極薄煤層液壓支架的設(shè)計研究畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、山 東 科 技 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目 極薄煤層液壓支架的設(shè)計研究 系 部 名 稱 機械電子工程 專業(yè)班級 機電08-2 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 做表時間： 2012 年 2 月 26 日設(shè)計（論文）題目 極薄煤層液壓支架的設(shè)計研究設(shè)計（論文）類型（劃“”）工程設(shè)計應(yīng)用研究開發(fā)研究基礎(chǔ)研究其它一、 本課題的研究目的和意義在過去的半個多世紀中，煤礦井下開采支護設(shè)備的設(shè)計和使用發(fā)生了巨大變化。其中，最引人矚目的是世界范圍內(nèi)廣泛采用液壓支架作為長臂開采支護工程的主要設(shè)備。從采煤設(shè)備的發(fā)展過程來看，采用液壓支架管理頂板是當(dāng)代采煤技術(shù)史上一次重要的變革，也是煤礦現(xiàn)代化的主要標(biāo)

2、志。液壓支架作為綜合機械化采煤的關(guān)鍵設(shè)備之一，其重量約占綜合采煤設(shè)備總重量的80%90%，其費用約占綜合采煤設(shè)備總費用的60%70%。因此，為了降低成本提高采煤的經(jīng)濟效益，世界各主要產(chǎn)煤大國都一直在積極地開展液壓支架的研究。隨著煤礦綜合機械化程度的大幅提高及超強度開采，原煤田中開采條件較好的煤層逐漸枯竭，薄煤層綜合機械化開采成為一個研究的重要課題。通過本次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用液壓傳動、機械設(shè)計、工程理學(xué)等課程中所學(xué)理論知識的能力；強調(diào)設(shè)計的獨創(chuàng)性和實用性，培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析問題和解決實際問題的能力，為今后適應(yīng)工作崗位和創(chuàng)造性地開展工作打下堅實基礎(chǔ)。二、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）

3、1液壓支架基本參數(shù)的確定2雙四連桿機構(gòu)的設(shè)計3頂梁的設(shè)計及強度計算4底座的設(shè)計及強度計算5立柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計6推移千斤頂?shù)脑O(shè)計7安全閥和操縱閥的設(shè)計8支架液壓系統(tǒng)的的擬定9泵站系統(tǒng)的設(shè)計三、 文獻綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）國內(nèi)液壓支架技術(shù)現(xiàn)狀：我國在1964年由太原分院和鄭州煤機廠設(shè)計70型邁步式自移支架，從此開始了液壓支架的國產(chǎn)化道路。1984年，北京開采所、沈陽所、鄭州煤機廠在沈陽蒲河礦進行我國第一套放頂煤液壓支架的工業(yè)性試驗，繼而研制了多種低位、中位和高位放頂煤支架，成功地在緩傾斜厚煤層和急傾斜厚煤層水平分層工作面使用。1990年后，國產(chǎn)液壓支架得到了全面的發(fā)展，到1998年止，全國己建

4、成88處高產(chǎn)高效礦井，其中14處礦單個工作面的單產(chǎn)達15.72萬噸/月，原煤生產(chǎn)人員效率達9.16噸/工，綜采機械化水平達49.32%，達到了世界先進水平。30多年來在液壓支架技術(shù)不斷發(fā)展中，形成了以煤科總院專業(yè)研究所和骨干支架制造廠設(shè)計所為主的支架研究設(shè)計隊伍，采用計算機cad進行各種類型支架的設(shè)計，用有限元計算軟件等進行計算，并普及計算機繪圖。我國制訂的緩傾斜工作面頂板分類及其它研究成果為支架設(shè)計、選型和使用提供了有力的指導(dǎo)依據(jù)。制造方面形成以原部屬專業(yè)制造廠為主、機械工業(yè)部及船舶制造總公司等專業(yè)廠為輔的制造體系，以及以國家煤礦支護設(shè)備質(zhì)量檢測中心為骨干的檢測隊伍。制定有關(guān)支架檢測標(biāo)準(zhǔn)n項

