p>　　Kb= 則 p=</p><p>　　式中 pR——乳化液泵的工作壓力；</p><p>　　Kb——一般在0.52～0.78之間。</p><p><b>　　Kb===0.52</b></p><p

40、>　　初撐力= Kb×工作阻力=0.523×300=157KN</p><p>　?、陬A(yù)算缸徑尺寸和缸壁厚度</p><p><b>　　缸筒內(nèi)壓力為</b></p><p>　　p===38.2MPa</p><p>　　式中 P——立柱工作阻力300KN；</p><

41、p>　　D2——缸筒內(nèi)徑100mm。</p><p>　　缸筒材料為27SiMn無縫鋼管，s=833.85 MPa</p><p>　　[]===555.9 MPa</p><p><b>　　缸壁厚度為</b></p><p><b>　　=</b></p><p>

42、<b>　　=</b></p><p><b>　　=3.1mm</b></p><p>　　考慮到缸口要車槽口和臺階，所以選用缸壁厚度為7mm。</p><p>　?。?）缸筒的加工要求</p><p>　　①缸筒內(nèi)徑采用H8、H9配合；</p><p>　?、诟淄矁?nèi)徑D的

43、圓度公差值可按9、10、11級精度選取，圓柱度公差值可按8級選取；</p><p>　?、鄹淄捕嗣鎀的垂直度公差值可按7級精度選取。</p><p>　　2、活柱體尺寸的確定</p><p>　　活柱體是支柱上部承載桿件。根據(jù)油缸的外徑可以確定出活柱的內(nèi)外徑分別為78 mm和95 mm。</p><p>　　在外注式單體液壓支柱的活柱外側(cè)還裝

44、有限位裝置，其是限制活柱升高，保證油缸與活柱具有一定重合長度，防止活柱拔出和損壞的裝置。限位裝置有限位套、限位環(huán)、鋼絲擋圈和限位臺階等多種形式。缸徑為100mm的DZ型支柱采用活柱上限位臺階限位。</p><p>　　支柱升高，活柱上限位裝置與手把體接觸后，如果繼續(xù)供液，活柱也不再升高。因此，限位裝置必須具有一定強度，使其承受初撐力時，不至于損壞。</p><p>　　限位臺階高度尺寸計算

45、過程如下</p><p>　　H=mm=mm=151mm</p><p>　　式中 L——立柱最大工作行程，mm；</p><p>　　D2——缸筒內(nèi)徑，mm。</p><p>　　圖2—4 活柱體</p><p>　　單體液壓支柱三用閥和復(fù)位彈簧</p><p>　　1、外注式單體液壓支

46、柱三用閥的選擇</p><p>　　三用閥顧名思義，即有三種用處的閥。它是外注式單體液壓支柱的心臟，支柱靠它的單向閥完成開柱和支撐；靠它的卸載閥完成支柱的回收；靠它的安全閥在支柱過載時使支柱緩慢下縮，保護支柱不致受損。外注式支柱將三個閥組裝在一起，便于更換和維修。</p><p>　　三用閥利用左右閥筒上的螺紋裝在支柱柱頭上，并用閥筒上的O形密封圈與柱頭密封。</p><

47、;p><b>　　圖2—5 三用閥</b></p><p>　　1—左閥筒；2—注油閥體；3—限位套；4—單向閥閥座；5—壓緊螺套；6—鋼球Φ8；7—錐形彈簧；8—卸載閥墊；9—卸載閥彈簧；10—連接螺桿；11—閥套；12—閥座；13—O形圈Φ13×1.9；14—O形圈Φ28×3.5；15—安全閥針；16—安全閥墊；17—六角導(dǎo)向套；18—O形圈Φ42×3

