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1、毕业设计计算说明书 第一章 概述211相关企业概况212综采工作面设备布置概况313 设备列车概况414设计的提出615国内外相似条件使用技术6第二章 设计方案的拟定821拟定移车装置应符合的条件822初步拟定方案8第三章 综采工作面设备列车自移装置1031设备列车自移装置示意图1032设备列车自移装置1033受力分析1235确定液压立柱液压缸的主要参数1736液压缸主要零件的材料和技术要求3737相关设备说明38第四章 综采工作面设备列车自移装置的优化3941实际应用中的优化3942框架选材39第五章 结论及问题说明40第六章 参考文献41第七章 致谢4343计算与说明结果第一章 概述11相
2、关企业概况新疆焦煤（集团）有限责任公司总部设于乌鲁木齐市六道湾路11号，下辖艾维尔沟焦煤公司、阜康气煤公司、南疆矿业公司动力分厂和新疆国投尼勒克焦煤有限公司。企业前身为原煤炭部直属统配煤矿新疆艾维尔沟煤矿。艾维尔沟煤矿始建于1958年，2007年4月随八钢公司整体进入宝钢集团。艾维尔沟矿区位于吐鲁番西延的狭长谷之中，属于山间盆地，南、西、北三面环山，呈东西狭长分布。矿区呈单斜构造，走向近东西、倾向南、倾角由东西向西増大。井田煤炭工业总储量5.38亿吨。煤质优良，属中高灰、低硫、特低磷、高发热量、强粘结性煤种。新疆焦煤集团采煤技术实现了走向长壁综合机械化煤炭开采技术，矿井机械化开采率100%。目
3、前矿井拥有综合机械化采煤设备8套，综合机械化掘进设备10套。新疆焦煤集团通过技术创新，正逐步由机械化开采向自动化开采技术过渡。新疆焦煤集团通过深化管理变革，技术创新、制度创新、管理创新，不断推动企业健康、稳定、快速、持续发展。新疆焦煤集团1890煤矿于2003年开始筹建，2008年5月改扩建。矿井位于艾维尔沟矿区的东南部、东部第一勘探线的西北部。第一勘探线，东南西北约6公里，东北西南宽2.1公里。面积约12.6平方公里，可采焦煤约为10000万吨。通过矿井改扩建，1890煤矿从设计能力45万吨改扩建到120万吨。1890煤矿现有职工846人，工程技术人员94人，共产党员103人。全体干部职工在
4、宝钢集团和焦煤集团的正确领导下，团结一致、大举创新、解放思想、实事求是、与时俱进，深化管理变革，技术创新、制度创新、管理创新，不断推动企业健康、稳定、快速、持续发展，不断提高煤炭生产能力。 设计能力的提升，对机械设备的要求会更高。综采机械设备的配套使用，可以大幅提高生产效率，减少安全生产事故，工人作业安全等根本性的问题可以有实质性的改善。12综采工作面设备布置概况12.1、综采工作面设备布置平面图（如下图）：12.2、采区巷道布置概况a、新疆地区煤层赋存主要受褶曲影响较大，中部走向起伏变化较大，回采期间应加强顶板管理；b、工作面运输顺槽：运输巷采用斜梯形断面，锚网支护，下帮净高2.7m,净宽4
5、.4m,净断面；c、工作面回风顺槽：工作面回风巷采用斜梯形断面，锚网支护，下帮净高2.8m,净宽3.5m,净断；d、采煤面切眼：工作面开切眼为伪仰斜5布置，采用矩形断面，锚网锚索联合支护，净高3m,净宽8m,净断面 ， 整个巷道见顶留底。13 设备列车概况煤矿企业已走向综合机械化采煤工艺，且近代机电设备以实现大型化、高速化、连续化和自动化。为便于设备的管理，煤矿企业将所有设备的电控系统集中在回风或运输巷，距工作面40m150m之间，统称设备列车。它是煤矿综采工作面的指挥中心，这里安装着控制工作溜子、转载机、破碎机、等大型设备的开关，移动变电站、乳化液泵站、泵箱等大型设备，设备列车会随着回采移动
