引言
根据我国矿山煤层的复杂特点及生产效率、生产安全等多方面的要求，特别提出本设计方案。本设计针对减少投资、方便使用、能够同时用于综采放顶煤工作面、综采面及高档普采面等的端头支护设备进行校核，为液压控制系统的设计提供主要的理论依据。
以往的大型端头液压支架，沿地板前移，庞大的底座掩护梁及连杆组成了端头支架的大部分质量，也占用了端头巷道的大部分空间，必须扩大巷道才能够前移。本设计针对这种情况提出设计思想。
在具体设计方面涉及到端头支架的主要设计参数，包括支护强度、初撑力，顶梁长度的调高范围、支架伸缩比、支护强度等的确定。托臂、立柱及推拉千斤顶位置的确定；支架的主要部件如顶梁、托臂、立柱、柱鞋等的设计。
通过对各个部件的受力分析进而对顶梁强度、托臂强度、导向杆强度、立柱强度和销轴和耳座的强度进行校核。
液压支架设计
一概述
1 液压系统简介
液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成在液压支架的研制、实验过程中，各构件的强度计算是极为必要的在结构设计，主要有顶梁、立柱杆端位置确定，同时对顶梁、托臂、导向杆、立柱、等进行全面分析校核，确定有效断面尺寸，还要按原煤炭部标准的各种加载方式。
液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。
液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。
2设计思想
目前国内研制的液压支架主要用在下端头，主要功能是维护好巷道和回采工作面交叉口处的顶板，协调该处排头支架，工作面运输机，顺槽转载机等设备之间的位置和配套关系；支撑掩护式端头液压支架特点是体积庞大，部件相对较多，材料要求相对较高，控制系统相对复杂，材料消耗多，增加了制造的成本，性价比相对低。
在研制新型简易端头支架时应满足以下要求：
简易端头支架具有较高的支护强度，能有效地控制端头巷道的安全支护。
3 研究的目的和意义
针对具体赋存条件，在深入研究端头顶板运动规律的基础上，提出一种结构简单、机械化程度高、移架速度快、易拆除易安装的端头简易机械化支架。使其工作阻力接近，但却有更大的灵活性和对各类端头巷道更强的适应能力，其结构紧凑，系统简单，不仅对端头支护工作有极大方便，而且也大大的改善了端头作业环境和便于布置端头设备。在综放工作面，
可以随长度变化，方便地增减工作面支架。发展适应我国综放面以及其它类工作面的简易端头支架，必将使我国众多的各类工作面端头支护的机械化水平有长足的提高，改善目前端头支护的落后状态，为工业高产、高效、高安全做出贡献。
二 支架的强度计算
在液压支架的研制、实验过程中，各构件的强度计算是极为必要的但是由于液压支架的
结构特点、外载荷特点以及使用条件的特殊性，在强度计算中的强度条件也有其特殊性。 1、强度校核均以材料的屈服极限σs 计算安全系数； 2、结构件、销轴、活塞杆的屈服极限及强度条件：
(1)各结构件常采用15MnVN 等普通低合金结构钢，并由具有标准厚度的钢板焊接而成，取σs =459MPa 。
(2)主要销轴均采用20CrMo 等合金结构钢，取屈服极限σs =561MPa 。 (3)活塞杆采用45号钢，取屈服极限σs =367.2MPa 。 (4)结构件、销轴和活塞杆的强度条件为：
n=
[]n s
≥max
σσ (3.1) 式中： σ
max —危险断面的最大应力，
MPa ；
[n]—许用安全系数。
3、缸体材采用27SiMn 无缝钢管，取抗拉强度σb =1020MPa ,强度条件为：
n=σb /[σ]][n ≥ (3.2)
式中： [σ]—缸体许用应力，MPa ； [n]—许用安全系数，取3.5~4。 4、焊条抗拉强度取σb =561MPa ，其强度条件为： n=
σ
σb
][n ≥ 式中： σ—计算出的焊缝许用应力； σb —按焊条类型来定。
1顶梁强度校核
1 按弯曲应力进行强度校核
液压支架设计
端头架由主架和副架组成，主副顶梁的断面积尺寸相同，假定顶梁支撑顶板时为均布载
荷，如下图所示。
图3.1 顶梁受力图 Fig3.1 the load of top beam
由于立柱的的工作阻力为F=1030.6kN ，柱间距按l=3800梁总长L=5000mm 计算时，均
布载荷的计算公式为：
q=L F 2 以距左端X 断面计算弯矩时：
M （X ）=0.5qx 2-F （x-m ） (3.3)
求导得：M /（x ）=qx-F=0 则：x=
q F =L
F F 2=2
L 即最大弯矩处在顶梁中间，最大弯矩为：
Mmax=
2L q(2L )2-F(2L -m) =8q L 2-F(2L
-m)
=Fm FL
L F +-2
4
=Fm-4
FL
将F=1030.6kN ，m=0.6mm ，L=5m 代入上式，得： Mmax=1030.6?0.6-4
5
6.1030? =-669.89kN .m
2 托臂强度的校核
顶梁及其附件（立柱，托臂，调架缸，导向杆等）的估重：
顶梁：()8.7105006.1325004.286.12246.15003????+???+??=-d W
=（19200+45440+25600）3
10
8.7-
?
?
=703.872kg
立柱：W
L =2250
?=500kg
总重：W
z = W
d
+W
L
=703.872+500=1203.872kg 计算时考虑系数K=3，
则顶梁估计重量为：
W
z =3872
.
1203
?8.9
?=35.39kN
当主架支撑，副架降架提腿时，W作为一个负载作用在主架托臂上，其作用方式如下图所示：
显然，W
z
的作用点在移架过程中时刻在变，当静止于托臂位置A时，托臂所受的最大
载荷可近似的看作W
z
，单个托臂随Wz的方式可看作悬臂支撑方式，受力方式如下图所示，危险断面在A处。
图3.3托臂受力图
Fig3.3 the load of tuobi
液压支架设计
图3.4 单托臂受力图 Fig3.4 the load of single arm
其最大弯矩为：
Mmax= W z l ?