5、，建立了各項支架檢測手段，造就了一支研究、制造和使用液壓支架的龐大隊伍;形成了研制液壓支架的雄厚基礎(chǔ)。不僅能滿足國內(nèi)的需要，還向美國、俄羅斯、土耳其和印度等國家出口液壓支架或成套綜采設(shè)備。國外液壓支架現(xiàn)狀：80年代以來，世界主要采煤國家一直圍繞減面提產(chǎn)、減人提效、降低成本、實現(xiàn)礦井集中生產(chǎn)做努力，人們積極開發(fā)和應(yīng)用新技術(shù)，致力于高性能、高可靠性的新一代液壓支架的研制。新型液壓支架普遍具有微型電機或電磁鐵驅(qū)動的電液控制閥，推移千斤頂裝有位移傳感器，采煤機裝有紅外線傳感裝置，立柱缸徑超過400mm。為減少割煤時間，一般采用0.81m的截深。支架還采用屈服強度8001000mpa的鋼板，既有較高的強

6、度、硬度和韌性，又具有良好的冷焊性能。隨著長壁工作面長度的不斷增加，為適應(yīng)快速移架的需要，國外還廣泛采用高壓大流量乳化液泵站，其額定壓力為4050 m pa，額定流量400500l/min，并實現(xiàn)工作面支架的單架程控或分組程控操作，其移架速度可達到68s/架。澳大利亞也基本上采用一井一面的高度集中化生產(chǎn)，使用兩柱掩護式支架，支架的平均工作阻力為7640kn。如尤蘭礦用電流控制的兩柱掩護式支架，在1995年8月8日創(chuàng)下澳大利亞有史以來日產(chǎn)3.41萬噸的最高記錄，班產(chǎn)一直保持在50006000噸。四、 擬解決的關(guān)鍵問題1、液壓支架的選型；2、整體結(jié)構(gòu)設(shè)計3、結(jié)構(gòu)件的設(shè)計4、受力分析5、強度計算6、

7、液壓系統(tǒng)設(shè)計7、液壓支架的運動仿真五、 研究思路和方法首先根據(jù)設(shè)計題目明確設(shè)計任務(wù)，了解液壓支架的工作原理原理、功能、工作環(huán)境以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，理清設(shè)計思路和確定方向，擬定初步設(shè)計方案。其次根據(jù)設(shè)計任務(wù)書給定參數(shù)和技術(shù)要求對支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、支架液壓系統(tǒng)設(shè)計等要合理，滿足生產(chǎn)要求，制造過程不易復(fù)雜，生產(chǎn)成本低廉，制造過程安全，便于廣泛應(yīng)用批量生產(chǎn)。對于支架各部分的結(jié)構(gòu)，要經(jīng)過嚴格的設(shè)計、計算和校核。要滿足可靠性設(shè)計，使用周期長等要求。在設(shè)計過程中要按照制定的工作流程，運用各種方法和多門學(xué)科知識。在支架本體各部件設(shè)計時，擬定詳細方案，認真分析其功能，明確個部分的結(jié)構(gòu)。通過本次設(shè)計把所學(xué)各學(xué)科充

8、分融會貫通在一起，最終完成設(shè)計任務(wù)。六、 本課題的進度安排1、1周布置和明確設(shè)計任務(wù)，收集相關(guān)設(shè)計資料。2、23周熟悉工作流程，完成方案設(shè)計。3、45周完成開題報告。4、611周對設(shè)計任務(wù)進行設(shè)計實現(xiàn)。5、1215周撰寫和修改學(xué)位論文。6、16周熟悉答辯流程，進行論文答辯。七、 參考文獻1 馬新民. 礦山機械m. 北京:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1999.2 王運敏. 中國采礦設(shè)備手冊m. 北京:科學(xué)出版社, 2007.3 高郁,馮昊. 我國液壓支架技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展j. 煤炭技術(shù). 2003,22(7): 4-5.4 蔣國安,郭福君,羅太炎. 液壓支架m. 濟南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,1980.5 丁紹

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