ZY3200-15-35液壓支架立柱液壓系統(tǒng)的設計【說明書+CAD】
ZY3200-15-35液壓支架立柱液壓系統(tǒng)的設計【說明書+CAD】,說明書+CAD,ZY3200-15-35液壓支架立柱液壓系統(tǒng)的設計【說明書+CAD】,zy3200,15,35,液壓,支架,立柱,系統(tǒng),設計,說明書,仿單,cad
實習報告書
畢業(yè)實習報告書
系 （部） 機電工程系
專業(yè)班級
學生姓名
完成日期
山東大學
實習名稱
畢業(yè)實習
實習地點
煤礦機械廠
姓 名
組 別
2
同組實習者
指導教師
實習日期
指導教師
評語
指導教師簽名：______________
_______年 ____ 月____日
實習成績
一、畢業(yè)實習目的
本次畢業(yè)實習的目的是將在學校學習的理論知識與生產(chǎn)實際相結合，也是在學校的最后一次實踐性鍛煉。通過本次實習熟悉井下采煤系統(tǒng)的全部工作過程,特別是液壓支架的工作過程和工作原理。為畢業(yè)設計收集實踐資料.針對自己的畢業(yè)題目，了解液壓支架各個部件以及液壓系統(tǒng)中各液壓缸的動作順序和動作原理。收集相關的技術資料及原始素材，并與現(xiàn)場技術人員進行技術咨詢。為設計液壓支架做好充分的技術準備。
二、實習內(nèi)容
公司簡介：山東機械廠，位于風景秀麗的泰山腳下，始建于1958年，具有40余年的歷史。初期屬煤炭部礦井設備專用廠，現(xiàn)隸屬于臨沂礦務局，國家中一型企業(yè)，是原煤炭部生產(chǎn)礦井專用設備、選煤設備和支護設備的重點企業(yè)之一，現(xiàn)有固定資產(chǎn)原值6804萬元，年銷售收入2.6億元，企業(yè)占地面積24.6萬平方米，廠房建筑面積2.65萬平方米。我廠是煤炭系統(tǒng)生產(chǎn)礦井專用設備、選煤設備最全的廠家，可生產(chǎn)各種：(1)礦井專用設備：井架、罐籠、箕斗，操車設備、排矸設備、裝卸載設備；(2)選?煤?設?備：X系列跳汰機、液壓動篩跳汰機、浮選機、真空過濾機、離心脫水機、濃縮機、振動篩、斗式提升機、給煤機、破碎機、壓濾機等。(3)支護設備：掩護式綜采液壓支架、大傾角掩護式綜采液壓支架、支撐掩護式液壓支架、懸移放頂煤液壓支架、ZFTL-3型液壓滑移支架、單體液壓支柱等；ZZ10000/32/62支撐掩護式非機采自移支架。(4)大型鋼結構產(chǎn)品：快速定量裝車站等設備。并且可為大、中、小型煤礦進行主機配套，我廠是中直國有企業(yè)，現(xiàn)有職工1600余人，各類工程技術人員450人，其中高級工程師82人，教授級高工4人，技師28人，有先進的加工工藝，完善的測試手段，科學的管理體系和完備的質(zhì)量保證體系。全廠共設有：礦井設備分廠、液壓支架分廠、鑄鍛分廠，礦井設備二分廠等四個專用分廠，擁有各類生產(chǎn)設備1000余臺，特別是：大型通過式拋丸除銹機、大型多頭數(shù)控切割機、液壓支架試驗臺、500噸四柱壓力機、12米刨邊機、120噸龍門吊、11輥平板機、5米雙柱大立車、大型落地鏜銑床、T68鏜床、8米深孔鏜、5噸鋼爐、大型箱式熱處理爐、4000噸摩擦壓力機、315噸矯直機、1000噸摩擦壓力機、埋弧自動焊機、6×16M大型數(shù)控切割機、二氧化碳氣體保護焊機、等離子切割機、大型開閉式壓力機、支柱打壓機、閥類試驗臺、精密萬能工具顯微鏜、數(shù)字三校驗儀、超聲波探傷儀、等精、大、稀設備。它們是制造各種大、中型礦井、選煤設備和鋼結構產(chǎn)品的關鍵設備，也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提。