6、而移动。设备列车主要设备及器材明细表（表1-1）：表11： 设备列车主要设备及器材明细表序号设备名称数量型号外形尺寸(mmmmmm)重量(t)功能备注1矿用隔爆型移动变电站1KBSGZY1000/10 10/1.2kV32501270190010.49提供1.2KV电压2矿用隔爆型移动变电站1KBSGZY630/10 10/0.69kV2735123517405.653矿用隔爆型照明变压器1BZA22.5/660 660/133V给照明设备供电4组合开关18SKC54023005958001.05组合开关18SKC54023005958001.06组合开关1QBZ-280+2007工作面照明综
7、合保护装置1ZBZ-2.5 4.0/1140(660,380)M8乳化液泵2WRB200/31.5230098010402.6给液压设备供液9乳化液泵箱1RX200/16工作室容积1600L10清水箱111综采通信、信号及控制台112喷雾泵1电机冷却、喷雾降尘根据泵站类型不同配置13喷雾泵箱114电缆车215救生舱116工具箱1存放设备检修工具和备用件17阻化泵站1采空区防灭火用18隔爆型真空磁力起动器119工作面矿压监测系统分站120馈电开关1合计14设计的提出我国对移设备列车的历经“人工搬运”、“回柱绞车牵引或移动”、“液压卡规装置移车法”等，这些移设备列车方法虽然在一个阶段解决了一些特殊
8、条件下的移设备列车问题，但移设备列车效率低、安全生产事故多发、工人作业安全等根本性的问题一直没有实质性的改变。随着综采工作面机械化程度不断提高和采煤工艺的不断更新，综采工作面上的设备也越来越多。对于这些设备的运输，矿井目前大多数使用传统有轨绞车钢丝绳牵引的设备列车运输技术。这种运输方法存在投入设备量大、易跑车、掉道，浪费大量人力、物力，在移动过程中存在严重的安全隐患，在使用过程中这种传统的移车方法暴露了诸多弊端。针对该问题，不少高校、厂家及科研院所进行了相关的研究、设计及试验工作。15国内外相似条件使用技术设备列车在上下坡度段，由于移设备列车工效低、安全效益差、作业条件恶劣，是国内外煤矿企业公
9、认的难点，尤其是国内疆内，因新疆地质条件、煤层构造等原因，使其在回采期间设备的布置难以入手，而设备列车更是难以移动。国际上主要的煤炭生产国家基本上没有提出解决移设备列车的方案，只有少数的国家进行过一些试验研究性的移设备列车方法。此现象主要是由大倾角煤层造成。经过近几十年的机械化程度不断提高，移设备列车开始采用回柱绞车牵引或下放，发展到现在部分煤矿企业使用液压卡规装置移设备列车，但此方法只适用于设备列车处于平巷方可实行。在国内研究人员和研究单位提出了采用下列运输装置：自移式综采配电设备列车、综采工作面移动变电站自移装置、无轨胶轮车单通道快速安装综采工作面技术、综采工作面供电电气列车、综采工作面电
10、缆滑移装置、滑靴式自移列车等。但这些产品或设备，是针对某个问题的改进，相互之间缺乏协调性，均没有从整体上或根本上解决综采工作面所面临的诸多问题，这样不利于矿井的安全生产。随着这些技术应用的不断深入，相关的一些技术问题也越发明显，主要有：1）综采工作面使用传统有轨绞车钢丝绳牵引的设备列车运输，这种运输方法存在投入设备量大、易跑车、掉到、浪费大量人力、物力，且在移动过程中存在严重的安全隐患。2）通常设备列车考回柱绞车牵引，易引起跑车并且机动性差，不可以随时进行移动，并且移动速度慢，在7以上的坡道上行走存在列车自滑移现象，整体稳定性差，带来了相应运输难题，该生产安全造成困难。因此，系统研究这些移设备
11、列车技术问题，有针对性地解决其特殊条件下的综采（综放）移设备列车的关键技术，不论是对矿井安全率和技术经济综合效益提高，促进区域经济可持续发展和社会稳定，还是拓展我国乃至世界移设备列车研究与技术应用领域都具有重要理论价值和实际意义。第二章 设计方案的拟定21拟定移车装置应符合的条件a、防止跑车、掉道；b、投入少量设备，节约人力、物力；c、在移动过程中安全可靠，稳定性好；d、移动设备列车速度快、效率高；e、可在20以下的坡道上行走；f、结构紧凑、操作简单、省时省力、移动自如；g、适应性强，与设备列车的匹配性强。22初步拟定方案方案一：有轨绞车钢丝绳牵引的设备列车，用抱爪抱轨，实现防滑、定点停车：方
