行伸缩。关闭或打开放煤口,操纵尾梁千斤顶,可使尾梁上下摆动,以松动顶煤或放煤,插板的前端设有用于插煤的齿条。
插板放煤机构在关闭状态时,插板伸出,挡住矸石流入后部运输机:放煤时,收回插板,利用尾梁千斤顶和插板千斤顶的伸、缩调整放煤口进行放煤。 2.2.2摆动式放煤机构
摆动式放煤机构,由放煤千斤顶、小插板千斤顶、放煤摆动板和小插板组成,主体是放煤摆动板。放煤摆动板内部设有轨道,用以安装小插板,上端铰接在掩护梁放煤口上沿,在中下部有两个一端固在底座上的放煤千斤顶推拉,使放煤摆动板上下摆动,与掩护梁形成一定的角度,用以破碎顶煤和打开整个窗口。
在放煤摆动板内装有可伸缩的小插板,小插板前端设有用于插煤的齿条,齿条下部有耳座,与插板千斤顶联接。在插板千斤顶的作用下,插板伸出或收回,用于启闭局部窗口。
摆动式放煤机构在关闭状态时,小插板伸出,搭在放煤口前沿;放煤时,由液压控制系统先收回小插板,以免损坏插板,然后摆动放煤机构。
2.2.3折页式放煤机构
折页式放煤机构由折页板和折页千斤顶组成。它由两扇可转动的折页门开启、关闭来控制放煤。由于受结构限制,折页门在放煤位置很难达到垂直掩护梁位置,影响放煤口面积,而且折页板铰接处留有较大缝隙,密封性能差,这种放煤机构已基本不使用。
3.正四连杆机构放顶煤支架的整体结构设计
3.1 支架主要尺寸的确定
3.1.1 支架的高度和支架的伸缩比
一般应首先确定支架适用煤层的平均采高,然后确定支架高度。
由于我国急斜煤层煤层厚度都比较大,煤层厚度在20~80m之间,所以按厚煤层高度的确定原则来确定该放顶煤液压支架的高度。
Hmax?Mmax+(200~300) (3.1)
Hmin?Mmin-(300~400) (3.2)
式中:Hmax——支架最大高度(mm); Hmin——支架最小高度(mm);
Mmax——最大采高(mm);
Mmin——最小采高(mm)。
本设计最大采高Mmax=4500mm,取支架最大高度
Hmax=4500+200=4700mm
则支架的最小高度
Hmin=3500-300=3200mm
调高范围为1500mm
支架的伸缩比系指其最大高度与最小高度之比值。即:
m?Hmax (3.3) Hmin代入有关数据,得
m=
4700=1.47 32003.1.2支架间距和宽度的确定
所谓支架间距,就是相邻两支架中心线间的距离。按下式计算:
bc?Bm?n?C3 (3.4)
式中: bc——支架间距(支架中心距);
Bm——每架支架顶梁总宽度;
C3——相邻支架(或框架)顶梁之间的间隙;
n——每架所包含的组架的组数或框架数,整体自移式支架
n =1;整体迈步式支架n =2;节式迈步支架,n =支架
节数。
支架间距bc要根据支架型式来确定,但由于每架支架的推移千斤顶都与工作面输送机的一节溜槽相连,因此目前主要根据输送机溜槽每节长度及帮槽上千斤顶连结块的位置来确定,我国刮板输送机溜槽每节长度为1.5m,千斤顶连结块位置在溜槽中长的中间,所以除节式和迈步式支架外,支架间距一般为1.5m。
大采高支架为提高稳定性中心距可采用1.75m,轻型支架为适应中小煤矿工作面快速搬家的要求,中心距可采用1.25m。
本次设计取支架的中心距为1.5m。 支架宽度是指顶梁的最小和最大宽度。宽度的确定应考虑支架的运输、安装和调架要求。支架顶梁一般装有活动侧护板,侧护板行程一般为170~200mm。其中宽面顶梁一般为1200mm~1500mm,节式支架一般为400mm~600mm。本次设计取支架顶梁的最小宽度为1380mm,最大宽度为1550mm,亦即顶梁侧护板侧推千斤顶的行程取170mm。
3.2 支架四连杆机构的确定
3.2.1 四连杆机构的作用
1.梁端护顶 鉴于四连杆机构可使托梁铰接点呈双纽线运动,故可选定双纽线的近似直线部分作为托梁铰接点适应采高的变化范围。这样可使托梁铰接点运动时与煤壁接近于保持等距,当梁端距处于允许值范围之内时,借此可以保证梁端顶板维护良好。
2.挡矸 鉴于组成四连杆机构的掩护梁既是连接件,又是承载件,为了承受采空区内破碎岩石所赋予的载荷,掩护梁一般做成整体箱形结构,具有一定强度。由于它处在隔离采空区的位置,故可以起到良好的挡矸作用。
3.抵抗水平力 观测表明:综采面给予支架的外载,不但有垂直于煤层顶板的分力,而且还有沿岩层层面指向采空区方向(或指向煤壁方向)的分力,这个水平推力由液压支架的四连杆机构承受,从而避免了立柱因承受水平分力而造成立柱弯曲变形。
4.提高支架稳定性 鉴于四连杆机构将液压支架连成一个重量较大的整体,在支架承载阶段,其稳定程度较高。
四连杆机构在具有以上诸作用的同时,也有一些缺点。首先,支
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