=35.3978.0? =27.6kN
3 导向杆强度的校核
根据前述：调架缸的最大拉力为F=158kN ，因此在力F 作用下，长度L=1400mm ，径为d=60mm 的导向杆弯曲时的受力情况如下图所示： 最大弯矩为：
Mmax=
8
L
F ? =8
4
.1101583??=27.65kN .m
导向杆所选用的材料为60CrMnA ，其中屈服极限MPa s 1400=σ
32
max
3
d M ?=
πσ =3
306
.014.31065.2732??? =1304MPa
则安全系数为：
n=
1304
1400
=1.2 达到设计要求。
图3.6 导向杆受力图 Fig3.6 the load of bar
4 立柱强度的校核
液压支架立柱的强度验算，包括油缸的稳定性验算、活塞杆和缸体的强度验算等内容。 立柱的设计参数：
(1)立柱工作阻力 kN P 58.8010= (2)立柱初撑力 kN P 6.10301= (3)油缸外径 0219D mm = (4)油缸内经 180D mm = (5)活塞杆直径 1110D mm = (6)行程 1200mm 1 活塞杆的稳定性校核
在活塞杆的强度计算时，通常以液压缸的活塞杆端部和缸筒后端盖均为耳环铰接式
安装方式作为基本情况考虑。 2 缸体壁厚的设计验算 当
3.008.0-=D
δ
时，[]max
33.2max P D
P -?≥
σδ
液压支架设计
式中：D — 缸筒内径
Pmax —最高允许压力
[]σ—缸筒材料的许用应力，[]n
s σσ=
s σ—缸筒材料的屈服强度，缸筒为27SiMn 时为980MPa ； n —安全系数，通常取n=3.5-5
求得：[]σ=980/4=245MPa
[]max
33.2max P D
P -?≥
σδ=16.5mm
计入管壁公差及侵蚀的附加厚度，取δ=19.5mm
3缸口螺纹处强度计算
缸筒与前端盖螺纹连接时，缸筒螺纹处的强度计算如下： 螺纹处的拉应力：
()
2
21
4
D d KF
-=
π
σ (3.9)
螺纹处的剪应力：
(
)
3
31012.0D
d K F d K -=
ι (3.10)
=
223ισσ+=合
5销轴和耳座的强度校核
销轴和耳座的强度校核主要分为： 1) 立柱与顶梁之间销轴校核
A 、耳座的校核：支架所有连接处的耳座，要受到拉伸和挤压的作用，所以要进行拉伸或挤压的强度校核。
B 、销轴的强度校核：为了简化校核的步骤，把销轴与耳座的支反力按集中力进行计算，而且，这样校核比用均布力模型进行计算更加安全。
2) 立柱与顶梁之间销轴校核
由于用集中力设计该销轴连接时，会使销轴太大，所以本销轴使用均布力模
型来设计校核。
3)推拉千斤顶销轴和耳座的校核 4) 调架千斤顶销轴和耳座的校核
6 底板比压
顶板对支架的巨大载荷经由整台支架传到底板，在支架柱鞋与底板接触处将有一定的比
压。由于底板岩层不同，含水量不同等因素，使底板具有不同的抗压强度。
由于底板凹凸不平或柱鞋下有碎矸，柱鞋对底板的比压很不均匀。为简化计算而又不失
其有效性，假设柱鞋对底板均匀接触且载荷为线性分布。
由前面得我们设计的柱鞋的底面直径为300mm 。所以四个柱鞋与底面的接触面积A d 为：
A d =4??π (0.3)2/4=0.2826m 2
底板比压=
2826
.04
.4122=14.58MPa <15MPa
所以柱鞋的设计达到要求。
液压支架设计
参考文献
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[13]刘鸿文主编.《材料力学》.第四版.高等教育出版社，2004
[14] 哈尔滨工业大学理论力学教研组编.《理论力学》.第五版.高等教育出版社，2002
附录
喷雾泵系统说明
过滤器
RMI 的水量控制阀是一种精密的液体控制阀，用于恶劣环境下的作业。但如果系统受到污染，仍然会对水阀的性能有不良影响。所以建议定期对系统的过滤器进行清洗，以保证系统的最佳作业性能。如对系统压力和过滤器进行细心维护，则同样会延长水阀的寿命
过滤器参数：
进水过滤器 25 micron
供水过滤器 25 micron
水箱通气帽 40 micron
零备件和易损件
在常规的设备安装调试中所必需的足够数量的零备件、易损件、专用工具、测试仪器、润滑油、黄油等都将随设备一起发货。卖方将免费提供保质期内所有并非由于用户操作原因导致设备修理维护而更换的零备件和易损件。
除了以上提到的零备件及易损件外, 卖方还应提供足够数量的零备件及易损件的清单，以满足设备在保质期过后的两年内的正常使用。如卖方要求, 损坏的部件应返还给卖方去做有关的检测，费用由卖方自负。检测结果应提提交给买方。
卖方应提供完整的零备件清单以及在操作维护手册中包含对重要备件的操作指导。卖方应在将来提供关于零备件、易损件及设备标准部件的存货情况及供货来源的消息。
零备件及易损件清单 (见供货范围)
如果设备停止生产，根据用户要求，卖方应免费提供设备图纸。
保修期两年内的推荐备件
精心整理 满堂支架计算 1、荷载计算 根据支架布置方案，采用满堂支架，对其刚度、强度、稳定性必须进行检算。 钢管的内径Ф41mm 外径Ф48mm 、壁厚3.5mm 。 截面积 转动惯量 1A W 砼B ((C 、人员及机器重 W=1KN/m 2(《JGJ166-2008建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》) D 、振捣砼时产生的荷载 W=2KN/m 2(《JGJ166-2008建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》) E 、倾倒混凝土时冲击产生的荷载 W=3KN/m 2(采用汽车泵取值3.0KN/m 2) F 、风荷载 W 模板W 方木22222893.44)1.48.4(14.34/)(cm d D A =÷-?=-=π2/144444187.1264)1.48.4(14.364/)(cm d D J =÷-?=-=π2/12.0105.33 .01m kN kg W =??=钢管
按照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》，风荷载W k =0.7u z u s W o 其中u z 为风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》取值为1； u s 为风荷载体型系数，按照《建筑结构荷载规范》取值为0.8； W o 为基本风压，按照贵阳市市郊离地高度5m 处50年一遇值为0.3KN/m 2。 风荷载W k =0.7×1×0.8×3=1.68KN/m 2 由风荷载产生立杆弯矩值： 式中： w M k ωα0l 22.1(1)βγW E N ——欧拉临界力； (2)立杆稳定验算 结论：立杆满足强度及稳定性要求。 (3)横向钢管（次楞）强度和刚度验算 次楞荷载组合N=1.2×（27.2+0.4）+0.9×1.4×（1+2+3+1.68）=42.8KN/m 2 按照次楞最不利位置0.3m 间距布置，单根次楞荷载q=42.8×0.3=12.8KN/m A 、横向钢管抗弯强度验算 []MPa f MPa 1704.761712.278.0108.515.12.019.01089.4728.0102.2743=≤=?-????+???=-）（σ