12、案二：用液压支架移动推溜相互作用原理，“移车装置-设备列车”相互作用，实现移动、防滑。综合考虑，研究了煤层走向、巷道布置，在移设备列车过程中设备列车运行状态、移车装置在移设备列车过程中的稳定性、设备列车的阻力及移车装置的支撑强度，采用方案二。将设计加工的移车装置与设备列车连接，移车装置两辆车之间装一根液压缸。采用操作阀将第一辆车四颗支柱液压缸卸载，在操作片阀将推移液压缸向前移一个行程（第一辆车行走一个行程），然后将第一辆车四颗支柱液压缸伸紧，在将第二辆车四颗支柱液压缸卸载，然后操作片阀前移移车装置后所有设备一个行程（此装置可在设备列车任意位置安装），在将第二辆车四颗支柱液压缸伸紧，第一辆车四颗
13、支柱液压缸卸载，同理循环作业移动设备列车。在这期间要求每颗单体柱的初撑力达90KN（可根据巷道坡度及设备重量选择缸）。第三章 综采工作面设备列车自移装置31设备列车自移装置示意图表3-132设备列车自移装置32.1、概述设备列车自移装置是以高压液体做动力、由液压元件（液压缸和液压阀）与金属构件组成的一种用来固定和移动设备列车的自移式设备。32.1、工作原理设备列车自移装置由液压立柱、平板车、支撑座、推移液压缸、操纵阀和安全阀等组成（见表3-1和图3-1），其基本动作包括升柱、降柱和移车。a、液压立柱的升起通过操作阀1、2使两车的液压缸R1、R2无杆腔进液，有杆腔回液，两端的活塞缸同时伸出，下部
14、与底板接触，上部与顶板接触。立柱升起紧撑在顶、底板之间。当无杆腔压力达到泵站工作压力时，升柱阶段结束。b、液压立柱的下降通过操作阀1、2使两车液压缸R1、R2的有杆腔进液，无杆腔液，活塞缸收回，使下部与底板脱离，上部与顶板脱离。c、设备列车的移动当需要移动设备列车时，先使a车上的液压立柱通过操作阀1降柱卸载，然后通过操纵阀3使高压液体进入推移液压缸R3的活塞腔，活塞杆腔回液，以b平板车为支点，推动a平板车前移，使移车装置前的所有设备向前移动一定距离后，将a车四颗立柱液压缸伸紧，再将b车四颗立柱液压缸卸载，然后通过操作阀3使高压液体进入推移液压缸R3的活塞杆腔，活塞腔回液，以a平板车为支点，拉动
15、b平板车前移，使移车装置后所有设备向前移动一定距离。最后再升起b平板车上的液压立柱，让两辆车上的8根支柱共同承担防跑车任务。同理循环作业移动设备列车。在这期间要求每颗单体柱的初撑力达90KN（可根据巷道坡度及设备重量选择缸）。33受力分析33.1、设备在井下主要受重力、轨道给设备列车的摩檫力，以及液压立柱与煤层之间的摩擦力，设备在静止时不下滑的条件为重力在水平方向的分力（以轨道为横坐标）小于等于轨道给设备列车的摩擦力和液压立柱与煤层之间的摩擦力的二者之和，即。33.2、采用“三角形形法则”计算移车装置的牵引力及工作阻力： 回风巷最大坡度20，回风巷最大坡度需牵引力。34.1、执行元件工况分析a
16、、工作负载b、导轨摩擦负载式中：运动部件的重力； 垂直于导轨的工作负载； 摩擦因数取0.01。c、惯性负载(行走机械一般取，此取）。=0.9。启动加速阶段快进或快退阶段：工进阶段：34.2、初选液压缸的工作压力由负载值大小查表32和表33，取压缸工作压力为16MPa表32 按负载选择工作压力表33 各类设备常用工作压力34.3、确定液压缸的主要参数a、液压缸内径的计算受力分析可知，则考虑到安全系数，查机械设计手册，按液压缸内径系列表标准值，取D= 250mm。b、活塞杆直径d的计算为了实线快进速度与快退速度相等，采用差动连接，则d=0.71D，所以d=0.71250mm=177.5mm。圆整成