48、.5；19—彈簧座；20—安全閥彈簧；21—調(diào)壓螺絲；22—右閥筒</p><p><b>　　2、復(fù)位彈簧</b></p><p>　　采用復(fù)位彈簧降柱可加速支柱下降速度。復(fù)位彈簧一頭掛在柱頭上，另一頭掛在底座上，并使它具有一定的預(yù)緊力。并且使用復(fù)位彈簧支柱的底座不能焊在油缸上，而必須活接，且采用連接鋼絲與油缸連接。</p><p>　　復(fù)位

49、彈簧是單體液壓支柱在進行回收時，使活柱筒快速回重要零件。檢驗復(fù)縮的位彈簧時，應(yīng)根據(jù)支柱實際支設(shè)狀況，將其拉伸到最大使用高度后保持24小時，最多允許彈簧有4mm的殘余變形，這樣的復(fù)位彈簧才算合格。</p><p>　　單體液壓支柱用鍛件 </p><p>　　外注式單體液壓支柱中有5個零件是用模鍛加工而成。它們分別是頂蓋、手把體、底座、活塞和柱頭。</p><p&g

50、t;<b>　　1、頂蓋</b></p><p>　　本次單體液壓支柱主要針對大傾角煤層的工作狀況而設(shè)計的，在大傾角工作面中單體支柱的傾倒與下滑問題一直都很嚴(yán)重,頂板冒落甚至大面積垮落事故時有發(fā)生,嚴(yán)重威脅著工作面的安全生產(chǎn)。改進單體液壓支柱頂蓋的結(jié)構(gòu)將有助于改善以上幾種情況，因此，我采用了防倒式頂蓋。</p><p>　　防倒頂蓋的基本結(jié)構(gòu)如圖2—5所示,它由頂蓋底

51、板、楔卡、擋板組成。楔卡安裝在頂蓋底板導(dǎo)槽內(nèi)。楔卡為“L”形。每只防倒頂蓋內(nèi)安裝兩只楔卡,每只楔卡有一個側(cè)面帶有斜度。防倒頂蓋取代普通頂蓋后,通過楔卡卡住頂梁底部的π型扁鋼,實現(xiàn)支柱與頂梁的相互聯(lián)接。由于兩只楔卡均帶有斜度,因而安裝時可以相互砸緊?；刂鶗r,只須錘擊楔卡的小端,使楔卡張開,脫離頂梁,便可按正常程序回拆支柱。防倒頂蓋與頂梁聯(lián)接后,限定了支柱與頂梁的支設(shè)狀態(tài)。</p><p>　　頂蓋是可更換件。它通過

52、三個彈性圓柱銷與活柱體的柱頭（或接長柱筒）連接在一起，將頂板巖石的壓力傳遞到支柱上，并利用四爪與楔卡防止頂板來壓時支柱滑倒失效。</p><p><b>　?。?）尺寸的計算</b></p><p>　　楔卡的高度是由頂梁的厚度、寬度和煤層的角度所決定的；</p><p>　　h=a+c+b×tanα</p><p

53、>　　式中 h——楔卡的高度；</p><p><b>　　a——楔卡厚度；</b></p><p><b>　　c——頂梁厚度；</b></p><p><b>　　b——頂梁寬度；</b></p><p><b>　　α——煤層傾角。 </b>

54、</p><p>　　其余尺寸均由自行設(shè)計而定。</p><p><b>　　如圖所示</b></p><p>　　圖2—6 防倒頂蓋結(jié)構(gòu) 圖2—7 頂蓋的三維實體造型圖</p><p>　　楔卡;2——擋板;3——頂蓋底板</p><p><b>　　2、手把

55、體</b></p><p>　　手把體是單體液壓支柱上唯一的一個可用手抓住的零件，對搬運、支設(shè)、移動支柱非常重要。手把體內(nèi)裝有防塵圈、導(dǎo)向環(huán)。它通過手把體連接鋼絲與油缸相連接，能繞油缸自由轉(zhuǎn)動便于操作和搬運。</p><p>　　手把體內(nèi)孔的尺寸根據(jù)油缸外徑、活柱外徑、手把體連接鋼絲、防塵圈和導(dǎo)向環(huán)的尺寸確定，防塵圈和導(dǎo)向環(huán)的尺寸根據(jù)活柱外徑選取。</p><