支护设备选型 （1）工作面顶板管理方式及支架型式 国内外长壁工作面生产经验表明，液压支架是工作面装备中对生产能力影响最大的设备，因此必须把支架的可靠性放在首位，不但要稳定可靠，故障率低，而且使用寿命长。近年来液压支架朝重型化发展，结构型式简单实用，支架工作阻力不断增大，一般为6000kN ～8000kN ，最大达到10000kN 。 根据3号煤层顶、底板条件及工作面采煤设备配套的要求，设计本矿井回采工作面采用全部冒落法管理顶板。并结合工作面最大采高3.3m 和邻近矿井机械化开采的实践经验，初步确定选用ZY3300/11/23型掩护式液压支架。 1）支架支护强度 支架的结构尺寸确定之后，与支架重量和成本关系最大的参数是支架的支护强度。从理论上分析，合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。支护强度过大，不仅增加支架重量和设备投资，而且给搬运、安装带来困难；过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落，使顶板破碎，造成顶板维护困难。因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算，主要以经验法或实测数据，来确定支架的支护强度。 支架支护强度采用下列经验公式计算： βαγcos 1）（-'??≥K q H q 式中： q ——液压支架的支护强度，MPa ； H ——采高，平均2.2m ； γ——顶板岩石视密度，一般取2.3t/m 3； K ——顶板岩石破碎膨胀系数，一般取1.25～1.5； α——工作面倾角，（°）；
β——附加阻力系数，二排柱支架取1.6，单排柱支架取1.2； q '——顶板周期来压动载系数。q '值可按以下情况选取：周期来 压不明显顶板：q '取1.1；周期来压明显顶板：q '取1.3；周期来压强烈顶板：q '取1.5～1.7。 则：a q MP 31.02.16 cos 13.13 .13.22.2=?-??≥ ）（ 2）支架工作阻力 支架工作阻力P 应满足顶板支护强度要求，即支架工作阻力由支护强度和支护面积所决定。 310P ??=F q 式中： F ——支架的支护面积，经计算得8.2m 2。 则：N 2542102.831.0P 3k =??= 对支撑式支架，支架立柱的总工作阻力等于支架工作阻力。对于掩护式和支撑掩护式支架，由于受到立柱倾角的影响，支架工作阻力小于支架立柱的总工作阻力。工作阻力与支架立柱的总工作阻力的比值，称为支架的支撑效率η。所以支架立柱的总工作阻力p 总为： η p p = 总 式中：η——掩护式支架取η=80%。 则：N 31558 .02524 k p == 总 （2）支架初撑力 初撑力的大小是相对于支架的工作阻力而言，并与顶板的性质有关。液压支架的初撑力，对支架维护顶板的性能方面，要比工作阻力（支护强度）起着更加显著的作用。有足够初撑力的支架，一开始就能和顶板压力取得平衡，可最大限度地减小顶板下沉；初撑力偏低，要等顶板下沉时才能增阻，会增大顶板的下沉量；初撑力过大，会使
浅析液压支架选型的基本依据及原则 在现代综合机械化采煤过程中，工作面顶板的支护和管理是关系安全生产的主要因素，而实现综采工作面顶、底板支护的唯一设备就是液压支架。它是以乳化液作为动力介质，将液压能转化为机械能的一种机构。液压支架的选型，其根本目的是使综采设备更好地适应矿井和工作面的地质和生产条件，投产后做到高产、高效、安全，并为矿井的集中生产、优化管理和取得最佳经济效益提供前提条件。 1 、液压支架的基本形式 (1)支撑式液压支架：顶梁较长，一般超过4m左右，立柱垂直于底座，有较强的支撑力。 (2)掩护式液压支架：顶梁较短，一般不超过3.5m，带有掩护梁，分隔采空区和作业空间，立柱呈倾斜分布，作业空间和通风断面较大。 (3)支撑掩护式液压支架：有上述两种支架的特点，采用四连杆机构，更好地承受顶板水平推力及扭转分力，对围岩既有较强的支撑、切顶作用，又有较好的掩护、隔离作用，但价格较前两者昂贵。 2、液压支架选型的基本依据及原则 进行液压支架选型时，其基本依据是顶底板性质、煤层条件和经济成本等。 2.1 顶底板性质 2.1.1 顶板 一般情况下，根据直接顶的类别和基本顶级别选择架型。不同的直接顶和基本顶基本决定了所采用的液压支架架型和工作方式。直接顶的分类有：不稳定顶板，中等稳定顶板，稳定顶板，坚硬顶板。基本顶级别：I级顶板(周期来压不明显)、Ⅱ级顶板(周期来压明显)、Ⅲ级顶板(周期来压强烈)、1V级顶板(周期来压极其强烈)。 由上可知，直接顶的类别和基本顶级别，两者的划分都无严格的定量评定指标，因此按顶板性质分级来选择架型不一定十分科学、严密。具体选用时可遵循下列原则： (1)对于基本顶周期来压不明显的巾等稳定或破碎顶板，可选用掩护式液压支架；对于直接顶稳定的顶板，可选用支撑式或支撑掩护式液压支架。 (2)对于基本顶周期来压强烈(Ⅲ～Ⅳ级)、直接顶不稳定或中等稳定的顶板，可选用支撑掩护式液压支架；对于直接顶稳定或坚硬的顶板，可选用支撑掩护式液压支架或支撑式液压支架。此外，由于某些顶板条件比较特殊，故可采用多种形式的液压支架，因此液压支架架型的选择既要以顶板性质作为依据，还应考虑顶板级别划分的模糊性。在顶板类、级大致估定的条件下，宜侧重于选用防护性能较好的液压支架，如掩护式支架或带有护帮装置的液压支架。 2.1.2 底板 底板软硬程度或强度大小，决定了底座结构形式和支承面积。底座是液压支架的主要承载部件，它将顶板压力传至底板。其结构形式分为以下几种： (1)整体刚性结构。用钢板焊接成箱形结构，底部封闭，强度高，稳定性好，对底板比压小，但排矸性差。适用于底板较松软、采高与倾角较大及稳定顶板等条件。 (2)分式刚性结构。左右对称，座箱上部用过桥或箱形结构固定连接。底板不封闭，排矸性较好，对顶板适应性较好。 (3)左右分体结构。两个独立而对称的箱形结构，两部分用铰接过桥或连杆连接，可在一定范围内摆动，对不平底板适应性好，排矸性较好。 2.2 煤层条件
支架竖向承载力计算： 按每平方米计算承载力， 中板恒载标准值:f=2.5*0.4*1*1*10=10KN ； 活荷载标准值N Q = (2.5+2 )*1*1=4.5KN ； 则：均布荷载标准值为： P1=1.2*10+1.4*4.5＝18.3KN ； 根据脚手架设计方案，每平方米由2根立杆支撑，单根承载力标准值为100.3KN ，故：P1=18.3/2=9.15KN<489.3*205=100.3KN 。满足要求。 或根据中板总重量（按长20m 计算）与该节立杆总数做除法， 中板恒载标准值:f=2.5*0.4*10*20*19.6=3920KN ； 活荷载标准值NQ = (2.5+2 )*20*19.6=1764KN ； 则：均布荷载标准值为： P1=1.2*3920+1.4*1764＝7173KN ； 得P1＝7173KN<100.3*506=50750KN 。 满足要求。 支架整体稳定性计算： 根据公式： [] N f A σ?≤＝ 式中： N －立杆的轴向力设计值，本工程取15.8kN ； －轴心受压构件的稳定系数，由长细比λ决定，本工程λ＝136，故＝0.367； λ－长细比，λ＝l 0 /i ＝2.15/1.58*100＝136； l 0－计算长度，l 0＝kμh ＝1.155*1.5*1.2＝2.15m ；