17、标准系列活塞杆直径：取d=180mm。由D=250mm，d=180mm算出液压缸无杆腔有效作用面积，有杆腔有效作用面积。c、液压缸行程s的确定液压缸行程s，主要依据机构的运动要求而定。但为了简化工艺和降低成本，应尽量采用机械设计手册中给出的标准系列值，取s=1600mm。d、液压缸缸筒长度的确定缸筒长度由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即：1600+150+240+7+3=2000mm=2.0m式中：S活塞的最大行程； B活塞宽度，一般为（0.61）D； A活塞杆导向长度，取（0.61.5）D； M活塞杆密封长度，由密封方式定； C其他长度。e、最小导向长度H的确定对于一般的液压缸，其
18、最小导向长度应满足下式：=80+125=205mm式中：L液压缸最大工作行程； D缸筒内径。34.4、液压缸结构参数的计算a、缸筒壁厚的计算标准液压缸外径，根据机械设计手册工程机械用标准液压缸的缸体外径系列取液压缸外径S=245mm。（注：1.缸体为无缝钢管；2.工作压力P16MPa时，煤矿用无缝钢管材料为27SiMn钢。b、液压缸油口直径的计算液压缸油口直径应根据活塞最高运动速度和油口最高液流速而定式中：-液压缸油口直径（m）； D液压缸内径（m）； 液压缸最大输出速度（m/min）； 油口液流速度（m/s）。c、缸底厚度计算平行缸底，缸底无油孔时式中：缸的厚度（m）； 实验压力（MPa），
19、工作压力P16MPa时，=1.5P； 液压缸内径（m）； 缸体材料的许用应力（MPa）； 缸体材料的抗拉强度（MPa）； 安全系数，一般取； 对于：27SiMn钢管=980MPa。d、活塞杆稳定性验算因活塞杆长度与活塞杆的直径之比，无需稳定性验算。根据计算结果，查机械设计手册，选用HSGF系列液压缸。35确定液压立柱液压缸的主要参数35.1、执行原件工况分析a、由(：摩擦系数，静摩擦因数一般0.20.3，动摩擦因数一般0.050.1。)工作负载b、惯性负载与重力负载因液压缸自重不知，故不予计算。综上，负载考虑支撑情况 35.2、初选液压缸的工作压力查表32和表33，取液压缸工作压力为16MPa
20、。35.3、确定液压缸的主要结构参数a、液压缸内径D的计算：查手册，综合考虑取D=100mm。b、活塞杆直径d的计算：为了实现快进速度与快退，采用差动连接，则d=0.71D，所以d=0.71100mm=71mm。同样，圆整成标准系列活塞杆直径，取d=80mm。由D=100mm,d=80mm算出液压缸无杆腔有效作用面积为=78.54，有杆腔有效作用面积。c、液压缸行程S的确定：液压缸行程S，主要依据机构的运动要求而定。但为了简化工艺和降低成本，应尽量采用机械设计手册中给出的标准系列值。考虑到双杠单活塞，在回风巷中撑得到通的过，初步取S=1600mm。d、液压缸缸筒长度的确定缸筒长度由最大工作行程
21、长度加上各种结构需求确定，即： 式中：活塞的最大行程； 活塞宽度，一般为（0.61）D； 活塞杆导向长度，取（0.61.5）D； 活塞杆密封长度，由密封方式定； 其他长度。e、最小导向长度H的确定对于一般的液压缸，其最小导向长度应满足下式：=35+50=85mm式中：液压缸最大工作行程； 缸筒内径。35.4 液压缸结构参数的计算a、缸壁厚度的计算：当时，液压缸缸筒壁厚属于中等壁厚，此时：式中：液压缸缸筒厚度（m）； 强度系数；一般取 实验压力（MPa），工作压力P16MPa时，=1.5P； 液压缸内径（m）； 缸体材料的许用应力（MPa）； 缸体材料的抗拉强度（MPa）； 安全系数，一般，一般