同時對各種產(chǎn)品有著先進的生產(chǎn)工藝和完善的檢測手段，科學的管理及質(zhì)量保證體系和良好的售后服務，特別是本廠焊工全部經(jīng)中國焊接學會按德國DIN8560標準進行全面的技術培訓，并獲得合格證書，從而使產(chǎn)品質(zhì)量一直保持優(yōu)勢。40多年來，我公司堅持為用戶服務的宗旨，充分發(fā)揮本公司優(yōu)勢，竭誠為全國基本建設和生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，產(chǎn)品遍布全國各地。
在指導老師的帶領下我們到了山東煤機有限公司進行參觀實習首先我們參觀了公司的各個車間，然后就進行完成我們這次來的主要認務：參觀液壓支架。液壓支架有許多類型，按圍巖的相互作用和維護回采空間的方式,可分為支撐式、掩護式和支撐式三類;按移架方式可分為整體自移式和邁步前移式兩類;按使用地點不同可分為工作面支架和端頭支架兩類;工作面支架按煤層厚度和開采方法不同可分為鋪聯(lián)網(wǎng)支架和放頂煤液壓支架。
支撐掩護式液壓支架是在支撐式液壓支架的基礎上,吸取掩護式液壓支架的特點而設計的。液壓支架的前探梁和頂梁是箱體焊接結構,支撐著工作面頂板,起著防止漏矸冒頂?shù)淖饔谩Ｇ疤搅呵Ы镯敳倏v著前探梁向上和向下擺動,可以較好適應頂板的起伏不平,改善其接頂性能。四根立柱(雙作用單伸縮油缸)支撐在頂梁與底座之間,立柱與頂梁、底座接觸處為球面鉸,可以改善立柱受力。為了適當增大支架的支撐高度,擴大適用范圍,根據(jù)需要可在立柱上端加接機械加長桿。
掩護梁是由鋼板焊接而成的箱型結構,下端通過前、后連桿與底座鉸接成四連桿機構,起著穩(wěn)定支架重心和防止采空區(qū)巖石涌入工作面的作用,既能保證支架前梁頂端與煤壁的間距基本恒定,又承擔了支架在工作過程中的水平分力,以保證支架的工作穩(wěn)定性;底座是鋼板焊接的箱型結構,它與底板直接接觸,將立柱傳來的頂板壓力傳遞給底板。底座的后部與前后連桿鉸接,前端焊接有安裝推移千斤頂?shù)穆?lián)結耳,推移千斤頂?shù)牧硪欢伺c工作面運輸機連接,通過推移千斤頂?shù)纳炜s,實現(xiàn)推溜和移架行走動作。
乳化液泵站是液壓支架的心臟,是乳化液泵、乳化液箱和其他附屬設備的總稱;液壓膠管構成支架的“動脈”和“靜脈”;操縱閥、安全閥和液控單向閥按規(guī)定的采煤工藝要求實現(xiàn)各部件的動作,以滿足綜合機械化采煤的需要。
我們對液壓支架的工作原理有了一定的了解，了解到液壓支架在煤礦開采過程中的作用：有效地支撐和控制工作面頂板；保證工人操作和機器運轉(zhuǎn)所必須的安全空間；隨著工作面推進而實現(xiàn)推移工序的機械化；并提供足夠的通風斷面。液壓支架在采煤工作面構成了一條鋼鐵長廊，為提高工作面的產(chǎn)量和其他各項經(jīng)濟技術指標、改善工作面勞動條件、減輕工人的笨重體力勞動、確保安全創(chuàng)造了良好的條件。
通過在車間的觀察和回來翻閱一些資料更清楚的認識了里面的內(nèi)部結構。對各個重要組成部分的結構特點以及它們的類型有了進一步的了解，使在以后的設計過程中能夠更加清楚和容易的進行相關的分析，尤其是在受力分析過程中，可以更加明確的分析出各個部分主要受來自哪一方向的力，從而容易的對各部分進行校核，也重新認識了液壓系統(tǒng)中的一些部件，例如操縱閥，千斤頂，液控單向閥以及安全閥的作用等。
三、液壓支架的類型與基本特點