k－计算长度附加系数，取 1.155；μ－单杆计算长度系数 1.55；h－立杆步距0.75m。 i－截面回转半径，本工程取1.58cm； A－立杆的截面面积，4.89cm2； f－钢材的抗压强度设计值，205N/mm2。 σ＝15.8/（0.367*4.89）＝88.04N/mm2<[f]=205N/mm。 满足要求. 支架水平力计算 支架即作为竖向承力支架，也作为侧墙内撑支架，因此需计算支架水平支撑力，即侧墙施工时产生的侧压力。 混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值： F=0.22γc t0β1β2V1/2 F= γc*H 式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2） γc------混凝土的重力密度（kN/m3）取26 kN/m3 t0------新浇混凝土的初凝时间（h）,可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算；t=200/(25+15)=5 T------混凝土的温度（°）取25° V------混凝土的浇灌速度（m/h）;取2m/h H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取5.0m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0； β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50—
大型管道支吊架计算选型及安装施工步骤图解 1重点、难点分析 难点： 1、管道系统复杂，支架形式多样，选型难以把握，支架易变形产生隐患；措施： 1、采用优质钢材制作； 2、进行满载荷计算，对支架进行受力分析； 3、选取经济可靠的支架； 难点： 2、管道管径大，受力集中；支架数量庞大，安全隐患点多； 措施：
1、对焊工进行技术交底，选用技术过硬焊工进行专职制作；确保焊接质量和效率； 2、对焊缝进行防腐处理，必要时进行探伤检查； 2支吊架的选型 1、计算管道重量 按设计管道支吊架间距内的管道自重、满管水重、保温层重及10%的附加重量（管道连接件等）计算； 2、设计载荷 垂直荷载：考虑制造、安装等因素，采用支吊架间距的标准荷载乘以1.35的荷载分项系数； 水平荷载：水平荷载按垂直荷载的0.3倍计算； 不考虑风荷载。
3、横担抗弯强度计算 横担存在水平推力时抗弯强度按下式计算 横担不存在水平推力时抗弯强度按下式计算
式中： rx、ry ? ?截面塑性发展系数 1)承受静力荷载或间接承受动力荷载时， rx = ry =1.05。 2)直接承受动力荷载时， rx = ry =1。 Mx、My? ?所验算截面绕x轴和绕y轴的弯矩(N?mm ) Wx、Wy ? ?所验算截面对x轴和对y轴的净截面抵抗矩(mm3 ) f? ?钢材的抗弯、抗拉强度设计值(N/mm2) 4、实例分析 现以两根DN400的无缝钢管一起做支架进行举例说明：
（1）支架具体数据如上图所示，支架间距设置为4.8m一个；（2）计算管道重量： 查阅五金手册并计算可得下表： （3）计算时，以10Kg为基数，即不满10Kg的按照10Kg计算。支架间距为4.8m，即每个支架相当于要承受4.8m管道的重量4.8mDN400无缝钢管重量： M=4.8*每m满水重=4.8*230=1104kg 故受力F=M*g=11040N （4）载荷计算
中华人民共和国煤炭行业标准 MT/T 5 5 6— 1 996 液压支架设计规范 1主题内容与适用范围 本标准规定了液压支架设计中应遵守的总则，确定主要参数的依据，应具备的安全性和适应性以及对计算的要求。 本标准适用于矿用液压支架（以下简称支架）的设计，不适用于支撑式支架。 2引用标准 GB 3452, 1液压气动用（）形橡胶密封圈尺寸系列及公差 GB 3452.3液压气动用0形橡胶密封圈沟槽尺寸和设计计算准则 GH/T 13306 标牌 MT/T 94液压支架立柱、千斤顶内径及活塞杆外径系列 MT 97液压支架千斤顶技术条件 MT 98矿用液压支架胶管总成及中间接头组件型式试验规范 MT/T 154.5液压支架产品型号编制和管理方法 MT/T 169液压支架型式及参数 MT 312液压支架通用技术条件 MT 313液压支架立柱技术条件 MT 419矿用液压支架用阀 MT 554缓倾斜煤层回采工作面顶板分类 3总则 3.1型号编制 支架型号编制应符合MT/T 154. 5的规定。 3.2主要参数 支架的主要参数应符合MT/T 169的规定。 3’3图样标2 图样必须填明阶段标记。 3,4重心位置 总图样上应标明最小高度时的重心位置. 3- 5设计的技术文件 设计技术文件必需有设计说明书、产品使用维护说明书。 3.6总图样技术特征表中的内容 总图样技术特征表中必须标明下列内容:架型、高度、使用高度、中心距、宽度，额定工作阻力、初撑力、支护强度、对底板比压、通风断面（最大高度和最小高度的）、控制原理、操作位置、重量、泵站的流量和压丿J、立柱特征（型式、缸径、活塞杆径、额定工作阻力、初撑力）、千斤顶特征（型式、
液压支架的选型 一、确定架型 按顶板分类方案对液压支架的架型进行初选。 根据煤炭部（81）煤科字第429号文件关于《缓倾斜煤层工作面顶板分类》方案，按稳定性不同直接顶分为四类，按来压强度不同将老顶分为四级，并分别提出相应的架型、支护强度和顶板管理方法。 1、顶板分类（级） 直接顶分为四类，见〔Ⅰ〕。 老顶分为四级，见〔Ⅰ〕。 2、架型与支护强度初选 正确选择支架的架型，对于提高综采工作面的产量和效率，充分发挥综采设计的效能，实现高产高效，是一个很重要的因素。在具体选择架型时，首先要考虑煤层的顶板条件，〔Ⅰ〕表9-1就是根据国内外液压支架的使用经验，提出了各种顶板条件下适用的架型。它是选择支架架型的主要依据。 对于不同类（级）顶板，其架型、支护强度的选择见〔Ⅰ〕。 液压支架架型的选择除了取决于顶板条件之外，还应考虑以下因素，并结合各类支架的不同性能和特点，最终选择一种较为合理的架型。 ⑴厚度 煤层厚度不但直接影响到支架的高度和工作阻力，而且还影响到支架的稳定性。当煤层厚度大于2.5~2.8m(软煤取下限,硬煤取上限)时，选用抗水平推力强且带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架。