22、取；对于：27SiMn钢管=980MPa。液压缸的缸体外径系列，查手册取液压缸外径，取标准D=120mm。 （注：1.缸体为无缝钢管；2.工作压力P16MPa时，煤矿用无缝钢管材料为27SiMn钢。）b、液压缸油口直径的计算液压缸油口直径应根据活塞最高运动速度和油口最高液流速度而定式中：-液压缸油口直径（m）； D液压缸内径（m）； 液压缸最大输出速度（m/min）； 油口液流速度（m/s）。c、缸底厚度计算 平行缸底，缸底无油孔时 式中：缸的厚度（m）； 实验压力（MPa），工作压力P16MPa时，=1.5P； 液压缸内径（m）； 缸体材料的许用应力（MPa）； 缸体材料的抗拉强度（MPa）
23、； 安全系数，一般；对于：27SiMn钢管=980MPa。d、缸头厚度计算半环连接法兰，这种联接的特点是重量比拉杆连接轻，相应的要加厚缸体壁厚。式中：法兰厚度； 法兰受力总力（N)，； 密封环内径（m)； 密封环外径（m)； 系统工作压力（Pa)； 附加密封力（Pa)，对于O型密封圈，无挡圈是，最大可达压力20MPa,有挡圈时，最大可达40MPa。 螺钉孔分布圆直径（m)； 密封环平均直径（m）； 法兰材料的许用应力（Pa)。35.5、缸盖联结的计算缸盖联结方式有焊接、（内、外）螺纹连接、法兰连接、拉杆连接、（内、外）半环连接、钢丝连接，综合考虑选用外半环连接。其特点：质量比拉杆连接小，缸体外
24、径需加工。半环槽削弱了缸体，为此缸体壁厚应加厚。半环连接的计算：当缸体与缸盖用外半环连接时，外半环截面上的切应力为外半环侧面上的挤压应力为缸筒危险界面上的拉应力为式中：液压缸内径（m)； 半环宽度（m）； 为半环截面上的切应力（Pa）； 半环厚度（m）； 液压缸外径（m）； 安全系数，通常取=5；35.6、活塞与活塞杆的联结计算活塞杆联结螺纹的计算a、螺纹外径的计算假设可忽略螺顶与螺底的尺寸差别，则可下式概略计算查切削手册普通螺纹直径与螺距表（GB19363)，取第一系列标准值 。 式中：螺纹外径（m）； 活塞拉力（N），。b、螺纹强度的计算活塞与活塞杆采用螺纹联结时，活塞杆危险截面（螺纹退刀
25、槽）处的拉力为 切应力为合成应力为满足要求。式中：螺纹底径（m），； 螺纹螺距（m)； 其他符号同上式。活塞拉力几乎有40%作用在第一圈螺纹上，所以第一圈螺纹应力按下式计算： 35.7、液压缸外部联结的计算为了适应顶板起伏变化，综合考虑液压缸外部联结用耳环销轴铰接。a、耳环宽度为查机械设计手册，选耳环宽度为EW=60mm，销轴直径d=40mm。 b、耳环强度的计算耳环拉应力挤压应力耳环轴销剪切应力式中：耳环座内半径，； 耳环座外半径，； 耳环座宽度，； 耳环孔直径，； 液压缸直径； 液压力。满足要求。 35.8、缓冲装置的设计当液压缸中活塞运动速度在6m/min以下时，一般不设缓冲装置，故本液
26、压缸无需设缓冲装置。35.9、排气装置如果排气装置设置不当或者没有设置排气装置，压力油进入液压缸后，缸内仍会有空气。由于空气具有压缩性和滞后扩张性，会造成液压缸和整个液压系统在工作中的颤振和爬行，影响液压缸的正常工作。排气装置一般有整体排气塞和组合排气塞两种。整体排气塞由螺纹与缸筒或端面连接，靠头部锥面起密封作用。排气时，拧紧螺纹，缸内空气从锥面空隙中挤出并经斜孔排除缸外。这种排气装置简单、方便，但螺纹与锥面密封处同轴度要求较高，否则拧紧排气塞后不能密封，造成外泄漏。组合排气塞一般由螺塞和锥阀组成。螺塞拧紧后，锥阀在压力的推动下脱离密封面排出空气。综合考虑后用整体排气塞。35.10、耳环支座的
27、选择煤的硬度一般介于摩氏硬度指标的14之间，无烟煤有可能接近4，煤的密度：1.051.80g/cm，无烟煤最大可达1.8g/cm，接触强度：松软400MPa以下，此中等坚固（400600）MPa，煤岩的极限抗压强度为29.548.1MPa之间。根据煤的特点，考虑到安全系数和加工方便等因素，选用200mm150mm20mm的钢板耳环支座。35.11、支柱强度校核(1)活柱与缸体的强度校核活柱与缸体强度校核可查液压设计手册，校核应注意受力状态。下面给出一种利用强度理论和弹性力学知识，进行支柱强度校核的方法。a、中心、偏心加载支柱受力分析中心、偏心加载时支柱受力如下图所示。结论：偏心加载和中心加载时