56、;p>　　圖2—8 手把體 圖3—9 手把體三維實體造型圖</p><p><b>　　3、底座</b></p><p>　　底座體由底座、彈簧掛環(huán)、O形密封圈、防擠圈等組成。它是支柱底部密封和承載的零件。它通過底座連接鋼絲與油缸相連接。</p><p>　　底座體外徑由油缸內(nèi)徑而定，各凹槽部分分別由安放在此處的標(biāo)準(zhǔn)件的

57、尺寸決定，而各標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸是根據(jù)油缸內(nèi)徑值查表而得。</p><p>　　結(jié)構(gòu)形式如圖2—10所示。</p><p>　　圖2—10 底座體 圖2—11 底座體三維實體造型圖</p><p><b>　　4、活塞</b></p><p>　　活塞是支柱的活柱體和液壓缸之間密封的零件，當(dāng)支柱受

58、力時承受一定的載荷和彎矩?；钊涎b有Y形密封圈、皮碗防擠圈、活塞導(dǎo)向環(huán)、O形密封圈、活塞防擠圈等。它通過活塞連接鋼絲與活柱體相連接。活塞起活柱導(dǎo)向和油缸密封作用?；钊鶕?jù)密封裝置形式來選用其結(jié)構(gòu)形式，而密封裝置則按工作壓力、環(huán)境、介質(zhì)等條件來選定。</p><p>　　（1）材料 活塞材料一般不同于缸筒的材料，選用45鋼。</p><p><b>　?。?）加工要求</b&

59、gt;</p><p>　　活塞最大的外徑根據(jù)油缸內(nèi)徑所得，但不能完全等同與油缸內(nèi)徑，因為活塞要延著油缸內(nèi)徑進行上下往復(fù)運動，所以要小于油缸內(nèi)徑?；钊c活柱接觸的尺寸根據(jù)活柱內(nèi)徑所得，其它凹槽尺寸的計算原理同手把體一樣，都是根據(jù)密封結(jié)構(gòu)形式來確定；</p><p>　?、倩钊鈴絛對內(nèi)孔D1的徑向跳動公差值，按7、8級精度選取。</p><p>　　②端面T對內(nèi)孔D

60、1的垂直度公差值，按7級精度選取。</p><p>　?、弁鈴絛的圓柱度公差值，按9、10、11級精度選取。</p><p><b>　　如圖所示</b></p><p>　　圖2—12 活塞 圖2—13 活塞三維實體造型圖</p><p>　　利用Pro/Engineer的模型分析模塊，能夠即

61、快又準(zhǔn)確的計算出零件的體積和各個截面的面積。只要給它輸入該材料的密度后，就能夠計算出零件的質(zhì)量。使用起來方便、快捷、準(zhǔn)確。</p><p>　　下面以活塞為例進行說明</p><p>　　打開活塞的零件圖后，在分析中點擊模型分析，然后選擇零件體，再輸入其密度7.9×10-6kg/mm3,完成后便輸出如下數(shù)值</p><p>　　體積=2.34×1

62、09mm3；</p><p>　　面積=2.67×107mm2；</p><p>　　密度=7.9×10-6kg/mm3；</p><p>　　質(zhì)量=1.85kg。</p><p><b>　　5、柱頭</b></p><p>　　柱頭是支柱上安裝三用閥的地方，承受和傳遞支柱的

63、載荷。</p><p>　　柱頭與活柱的連接方式為焊接，其外徑可根據(jù)活柱外徑確定，上端銷孔尺寸則由標(biāo)準(zhǔn)件彈性銷的尺寸所決定，安裝三用閥的孔也由三用閥的外徑確定。</p><p>　　柱頭的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示</p><p>　　圖2—14 柱頭 圖2—15 柱頭三維實體造型圖</p><p>　　刪除很多頁，詳細(xì)的全