当煤层厚度变化较大时，应选用调高范围大的支架。 ⑵煤层倾角 煤层倾角主要影响支架的稳定性，倾角大时易发生倾倒、下滑等现象。当煤层倾角大于 00 18时，应同时具有防滑防倒装置。 10~15时，应设防滑和调架装置，当倾角超过0 ⑶底板性质 底板承受支架的全部载荷，对支架的底座影响较大，底板的软硬和平整性，基本上决定 了支架底座的结构和支承面积。选型时，要验算底座对底板的接触比压，其值要小于底板的允许比压（对于砂岩底板，允许比压为1.96~2.16Mpa,软底板为0.98Mpa左右）。 ⑷瓦斯涌出量 对于瓦斯出量大的工作面，支架的通风断面应满足通风的要求，选型时要进行验算。 ⑸地质构造 地质构造十分复杂，煤层厚度变化又较大，顶板允许暴露面积和时间分别在5~82 m和20m in以下时，暂不宜采用液压支架。 二、主要参数计算和支架型号的确定 1、支护强度（工作阻力） 支架的结构尺寸确定之后，与支架重量和成本关系最大的参数是支架的支护强度。从理论上分析，合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。支护强度过大，不仅增加支架重量和设备投资，而且给搬运、安装带来困难；过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落，使顶板破碎，造成顶板维护困难。因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算，这样目前主要以经验法或实测数据，来确
辽宁工程技术大学 《采掘机械》综合训练题目：液压支架选型设计 班级：矿电11- 姓名： 指导教师：师建国 完成日期：2014/12/29
综合训练任务书 一、设计任务及要求 (1) 根据所给原始数据进行液压支架选型的详细计算； (2) .编写综采工作面液压支架选型设计说明书； (3) 采煤设备与工作面综采设备配套关系图 设计原始数据及条件： (1) 设计图纸（综采工作面设备配套关系图） (2) 设计说明书 三、进度安排(参考) (1) 熟悉设计任务，收集相关资料 (2) 拟定设计方案 (3) 绘制图纸 (4) 编写说明书 (5) 整理及答辩 四、成绩评定 成绩： 教师 日期
目录 1液压支架选型的基本原则...................... - 1 - 2确定液压支架架型............................ - 1 - 2.1顶板分类（级）........................... - 1 - 2.2架型与支护强度初选....................... - 2 - 3主要参数计算和支架型号的确定 ................ - 2 - 3.1支架高度................................. - 2 - 3.2 支架主要结构确定 . (3) 3.2.1顶梁长度 (3) 3.2.2底座的宽度............................ - 5 - 3.2.3支架中心距确定........................ - 5 - 3.2.4支架移驾步距确定...................... - 5 - 3.3支护强度和工作阻力....................... - 5 - 3.4初撑力 (7) 3.5移架阻力及推溜力 (7) 3.6确定支架类型 (7) 4性能验算.................................... - 8 - 4.1顶板支护形式 (8) 4.2底板比压 (8) 4.3工作阻力（支护强度）和初撑力的验算 (9) 4.4顶板覆盖率 (9)
目录 前言 (3) （一）矿井及煤层概况 (3) （二）矿方意见 (4) （三）公司推荐方案 (4) （四）选用ZY2400/08/16型液压支架的理由及可行性 (5) （五）工作面顶板压力的估算及支架的支护强度 (6) （六）劳动组织 (7) （七）主要经济技术指标及效益估算 (8) （八）、机组、刮板输送机、转载机、皮带机选型原则、主要技术参数合理性： (9) （九）ZY2400/08/16型掩护式压支架材质及工艺说明 (10) （十）落煤方法 (12) （十一）安全措施 (13) （十二）优惠条件 (14) （十三）结论 (14) （十四）支架技术参数 (15)
一、矿井及煤层概况 山东鑫国煤电有限责任公司为一老矿井，地质储量200万吨，可采储量150万吨，为立、斜井开拓，设计生产能力40万吨，有可采煤层6层，本次设计薄煤层32#煤层，并兼顾9#煤层，设计工作面走向长度400米，倾斜长度80米。 32#煤层为稳定煤层，煤层厚0.8—1.3米，平均煤厚1.1米。煤层倾角8—12°，煤质硬度f=1.5—2，,煤的容重1.35 t/m3。煤层埋深130—140m。 32#煤层伪顶为粉砂岩厚0.15m，直接顶粉砂岩厚3.0m；煤层伪底泥质砂岩厚0.3m，其下为粉砂岩厚2.0米。伪顶硬度系数f=2 ，伪底硬度系数f=3。 9#煤层0.7—1.8m,平均厚度1.38m，内含0.05—0.5m夹矸，硬度较大。直接顶为灰色泥灰岩，厚0—2.7m，裂隙发育，f=3—4，底板为黑色泥灰岩，厚0.6—4.86m，f=2—3。 副井罐笼尺寸较小，大型设备只能运输从斜井运输。因斜井下车场原砌碹100m段宽度较窄，支架设计宽度不超过1.2m。 原采煤方法：MG—100型机组落煤，SGB620/40T型刮板输送机运煤，DW14—30/100单体支柱控顶。 从矿领导及下井了解知，顶板垮落跟顶1—2m，矿压显现不明显，选择支架工作阻力可不需要偏大。 二、矿方意见 1、采用走向长臂后退式采煤，综采液压支架+机采落煤+刮板机运输，平巷配置转载机搭接可伸缩式皮带运输。 2、选择支架依32#煤为主，并兼顾9#煤层采高要求，支架宽度不大于1.2m，若32#煤厚度影响通机，可考虑机组割底0.3m。 3、所选支架要体积小、重量轻、强度高、适合该矿井煤层高度的要求、其运输、安装方便。 4、工作面支架、溜子配套：轻型液压支架、液压牵引采煤机、刮板运输机。以提高工作面的生产、运输能力。 三.推荐方案 1、根据32#、9#煤层煤厚综合考虑，选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架支护顶板。相应配套设备选用MG160/360—BWD型采煤机落煤，SGZ—630/180型刮板机运输，循环进度0.6米，三班生产，边采边准，每班5个循环。 2、配备部分单体液压支柱、铰接顶梁或π梁作为上下顺槽超前支护。 四、选用ZY2400/08/16型掩护式液压支架的理由及可行性: 1.选型原则：安全可靠，技术可行，投资少, 因井而宜。