28、支柱受力状态相同，且活柱和油缸所受力状态相同，任取一小块，其受力状态如下图所示确定危险断面：根据受力状态确定油缸和活柱的最危险断面，画出最危险断面的断面图，并确定最危险点。显然，同一加载状态下，油缸和活柱的最危险断面就是最大弯矩作用面，断面如下图所示显然活柱上1、2、3、4为最危险点。若1、3受拉则2、4受压；反之2、4受拉，可任意规定。同理，油缸5、6、7、8为最危险点。若5、7受拉，则6、8点受拉，也可任意规定。 最大弯矩断面图b、中心加载强度校核1）确定初折角，按式计算： 式中：活柱与手把体最大配合间隙（mm）； 活塞导向环和油缸最大配合间隙（mm）； 导向长度（mm）。2）计算系数 式
29、中：、活柱、油缸长度（m）； L最大高度（m）； 活塞惯性矩（）； Q中心受载荷（N)； E:材料弹性模量（pa）。3）确定活柱、油缸最大弯矩的位置与最大弯矩根据煤科院支柱资料计算以下各个系数，求结果列于下表中中心加载计算系数列表按式确定上住产生最大弯矩的处。得： 则：同理，油缸最大弯矩处得： 则：按公式计算活柱与油缸的最大弯矩。4）确定液体压强与活柱承受纵向力：液体压强活柱纵向力5）活柱、油缸最危险断面上危险点诸应力计算校核A、活柱：如图6-3（a），假设1点受拉；2点受压，应力结果如式所示 B、油缸：如图6-3（b），假设5、7点受拉；6、8点受压，应力结果如式所示 （Mpa） 将危险点结
30、果列于下表中（中心加载油缸活柱危险点应力数据列表）中心加载油缸活柱危险点广义力与应力比值k数据列表6）按第四强度校核理论计算各个点广义应力 按危险点求比值 由表中得出结过可知比值，应力满足条件。7）校核油缸强度当时，材料许用应力按式计算。式中：液体工作压强（pa） 强度系数（无缝钢管取1） C计入加工误差及侵蚀的附加厚度，取1.5mm 油缸内径比值 强度满足要求c、偏心加载强度校核如图（a），设缸体顶部和底部偏心距 1）确定计算系数式中：偏心载荷（N) 活柱惯性矩（） 油缸惯性矩（） E材料弹性模量（pa）2）按式中求结果列于下表中：偏心加载计算系数列表按式确定上柱产生最大弯矩的处。 则同理，
31、油缸最大弯矩处: 则按公式计算活柱、油缸偏心加载最大弯矩。3）确定液体压强与活柱承受纵向力：液体压强活柱纵向力式中；偏心载荷； 分别为活柱与油缸内径 为液体压强。4）偏心加载活柱、油缸最危险断面上危险点诸应力计算校核A、活柱：如图6-3（a），假设1点受拉；2点受压，应力结果如式所示 B、油缸：如图（b），假设5、7点受拉；6、8点受压，应力结果如式所示 以上两式中：轴向力在活柱、油缸上产生的最大弯矩； 活柱、油缸断面系数（见表3）； 活柱、油缸内径； 活柱、油缸外径。将危险点列于下表中偏心加载油缸活柱危险点应力数据列表5）按第四强度校核理论计算各个点广义应力 6）按式危险点求比值kK与值列于
32、下表中偏心加载油缸活柱危险点广义力与应力比值k数据列表7）校核结论按照上述计算结果对活柱、油缸强度下结论，强度满足要求。35.12、活塞杆稳定性验算液压缸承受轴向压缩载荷时，见下图，当活塞杆直径与活塞杆的计算长度之比大于10（即），应校核活塞杆的纵向抗弯强度或稳定。（1）无偏心载荷由材料力学知，受压细长杆，当载荷力接近某一临界值时，杆将产生纵向弯曲。且其挠度值随压缩载荷的增加而急剧增大，以至屈曲破坏。当活塞杆细长比时，用戈登-兰金公式计算临界载荷，此时式中：活塞杆纵向弯曲破坏的临界载荷（N）； 材料强度实验值，见表23.6-64； 活塞杆的面积(m)； 实验常数，见表3.5.111（的碳含量之