64、套的圖紙說明聯(lián)系qq：656417679</p><p><b>　　續(xù)表1</b></p><p><b>　　續(xù)表2</b></p><p><b>　　維修注意事項</b></p><p>　?。?）維修場地應(yīng)清潔。零部件需經(jīng)汽油清洗干凈后再裝配，嚴(yán)格防止贓物進入支柱內(nèi)腔

65、。因為贓物是破壞密封、造成滲漏的主要因素。有橡膠件，經(jīng)汽油清洗后應(yīng)迅速取出吹干，如浸汽油時間較長，會引起橡膠件變形變質(zhì)。</p><p>　?。?）每根支柱都應(yīng)建立維修卡片備查。每次檢修時，均應(yīng)詳細(xì)記錄故障情況、損壞零部件及檢修工時等項目內(nèi)容，以便統(tǒng)計支柱修復(fù)率、維修成本和維修質(zhì)量，并有利于不斷總結(jié)提高維修水平。</p><p>　?。?）支柱維修后應(yīng)當(dāng)按試驗要求和維修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進行各項試驗

66、，各部合格后方可下井使用。</p><p>　?。?）支柱維修好后，應(yīng)將活柱降到底，放凈乳化液，豎直靠放，存放于空氣較清潔干燥的氣溫不低于0℃的場所。</p><p>　　支柱除日常維修外，應(yīng)定期進行檢查保養(yǎng)。大修周期：支柱2年，三用閥1年，注液槍1年，截止閥3個月，過濾器3個月。大修基本內(nèi)容：</p><p><b>　　①清洗所有零部件；</b&

67、gt;</p><p>　　②原則上應(yīng)更換安全閥墊、單向閥座、卸載閥墊、Y形密封圈、防塵圈、導(dǎo)向環(huán)、皮碗防擠圈及所有O形密封圈；但如果其中某些零件在大修前不久剛更換過，則應(yīng)通過檢查，根據(jù)其完好程度，確定是否更換；</p><p>　?、鄹鼡Q所有磨損和損壞的零件。</p><p>　?、苤匦陆M裝，進行規(guī)定的各項試驗。</p><p><b

68、>　　經(jīng)濟分析</b></p><p>　　本設(shè)計采用防倒頂蓋作為單體液壓支柱的頂蓋，使其更適用于大傾角的開采煤層中。它是利用現(xiàn)有的單體液壓支柱進行的局部改造，因此，投資少，見效快。其不僅能達(dá)到通用頂蓋的各項功能，更能適應(yīng)急傾斜煤層的使用，同時，還保證了工作人員的安全問題。</p><p>　　防倒式頂蓋的另一優(yōu)點是節(jié)省人力資源，通過它特有的楔卡裝置，使用安全、簡潔、方便

69、。其獨特的拆裝方式，可以減少一半的井下支護人員。</p><p>　　本次設(shè)計還采用了Pro/Engineer畫圖軟件，大大改善了使用者對該產(chǎn)品的感觀認(rèn)識，省去了人們看實物的麻煩，它可以把產(chǎn)品的三維實體造型圖形象的展現(xiàn)在人們面前。使用者不用通過看產(chǎn)品就能對產(chǎn)品有更進一步的了解與認(rèn)識。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　

70、　單體液壓支柱是礦山機械中不可缺少的部分，它在支護作業(yè)中起著致關(guān)重要的作用。</p><p>　　當(dāng)今采礦工業(yè)中，安全問題不可忽視。而保證安全性環(huán)境的關(guān)鍵所在就是單體液壓支柱的支護作用，尤其是在大傾角煤層中。因此，本次設(shè)計就是針對大傾角煤層而進行的。主要的改進部位是頂蓋部分，防倒式頂蓋通過楔卡以及其獨特的安裝與使用形式，解決了在冒頂事故發(fā)生時出現(xiàn)的一些問題。</p><p>　　計算機制圖