迄今為止，全國使用的液壓支架已有幾百種型號，但其基本型式是相同或相似的。對液壓支架型式的分類應把握其本質(zhì)特征，按照不同的分類原則進行分類。這些分類原則互相聯(lián)系又存在矛盾，同一個支架按照不同的分類原則可劃分在不同類，把這些不同分類結果，按照一定的主次關系聯(lián)系起來，就能較全面的反映該支架的基本特征。
1.按架型結構及與圍巖關系分
1.1支撐式液壓支架 支撐式支架是早期發(fā)展的液壓支架架型。其中又分為節(jié)式支架和垛式支架。這種支架的基本特點是:
1）立柱靠簡單的復位裝置垂直支撐于支架的頂梁與底座之間，支撐效率高(η≈1)。
2)支架是一個不穩(wěn)定機構，基本不能承受頂板的水平力，支架的穩(wěn)定性差。
3)設有完善的掩護防漏研裝置。
4)支撐力的集中作用點離煤壁較遠，支架切頂力強。
5)結構簡單，重量輕，成本低。
1.2掩護式液壓支架
1)單排立柱支撐。支架支撐力集中作用點離煤壁較近，加之平衡千斤頂?shù)淖饔?，對端面頂板的支撐力較大，可以有效防止端面頂板的早期離層和破壞。
2)控頂距小。頂梁較短，對頂板的反復支撐次數(shù)少，減少了對直接頂板的破壞。
3)具有掩護梁、連桿等機構，可以承受頂板的水平力，支架穩(wěn)定性好。
4)擋研掩護性能好。一般都有掩護梁、活動側護板等擋研掩護部件，能可靠地使工作面和采空區(qū)隔離，阻止竄研。
5)平衡式頂梁，即工作時以支撐點(支掩式掩護支架即頂梁與掩護梁鉸接點，支頂式則為立柱與頂梁的鉸點)附近一個窄小的范圍為中心，必須保持前后支撐力矩的平衡來維持頂梁的正常工作狀況。這個窄小的范圍一般稱為受載平衡區(qū)。
6)立柱一般呈傾斜布置，支掩式支架的立柱支在掩護梁上，支撐效率較低。但是，支架的調(diào)高范圍化較大。
7)支架切頂能力一般較小，尤其是支掩型掩護支架。但是，支頂型掩護支架的切頂能力較高。
8)由于控頂距等原因，支掩型掩護支架的通風斷面較小，而支頂型支架則較大。
1.3支撐掩護式液壓支架
1)通常為兩排立柱(少數(shù)為三排)垂直或傾斜支撐。支架支撐力的集中作用區(qū)(或稱力平衡區(qū))離煤壁較遠，總支撐力高，切頂能力強。
2)具有掩護梁、連桿等穩(wěn)定機構，可以承受頂板水平力，支架穩(wěn)定性好。
3)擋研、掩護性能好。一般都有掩護梁、活動側護板等擋研掩護部件，能可靠地使工作面與采空區(qū)隔離，阻止竄研。
4)控頂距較大，頂梁較長，對頂板的反復支撐次數(shù)相對較多，易使直接頂破壞，作業(yè)空間和通風斷面較大。
2.按適用采煤方法分
2.1緩傾斜中厚煤層一次采全高的液壓支架。
通?？砂词褂脳l件，選用前述的三種標準液壓支架。
2.2特殊用途的液壓支架
放頂煤液壓支架
放頂煤綜采法是近20年興起的特厚煤層機械化開采的新技術。放頂煤液壓支架是這種綜采法的主要配套設備之一。通過多年的實踐，越來越多的國家采用了這種技術，并且認為在適宜的條件下，是解決厚及特厚煤層開采的一種經(jīng)濟、有效的方法。其基本特點:
(1)一般采用整體性、穩(wěn)定性及掩護性較好的支撐掩護式和掩護式液壓支架。
(2)有較寬敞、便于控制的放煤口以及松動、破碎煤塊的輔助裝置。
(3)支架受上部頂板和頂煤放落時的動載影響較大，因此要求支架縱向和側向穩(wěn)定性較高。
(4)支架調(diào)高范圍要求不嚴。為使操作、行人等比較方便，支架高度一般為2～3m。
鋪網(wǎng)液壓支架
鋪設金屬網(wǎng)分層假頂是分層綜采的重要工序。在專門的鋪網(wǎng)支架研制使用之前大多采用一般液壓支架，或稍加修改的支架，并在支架的前部鋪頂網(wǎng)。這種方法操作繁瑣且與采煤工序干擾，影響工作面產(chǎn)量和效率，而且鋪設的網(wǎng)經(jīng)過支架頂梁，掩護梁后才與底板重合，容易扯網(wǎng)或砸壞，影響鋪設質(zhì)量。