33、间属中碳钢）； 末端条件系数，当两端铰接时； 柔性系数； 活塞杆计算长度，即活塞杆在最大伸出时，活塞杆端支点和液压缸安装点间的距离（m）； 活塞杆断面的回转半径（m） 实心活塞杆：； 活塞杆直径（m）。实验常数（2）承受偏心载荷 液压缸由于结构或安装上的原因，活塞杆往往承受一定的偏心载荷。此时式中：临界载荷力（N）； 活塞杆材料的屈服点（Pa）； 活塞杆截面积（m)； 载荷偏心量（m)； 活塞杆直径（m）； 挠度 ； 系数，见表23.6-95； 活塞杆材料的弹性模量（Pa)； 活塞杆的计算长度（m）； 活塞杆截面的回转半径（m）。36液压缸主要零件的材料和技术要求表3-61表362液压缸端部主
34、要零件名称和材料37相关设备说明37.1、乳化液泵的相关参数37.2、液压阀的选择阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件，溢流阀按液压泵的最大流量选取。控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20%以上的短时间过流量。溢流阀：手动换向阀： DMG-06-3C-50单向阀：第四章 综采工作面设备列车自移装置的优化41实际应用中的优化在井下实际用运中，以下方面需改进：1、在符合撑得上通得过的要求下，满足特殊情况通过；2、拆装方便，操作简单，用时用力尽量少；3、对顶板不平有良好的适应性，防倒防倾斜。根据实际，对设备列车自移装置进行如下改动：1、
35、将撑顶板和地板的缸采用两缸，两缸之间用销轴链接：2、对平板车焊接车厢，使其可以放置一些工具。综上，自移装置具体改进见装配图。42框架选材a、选用L热轧等边角钢，。b、角钢的校核薄钢板：厚度0.354.0mm，宽度5001500mm，长度0.54m，密度考虑到安全系数，取 满足强度要求。第五章 结论及问题说明通过理论分析，能够解决设备列车跑车和移车。该设备列车自移装置的移车方式极大地降低了工人劳动强度，提高了工效、改善了作业环境。研究确定的移车装置在巷道起伏不平条件下移车装置所受工作阻力系数和载荷及顶底板变化特征的稳定性关系以及防跑车措施，结果表明：理论上每辆车的阻力是设备列车牵引力的4倍，完全
36、满足固定和移动设备列车的要求。此外，模型验证和实际实验验证由于条件有限，设备列车自移装置无法进行在实际运用中可靠性、稳定性的验证。第六章 参考文献 1 张利平. 液压传动设计指南. 北京：化学工业出版社，2002.7.2 闻邦椿. 机械设计手册（第5版)4. 北京：机械工业出版社， 2010.1.3 臧克江. 液压缸. 北京：化学工业出版社，2009.10.4 机械设计手册编委会. 机械设计手册（单行本)液压传动与控 制. 北京：机械工业出版社，2007.2.5 成大先. 机械设计手册（第五版)：单行本液压传动. 北京： 化学工业出版社，2010.1.6 王益群，高殿荣. 液压工程师技术手册.
37、 北京：化学工业出版 社，2009.11.7 中国电器工业协会防爆电器分会. 防爆电器产品手册. 北京： 机械工业出版社，2009.4.8 丁树模，丁问司. 液压传动（第3版). 北京：机械工业出版社， 2009.6（2012.1重印).9 陈立德. 机械设计基础课程设计指导书（第三版). 北京：高等 教育出版社，2007.8（2010重印）.10 邓昭铭，张莹. 机械设计基础（第二版). 北京：高等教育出 版社，2011.5.11 李晓豁，沙永东. 采掘机械. 北京：冶金工业出版社，2011.9.12 陆亦工. 金属工艺学. 北京：中国传媒大学出版社，2010.3.13 王培兴，李建. 工程
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