2m高标准联箱梁： 方案一：箱梁横梁下60cm（纵向）×90cm(横向)排距进行搭设，腹板及翼缘转角下120cm（纵向）×90cm(横向)排距进行搭设，过渡段空箱下（距桥墩中线6m范围）按120cm（纵向）×90cm(横向) 排距进行搭设，其余空箱下按120cm （纵向）×180cm(横向)排距进行搭设，步距采用150cm。 方案二：箱梁横梁下60cm（纵向）×120cm(横向)排距进行搭设，过渡段腹板空箱下（距桥墩中线6m范围）按90cm（纵向）×120cm(横向) 排距进行搭设，其余腹板下按120cm（纵向）×60cm(横向)排距进行搭设，空箱下按120cm（纵向）×120cm(横向)排距进行搭设，步距采用150cm。 ⑴主线桥2m高3跨标准联支架搭设示意图 宽2m高箱梁支架横断面搭设示意图（方案一）（单位mm） 宽2m高箱梁支架纵断面搭设示意图（方案一）（单位mm）
宽2m高箱梁支架搭设平面示意图（方案一）（单位mm） 宽2m高箱梁支架横断面搭设示意图（方案二）（单位mm） 宽2m高箱梁支架纵断面搭设示意图（方案二）（单位mm）
宽2m高箱梁支架搭设平面示意图（方案二）（单位mm） 支架体系计算书 1.编制依据 ⑴郑州市陇海路快速通道工程桥梁设计图纸 ⑵《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008） ⑶《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008） ⑷《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)。 ⑸《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011） ⑹《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012） ⑺《建筑施工手册》第四版（缩印本） ⑻《建筑施工现场管理标准》（DBJ） ⑼《混凝土模板用胶合板》(GB/T17656-2008) ⑽《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002) ⑾《钢管满堂支架预压技术规程》（JGJ/T194—2009） 2.工程参数 根据箱梁设计、以及箱梁支架布置特点，我们选取具有代表性的箱梁，拟截取箱梁以下部位为计算复核单元，对其模板支架体系进行验算，底模厚度15mm、次龙骨100×100mm方木间距以计算为依据，主龙骨为U型钢，其下立杆间距： ⑴（主线3跨标准联，跨径3*30m），宽高，箱梁断面底板厚22cm、顶板厚 25cm，跨中腹板厚，翼板厚度为20cm。 根据不同位置采用不同的支架间距。 方案一：箱梁横梁下60cm（纵向）×90cm(横向)排距进行搭设，腹板及翼缘转角下120cm（纵向）×90cm(横向)排距进行搭设，过渡段空箱下（距桥墩中线6m范围）按120cm（纵向）×90cm(横向) 排距进行搭设，其余空箱下按120cm （纵向）×180cm(横向)排距进行搭设，步距采用150cm。 方案二：箱梁横梁下60cm（纵向）×120cm(横向)排距进行搭设，过渡段腹
辽宁工程技术大学 《采掘机械》综合训练（二）题目：液压支架选型设计 班级：矿电11-3 姓名：李广达 指导教师：师建国 完成日期：2014.12.24
综合训练任务书 一、设计任务及要求 (1) 根据所给原始数据进行液压支架选型的详细计算； (2) .编写综采工作面液压支架选型设计说明书； (3) 工作面液压支护设备配套关系图 设计原始数据及条件： 二、上交材料 (1) 设计图纸（综采工作面设备配套关系图） (2) 设计说明书 三、进度安排(参考) (1) 熟悉设计任务，收集相关资料 (2) 拟定设计方案 (3) 绘制图纸 (4) 编写说明书 (5) 整理及答辩 四、成绩评定 成绩： 教师 日期
目录 1 确定液压支架的选型.............................. 错误！未定义书签。 1.1确定架型................................... 错误！未定义书签。 1.1.1顶板分类（级） ....................... 错误！未定义书签。 1.1.2架型与支护强度初选 ................... 错误！未定义书签。2主要参数计算和支架型号的确定 .................... 错误！未定义书签。 2.1支架高度................................... 错误！未定义书签。 2.2顶梁长度................................... 错误！未定义书签。 2.3 底座的宽度 ................................ 错误！未定义书签。 2.4支架中心距................................. 错误！未定义书签。 2.5支架移架步距............................... 错误！未定义书签。 2.6支护强度和工作阻力......................... 错误！未定义书签。 2.7初撑力..................................... 错误！未定义书签。 2.8移架阻力及推溜力........................... 错误！未定义书签。 2.9确定支架型号............................... 错误！未定义书签。 3、性能验算....................................... 错误！未定义书签。 3.1底板比压校验............................... 错误！未定义书签。 3.2工作阻力（支护强度）和初撑力的验算......... 错误！未定义书签。 3.3顶板覆盖率 (10) 4、支架布置台数................................... 错误！未定义书签。5乳化液泵站的选型 (11) 5.1乳化液泵 (11) 5.1.1 泵站压力的确定 (11) 5.1.2泵站流量确定 (13) 5.1.3选择乳化液泵 (14) 5.2乳化液泵的电机功率 (15) 5.3乳化液箱容积的验算 (16) 5.4乳化液 (17) 6防护装置 (17) 参考文献 (17)
