DW16-300100X悬浮式单体液压支柱的设计

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摘要

单体液压支柱是一种新环保型的支护装备，广泛用在煤矿回采用工作面顶板支护、煤矿综采工作面支护端头。DWX型单体液压支柱为柱塞悬浮式单体液压支柱，是一种新型外部供液的恒阻式单体液压支柱，采用柱塞悬浮式技术原理，悬浮力达到工作阻力的五分之四，立柱受力仅为五分之一，其强度高、行程大、耐使用、重量轻、易维修，解决了传统支柱存在的一系列安全隐患问题，在煤层支撑防护上的应用日益广泛，发展前景广阔。

DW-X型悬浮式单体液压支柱DWX型支柱三用阀设于手把体上，注液时，三用阀不随支柱的活柱升高而升高，操作方便，安全可靠。适用于煤矿回采工作面的顶板支护和端头顶板支护，多应用于薄煤层、中厚煤层及较厚煤层工作面。

本课题是基于AUTOCAD2010和Pro/ENGINEER 5.0软件设计DW16-300/100X悬浮式单体液压支柱。

本课题主要设计完成以下内容:

1. 分析DW16-300/100X型单体液压支柱的具体参数和设计要求

根据悬浮式单体液压支柱型号DW16-300/100X，确定缸径、额定工作阻力、最大支撑高度。同时了解DWX型悬浮式液压支柱包括顶盖、密封盖组件、手把体、三通阀、油缸、活柱体、复位弹簧、底座等主要零件。设计要求选择外部注液式，工作液体选择乳化液。降柱方式设计为靠活柱的自重和复位弹簧降柱。设计液压支柱的三用阀置于手把体处，注液时三用阀不随活柱升高。

2. 计算重要的结构尺寸

根据立柱的工作阻力、缸内压力、缸筒内径之间的关系，估算出缸壁的厚度。进而确定油缸的主要尺寸。而活柱体的限位台阶限制活柱体的升高到行程后不在升高，因此必须具有一定强度，使其承受初撑力时，不至于损坏，因此需要计算确定限位台阶尺寸,最终设计好整体的图纸尺寸。

3. DWX型单体液压支柱的结构设计及三维建模

基于ATUOCAD2010软件，根据其悬浮式柱塞的特点，设计完成零件的二维图纸。然后借助于Pro/E软件平台，设计出DW16-300/100X的3D实体模型。在此平台上实现单体液压支柱零部件的三维建模及装配。

4. 单体液压支柱关键零件的结构分析

对于关键零件油缸进行稳定性和强度的校核计算，验证其设计的可靠性。

关键词：单体液压支柱，悬浮式， Pro/E

DW16-300100X悬浮式单体液压支柱的设计

第1章 绪 论

1.1单体液压支柱的简介

单体液压支柱是一种新环保型的支护装备，广泛用在煤矿回采用工作面顶板支护、煤矿综采工作面支护端头。既可与金属铰接顶梁配套，也可单独做点柱或其它临时性支护用。单体液压支柱可用于煤层倾斜角在25°～35°以下的任何采煤工作面,它和金属铰接顶梁柱配合，可适用于煤层倾角在35°以下的任何采煤工作面。

我国的煤炭资源分布地域广，煤层贮存状况各式各样，这使得我国是世界上煤层贮存条件最为复杂的国家。在开采的实践过程中，工程技术人员所遇到的困难和解决困难的方式是全世界绝无仅有的。近几年煤矿冒顶事故频繁发生，为了保障着国家财产和人员的生命安全，单体液压支柱在采矿工业中的地位非常重要，尤其在大倾角煤层中，更能体现它的重要性。在众多的煤矿井下支护产品中，单体液压支柱与铰接顶梁配合使用，具有投资少、受地质条件限制少、使用和维护简单方便且操作灵活等。单体液压支柱也是我国国家煤矿工作面的支护的主导设备。

1.2单体液压支柱的用途

单体液压支柱支柱是一种以专用油或高含水液压液（含乳化液）为工作液的恒阻式支柱。它可与金属顶梁配套使用，也可单独做点柱用，供煤矿一般机械化工作面支护顶板，或供综合机械化工作面作端头支护及其他临时性支护。同时要求煤层顶板落后不影响支柱的回收，底板不宜过软，支柱压入底板深度不恶化底板的完整性，否则应加大底座。在煤质较松软的炮采工作面内使用时，对活柱体镀层表面采取保护措施，以防崩坏。支柱与木顶梁配合或做点柱使用时，应将顶盖换成柱帽，以免损坏木梁。

1.3单体液压支柱的类型

单体液压支柱的类型按型号分类为通用型支柱和重型支柱；按供油方式和工作介质不同，支柱分成外供油式（简称“外注式”）和内供油式（简称“内注式”）两大类；按支柱工作行程不同，支柱可分成单伸缩和双伸缩支柱；按支柱使用材料不同，支柱可分为钢质支柱和轻合金支柱。结合实际使用情况，将其分为外注式单体液压支柱、内注式单体液压支柱、其它类型支柱。具体实际应用产品分类方式如下。

（1）悬浮式单体液压支柱（DWX型）

悬浮式单体液压支柱是外注式单体液压支柱的一种，但是比外注式单体液压支柱又有一个很显著的优点，那就是DWX型单体液压支柱采用柱塞悬浮式技术原理，悬浮力达到工作阻力的五分之四，立柱受力仅为五分之一，DWX型支柱三用阀设于手把体

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上，注液时，三用阀不随支柱的活柱升高而升高，操作方便，安全可靠。

（2）双伸缩悬浮单体液压支柱

双伸缩悬浮式单体液压支 …… 此处隐藏：8300字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……