71、的改進也是本次設(shè)計的重要問題之一，使用Pro/Engineer軟件制圖，其優(yōu)點很多，比傳統(tǒng)的AutoCAD制圖的立體感強，且它獨特的參數(shù)化更方便設(shè)計者進行繪制與修改。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過近四個月的畢業(yè)設(shè)計，使我對所學(xué)專業(yè)課有了更深刻的認(rèn)識，讓我接觸、學(xué)習(xí)了從未涉及的領(lǐng)域。認(rèn)識到了機械自動化技術(shù)對于社會發(fā)展起著舉足輕重的作

72、用。我也從中找到自己感興趣的方面，激發(fā)了自己的學(xué)習(xí)熱情。在本設(shè)計中我通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館等渠道翻閱了不少有關(guān)設(shè)計方面的資料，學(xué)到了很多以前沒有學(xué)到的東西，同時也感覺到我們所學(xué)的知識對于以后的工作來說遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用。還不能完全獨立完成某一項目，其間我受益最大的是我有了自己一套分析和解決問題的能力。</p><p>　　能夠順利完成這次設(shè)計，離不開李延鋒老師的辛勤指導(dǎo)，為了我們弄懂每一個設(shè)計環(huán)節(jié)，李老師不厭其煩的給我們講解與

73、指導(dǎo)，直到我們徹底消化為止。從他身上我學(xué)到的不僅僅是專業(yè)知識，而且還有一絲不茍、無私奉獻的精神。在此，我向他們表示真誠的謝意。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1 張家鑒 陳享文 伊長德 液壓支架 煤炭工業(yè)出版社 1992.3</p><p>　　2 趙宏珠 綜采面礦壓與液壓支架設(shè)計 中

74、國礦業(yè)學(xué)院出版社 1987.11</p><p>　　3 陳相山等 煤礦支護產(chǎn)品實用手冊 煤炭工業(yè)出版社1998.12</p><p>　　4 張繼春 楊建國 裝配設(shè)計與運動仿真及Pro/E實現(xiàn) 國防工業(yè)出版社 2006.1</p><p>　　5 孫江宏 黃小龍 Pro/E2001虛擬設(shè)計與裝配 中國鐵道出版社 2003.3

75、</p><p>　　6 劉元林 計算機繪圖 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 2003.10</p><p>　　7 王建中 李洪 公差與制圖技術(shù)手冊 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 1999.1</p><p>　　8 孫明 機械工程基礎(chǔ) 黑龍江人民出版社 2000.2</p><p>　　9 彭英杰 AutoCAD20

76、06完全自學(xué)手冊 北京希望電子出版社 2006.5</p><p>　　10 林清安 Pro/ENGINEER Wildfire 2.0零件設(shè)計清華大學(xué)基礎(chǔ) </p><p>　　工業(yè)訓(xùn)練中心 2005.7</p><p>　　11 煤炭工藝部物資供應(yīng)局 單體液壓支柱 煤炭工業(yè)出版社 1987.6</p>&l

77、t;p>　　12 孫大涌 熱處理手冊 機械工業(yè)出版社 2001.6</p><p>　　13 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組 金屬機械加工工藝人員手冊</p><p>　　上海科學(xué)技術(shù)出版社 1982.12</p><p>　　14 楊培元 朱福元 液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊 機械工業(yè)出版社 2004.7</p><

78、p>　　15 程居山 礦山機械 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 1979.5</p><p>　　16王憲軍 趙存友 液壓傳動 哈爾濱工程大學(xué)出版社 2002</p><p>　　17濮良貴 紀(jì)名剛 機械設(shè)計 高等教育出版社 2004</p><p>　　18馬永輝 徐寶富 劉紹華 工程機械液壓系統(tǒng)設(shè)計計算 機械工業(yè)出版社 1985</p>&l