鋪網(wǎng)支架除具有一般綜采工作面支架所具有的功能之外還有以下三個特點:
1)提供獨立的鋪網(wǎng)作業(yè)空間;
2)能自動將金屬網(wǎng)鋪設于底板，
3)用機械或用手工方式連網(wǎng)。
鋪網(wǎng)液壓支架用的金屬網(wǎng)有經(jīng)緯網(wǎng)與菱形網(wǎng)。實踐表明，兩種網(wǎng)相比菱形金屬網(wǎng)的優(yōu)點是在相同材料消耗情況卜菱形網(wǎng)承力大，強度高，承力平均值比經(jīng)緯網(wǎng)高31%;菱形網(wǎng)抗沖擊能力好于經(jīng)緯網(wǎng);卷網(wǎng)和展網(wǎng)時菱形網(wǎng)比經(jīng)緯網(wǎng)容易，特別是網(wǎng)絲較粗時;菱形網(wǎng)自鎖能力強，一但局部破網(wǎng)，破口周邊仍相互勾聯(lián)，編網(wǎng)勞動強度低，易實現(xiàn)機械化編網(wǎng)。
大傾角液壓支架
當工作面傾角增大到35°～55°左右時，除了工作面設備和支架本身的防倒防滑問題變得嚴重以外，工作面煤壁不穩(wěn)定性及端面頂板的及時維持問題、煤炭運輸與人行空間的安全隔離問題、操作人員的行走和安全保護等問題要求支架只有不同于一般緩傾斜煤層支架的特殊性能和結構。這些要求主要是:
1)可靠的防倒防滑裝置。支架在大傾角下工作，除自身不能發(fā)生倒架和下滑以外，工作面輸送機的錨固和下滑以后的上調(diào)，也必須以支架作依托，因此支架本身的防倒防滑裝置必須可靠。
2)為作業(yè)人員行走，應設置有扶手的人梯，并有擋護裝置防止上部飛塊滾落傷人。
3)支架應設有保護擋板，將人行空間與采煤機道隔離。在煤壁與保護擋板之間形成溜煤通道。保護擋板也可開啟，以便處理支架前部和煤壁處的事故。
4)支架應有好的橫向穩(wěn)定性。
5)支架應設有超前支護的伸縮梁，對端面頂板有較大的支撐力。
6)工作面支架應有可靠的導向和調(diào)架裝置和機構(即三點式導向)，保證支架在降架前移時平穩(wěn)導向無整卡，并能可靠的扶正和調(diào)整支架的位置。
7)加大活動側護板的寬度和高度，增加支架在降移情況下側護板的重合量，改善支架的密封和調(diào)整性能。
8)為增加煤壁穩(wěn)定性，有時工作面需偽斜布置(工作面上端超前)。支架應能適應在俯偽斜工作面使用的需要。由于支架仍與走向方向平行，支架的中心距要比正常時(多為1.５m)縮小，因此要求支架的固定寬度要變窄，而活動側護板的伸縮行程要大。
9)為解決輸送機下滑頻繁問題，要求防滑裝置不僅能錨固輸送機，而且還能組合動作，需要時將輸送機向傾斜上方牽引。
10)支架應有足夠的初撐力。在液壓系統(tǒng)中應采取初撐力保證閥，提高泵站工作壓力或加大立柱缸徑等措施。一般要求初撐力達到額定阻力的75%～82%以上。
端頭液壓支架
工作面端頭位于工作面和順槽的連接處，是行人、運輸和通風的必經(jīng)之地，多種設備的會集處，也是工作面支護和巷道支護的交叉地帶。端頭處條件復雜，位置重要。
目前國內(nèi)研制的端頭支架主要用在下端頭，主要功能是維護好巷道和回采工作面交叉口處的頂板，協(xié)調(diào)該處排頭支架、工作面輸送機、順槽轉(zhuǎn)載機等設備之間的位置和配套關系;除端頭支架能自移以外，要為轉(zhuǎn)載機和輸送機機頭的移動提供動力，支架本身應有防倒，調(diào)架或適應工作面傾角變化的能力，能適應左右工作面，換向方便，前梁伸入巷道，起一定的超前支護作用。