ZY系列掩护式液压支架 支架特点：支架结构简单，操作方便，升降架调整方便，适用于顶板较为破碎，随采随冒，老顶周期来压不明显的顶板条件。 产品型号支架高度m 工作阻力KN 支护强度MPa 底板比压MPa 推移步距mm ZY2800/13/28 1.3-2.8 2800 0.68-0.76 1.1-1.8 700 ZY3800/16/32 1.6-3.2 3800 0.65 1.4 700 ZY4000/13/28 1.3-2.8 4000 0.58-0.67 1.57-2.35 700 ZY5000/13/27 1.3-2.7 5000 0.77-0.85 0.9-1.8 700 ZY6700/20/40 2.0-4.0. 6700 1.06-1.09 1.6-2.85 900 ZY9000/24/50 2.4-5.0 9000 1.08-1.1 1.6-2.8 900 ZY13000/30/65 3.0-6.5 13000 1.12-1.15 1.8-2.9 900 ZF系列放顶煤式液压支架 支撑稳定，放煤口连续，背脊损失少，放煤效果好，对厚煤层开采，设备投入小，性价比高。适用于煤层中等硬度以下，节理、裂隙发育明显或良好的厚煤层。 产品型号支架高度m 工作阻力KN 支护强度MPa 底板比压MPa 推移步距mm ZF3200/16.5/25 1.65-2.5 3200 0.68-0.76 1.1-1.8 700 ZF3800/17/28 1.7-2.8 3800 0.65-0.67 0.9-1.8 700 ZF5000/17/32 1.7-3.2 5000 0.79-0.82 1.2-1.8 700 ZF6400/17.5/28 1.75-2.8 6400 0.94-0.96 平均2.5 700 ZF8000/17/32 1.7-3.2 8000 1.09-1.12 1.3-1.8 900 ZF9200/22/32 2.2-3.2 9200 1.07-1.09 1.15-1.17 900 ZF11000/20/38 2.0-3.8 11000 1.11 平局2.98 900 ZF15000/23/43 2.3-4.3 15000 1.46 2.48-3.26 900 超前端头锚固系列液压支架 主要技术参数 产品型号支架高度(m) 工作阻力(KN) 支护强度(Mpa) 底板比压(Mpa) 推移步距(mm) ZTC30000/28/50 2.8-5.0 30000 0.556 平均1.66 900 ZTZ20000/28/50 2.8-5.0 2000 0.53 平均1.3 900 ZTC13000/24/36 2.4-3.6 13000 0.47 平均2.4 900 ZTZ13800/24/36 2.4-3.6 13800 0.57 平均2.6 900 ZTC10200/19/33 1.9-3.3 10200 0.48 平均1.6 900 ZTZ10200/19/33 1.9-3.3 10200 0.39 平均1.3 900 ZTC24000/25/56 2.5-5.6 24000 0.46 平均1.33 900 ZTZ8000/25/56 2.5-5.6 8000 0.42 平均0.77 900 ZTH6870/25/56 2.5-5.6 6870 0.68 平均1.46 900 ZTC30000/25/50 2.5-5.0 30000 0.58 平均1.66 900 ZTZ20000/25/50 2.5-5.0 20000 0.53 平均1.3 900 ZTH6600/25/50 2.5-5.0 6600 0.62 平均1.46 900 ZTC39200/23/42 2.3-4.2 39200 0.47 平均1.3 900 ZTZ25000/23/42 2.3-4.2 25000 0.81 平均1.5 900
东乌-包西铁路联络线工程格德尔盖公路中桥 现浇箱梁模板及满堂支架计算书 一、荷载计算1.1荷载分析 根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式： ⑴ q1——箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。 ⑵q2——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2 ＝1.0kPa（偏于安全）。 ⑶q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条 时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构 件时取1.0kPa。 ⑷ q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。 ⑸ q5——新浇混凝土对侧模的压力。 ⑹ q6——倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。 ⑺ q7——支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示： 满堂钢管支架自重 1.2荷载组合 模板、支架设计计算荷载组合
1.3荷载计算 1.3.1 箱梁自重——q 1计算 根据跨G208国道现浇箱梁结构特点，我们取5－5截面（桥墩断面两侧）、6－6截面（跨中横隔板梁）两个代表截面进行箱梁自重计算，并对两个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。 ① 预应力箱梁桥墩断面q 1计算 根据横断面图，用CAD 算得该处梁体截面积A=12.7975m 2则： q 1 ＝ B W =B A c ?γ＝kPa 365.445.77975 .1226=? 取1.2的安全系数，则q 1＝44.365×1.2＝53.238kPa 注：B —— 箱梁底宽，取7.5m ，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。 ② 预应力箱梁跨中断面q 1计算 1200 4080 100 15 75025 200 145 113 60 1.5% 1.5% 25 200 连续梁支点断面图 1200 22 2040 15 75020 25 200 145 113 22 20 20 1.5% 1.5% 25 200 连续梁跨中断面图
支撑掩护式液压支架设计毕业论文 前言 综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志，是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。实践证明大力发展综合机械化采煤，研制和使用液压支架是十分关键的。我国液压支架经过30多年的发展，取得显著的成果，至今已能成批制造两柱掩护式和四柱支撑掩护式液压支架，这些系列化液压支架一般用于缓倾斜中厚煤层及厚煤层分层开采。 我国煤矿中使用的支架类型很多，按照支架采煤工作面安装位置来划分有端头液压支架和中间液压支架。端头液压支架简称端头支架，专门安装在每个采煤工作面的两端。中间液压支架是安装在处工作面断头以外的采煤工作面上所有的位置的液压支架。 目前使用的液压支架分为三类。即：支撑式液压支架、掩护式液压支架、支撑掩护式液压支架。从架型的结构特点来看，由于直接类别和老顶级别的不同，所以为了在使用中合理地选择架型，要对支架的支撑力承载力的关系进行分析使支架能适应顶板载荷的要求。 此次设计是对大学所学的知识的综合应用，通过设计使所学知识融会贯通，形成较为清晰的知识构架，强化设计过程的规性以及对计算机的使用的熟练性。通过此次设计，能够更好的梳理所学的知识，基本掌握机械设计制造及其自动化专业在机械设计方面的工作方法，同时提高独立为完成工作的能力，为以后的工作打下坚实的基础。