此外，液壓支架尚可按適用的煤層厚度、傾角和支架的控制方式來進行分類，但這些分類法均未反應出液壓支架的基本特征。因此，目前國內(nèi)外均按架型結構與圍巖關系，將液壓支架分為支撐式、掩護式、支撐掩護式三大類。
四、液壓支架的應用及意義
隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，國民經(jīng)濟對煤炭需要量的日益增加，煤礦開采，特別是采煤工作面的生產(chǎn)技術面貌發(fā)生了巨大的變化。自1945年英國裝備了世界上第一個液壓支架工作面開始，采煤技術實現(xiàn)了綜合機械化。綜合機械化采煤，就是工作面采煤、運輸和支護三大主要環(huán)節(jié)都實現(xiàn)機械化。也就是說，采用滾筒式或刨削式等采煤機械落煤與裝煤，工作面重型可彎曲運輸機，以及與之適應的順槽轉(zhuǎn)載機和可伸縮皮帶運輸機等運煤，自移式液壓支架支護和管理頂板。這幾種設備相互配合，組成了綜合機械化采煤設備。
液壓支架是以高壓液體為動力，由若干液壓元件（油缸和閥件）與一些金屬結構件組合而成的一種支撐和控制頂板的采煤工作面設備，能實現(xiàn)支撐、降落移架和推移運輸機等一整套工序。液壓支架技術上先進，經(jīng)濟上合理，安全上合理，當前世界各國都在不斷的提高采煤工作面的綜合機械化水平。
液壓支架具有強度高、支護性能高、移設速度快、安全可靠等優(yōu)點，能使采煤工作面達到高質(zhì)量、高回采率和高工效，能大大減輕勞動強度，降低成本和掘進率，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。
五、液壓支架的發(fā)展趨勢
21世紀是以網(wǎng)絡信息為代表高科技迅猛發(fā)展的新時期。就煤炭綜采而言,國外主要產(chǎn)煤國家從未停止過依靠更大的技術投入取得采煤更高經(jīng)濟效益的努力。現(xiàn)在世界上已經(jīng)有70多個電液自動化控制工作面。工作面的技術設備又正在以迅猛之勢向前發(fā)展。
我國液壓支架經(jīng)過20多年的發(fā)展,盡管取得了顯著成績,但總體水平與世界先進采煤國家仍存在一定差距。今后10年,我國的液壓支架將朝技術含量大、鋼板強度高、移架速度快(6~8 s/架)和電液控制系統(tǒng)的方向發(fā)展,對有破碎帶和斷層的工作面將加大支架的移架力,盡量采用整體可靠推桿和抬底座機構,并減少千斤頂?shù)臄?shù)量。另外,將普遍采用額定壓力為40MPa、額定流量為400 L/min的高壓大流量乳化液泵站,以適應快速移架的需要,系統(tǒng)采用環(huán)形或雙向供液,保證支架有足夠的壓力達到初撐力,保證支架接頂位置準確。ZY兩柱掩護式支架的比重將大大增加,缸徑將增至360 mm,端頭支架、輕放多用途支架將被廣泛使用。所以,今后除應繼續(xù)針對我國國情和煤層具體條件,開發(fā)一些新架型、新品種外,還應在改進支架控制系統(tǒng)和提高支架的工作可靠性方面下功夫。
六、總結與體會
通過這次參觀實習讓我們進一步了解液壓支架的功用、工作原理、應用與意義，還有液壓支架在井下的工作環(huán)境，液壓支架、采煤機、輸送機等幾部分系統(tǒng)的組成，及其它們之間相互協(xié)調(diào)工作機理。
熟悉了液壓支架的組成，使我們在以后的設計過程中更加清晰的對各個結構進行設計，根據(jù)畢業(yè)設計任務書中的設計參數(shù)、支架的工作條件，可以對本次設計的支架制定合理的工作流程。
最后，非常感謝指導老師的耐心指導和深切關懷，讓我們在緊張的實習中學到了許多東西，讓我們在今后走向工作崗位和步入社會奠定了堅實的基礎。由于自己的所學知識有限，在今后的成長過程中要更加積極進取，刻苦努力。
收藏