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第1章液压支架的概述 1.1液压支架的组成和用途 1.1.1液压支架的组成 液压支架由顶梁、底座、掩护梁、立柱、推移装置、操作控制系统等主要部分组成。 1.1.2液压支架的用途 在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项工作正常进行，必须对顶板进行支护，而液压支架是以高压液体作为动力由液压元件与金属构件组成的至呼和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。实践表明液压支架具有支护性能好、强度高、移架速度快、安全可靠等优点。液压支架可与弯曲输送机和采煤机组合机械化采煤设备，它的应用对增加采煤工作面产量、提高劳动生产率、降低成本、减轻工人劳动和保证安全生产是不可缺少的有效措施，因此液压支架是技术上先进、经济上合理、安全上可靠、是实现采煤综合机械化和自动化不可缺少的主要设备。 1.2液压支架的工作原理 液压支架在工作过程，必须具备升、降、推、移四个基本动作，这些动作是利用泵站提供的高压乳化液通过工作性质不同的几个液压缸来完成的，如图1-1所示。 升柱：当需要液压支架上升支护顶板时，高压乳化液进入立柱的下活塞腔，另一腔回液，推动活塞上升，是与活塞杆相连的顶梁紧紧接触顶板。
两柱掩护式液压支架平衡千斤顶的选择原则及计算过程 李雪伟 （平顶山煤矿机械有限责任公司，平顶山 467001） 摘要：平衡千斤顶是两柱掩护式液压支架的重要组成部分，它的作用是调节支架顶梁合力、合力作用点的位置及顶梁的载荷分布，其缸径和上、下腔安全阀卸载压力的选择至关重要，一方面要保证顶梁前端能承受足够大的载荷而又要保证不会出现支架失稳，另一方面要保证顶梁后端和掩护梁能承受一定厚度的岩石重量，针对这两个方面的要求，本文提供了其具体的推导过程、计算方法和选择原则。 关键词：液压支架；平衡千斤顶；推导过程；计算方法；选择原则 Selection Principle and Calculation Method of Stabilizing Cylinder for Two-leg Hydraulic Shield Li Xuewei (Pingdingshan Coal Mine Machinery Co.,Ltd., Pingdingshan 467001 China) Abstract：Stabilizing cylinder is a main part of two-leg hydraulic shield. It is used to adjust the point of the resultant force that the floor applies to the canopy and the loading point on the canopy. It is very important to choose the right diameter of the cylinder and right pressure of the yield valve in both the upper and the lower cylinder chambers to make sure not only that the front part of the canopy can stand large loading and the roof support stands firm but also that the hinder part of the canopy and the gob shield can stand the weight of certain rock. Based on those two requirements, this thesis provides the specific derivation process, calculation methods and selection principal. Key words: hydraulic roof support; stabilizing cylinder; derivation process; calculation methods; selection principal 0序言 两柱掩护式液压支架的典型结构如下图1，其中平衡千斤顶起着至关重要的作用，它铰接着顶梁和掩护梁，使支架构成稳定的结构，通过它可以调节顶梁的倾角，使顶梁成水平或者需要的角度。此外，平衡千斤顶还设有双向锁和安全阀，随着顶梁顶板载荷的变化，使平衡千斤顶呈拉力或者压力状态，如果载荷过大，安全阀还可以通过卸载来调整顶梁的角度，从而也调整了载荷分布，避免进一步损坏结构件。 图1 两柱掩护式支架典型结构 1 护帮 2 顶梁 3立柱 4平衡千斤顶5 掩护梁 6前连杆 7后连杆 8 底座 平衡千斤顶缸径与上下腔安全阀压力的选择是否合适，直接关系到顶梁的接顶和切顶能力，甚至关系到支架的稳定性，如果选择的不合适，可能会引起支架倾倒，造成事故。 1、平衡千斤顶推力的计算 当顶梁前端承受一个载荷Fx，并不断加大时，支架可能处于以下三种状态： 1）、平衡千斤顶先卸载，顶梁前端向下旋转； 2）、立柱先卸载，顶梁前端向下旋转； 3）、支架向前倾倒。 前两种状态下，仅仅顶梁发生转动，不会引起较大的问题，第三种状态情况下，支架容易发生倾倒，可能会引发事故，因此，
实用标准 ZY9200／25／50D液压支架（郑州） 总体 型式两柱四连杆掩护式 中心距1.75m 支撑高度 2.5-5.0m 支护宽度 1.66-1.86m 初撑力7916KN （P＝31.5MPa）工作阻力9200KN（P＝36.6MPa）支护强度1MPa 对底板比压 2.51MPa 适应煤层倾角≤15° 运输外形尺寸约7.56×1.66×2.5m 操作方式电液控制 质量≈36300kg 立柱双伸缩 缸径Φ400／Φ290mm 柱径Φ380／Φ260mm 初撑力3958KN（P＝31.5MPa）工作阻力 4600KN（P＝36.6MPa/69.68MPa）数量2根 推移千斤顶 缸径Φ180mm 杆径Φ110mm 行程960mm 推力802KN（P＝31.5MPa） 拉力502KN（P＝31.5MPa） 数量 1根
抬底座千斤顶 缸径Φ160mm 杆径Φ105mm 行程260mm 推力633KN（P＝31.5MPa）拉力361KN（P＝31.5MPa）数量1根 伸缩千斤顶 缸径Φ100mm 杆径Φ70mm 行程900mm 推力247KN（P＝31.5MPa）拉力126KN（P＝31.5MPa）数量2根 护帮千斤顶(一级) 缸径Φ100mm 杆径Φ70mm 行程620mm 推力247KN（P＝31.5MPa）拉力126KN（P＝31.5MPa）工作阻力259KN（P＝33.0MPa）数量2根 护帮千斤顶(二级) 缸径Φ80mm 杆径Φ60mm 行程203mm 推力158KN（P＝31.5MPa）拉力69KN（P＝31.5MPa）工作阻力166KN（P＝33.0MPa）