一、本课题的研究目的和意义
通过本次毕业设计，培养学生综合运用液压传动、机械设计、工程理学等课程中所学理论知识的能力；强调设计的独创性和实用性，培养和提高设计者独立分析问题和解决实际问题的能力，为今后适应工作岗位和创造性地开展工作打下坚实基础。
采用综合机械化采煤方法是大幅度增加煤炭产量，提高经济效益的必由之路。为了满足对煤炭日益增长的需要，必须大量生产综合机械化采煤设备，迅速增加综合机械化采煤工作面（简称综采工作面）。而每个综采工作面平均需要安装150台液压支架，可见对液压支架的需要量时很大的。
由于不同采煤工作面的顶底板条件，煤层厚度、煤层倾角、煤层的物理机械性质等的不同，对液压支架的要求也不同，为了有效的支护和控制顶板，必须设计出不同类型和不同结构尺寸的液压支架。因此，液压支架的设计工作是很重要的。由于液压支架的类型很多，因此其设计工作量是很大的，由此可见，研制和开发新型液压支架是必不可少的一个环节。
在过去的半个多世纪中，煤矿井下开采支护设备的设计和使用发生了巨大变化。其中，最引人瞩目的是世界范围内广泛采用液压支架作为长臂开采支护工程的主要设备。从采煤设备的发展过程来看，采用液压支架管理顶板是当代采煤技术史上一次重要的变革，也是煤矿现代化的主要标志。液压支架作为综合机械化采煤的关键设备之一，其重量约占综合采煤设备总重量的80%~90%，其费用约占综合采煤设备总费用的60%~70%。因此，为了降低成本提高采煤的经济效益，世界各主要产煤大国都一直在积极地开展液压支架的研究。
二、本课题的主要研究内容（提纲）
1、液压支架主要参数的确定
2、四连杆机构的选择与设计
3、掩护梁结构的确定
4、掩护梁强度核算
5、平衡千斤顶设计
三、国内外研究情况及其发展
国内液压支架技术现状：
我国在1964年由太原分院和郑州煤机厂设计70型迈步式自移支架，从此开始了液压支架的国产化道路。1984年，北京开采所、沈阳所、郑州煤机厂在沈阳蒲河矿进行我国第一套放顶煤液压支架的工业性试验，继而研制了多种低位、中位和高位放顶煤支架，成功地在缓倾斜厚煤层和急倾斜厚煤层水平分层工作面使用。1990年后，国产液压支架得到了全面的发展，到1998年止，全国己建成88处高产高效矿井，其中14处矿单个工作面的单产达15.72万吨/月，原煤生产人员效率达9.16吨/工，综采机械化水平达49.32%，达到了世界先进水平。30多年来在液压支架技术不断发展中，形成了以煤科总院专业研究所和骨干支架制造厂设计所为主的支架研究设计队伍，采用计算机CAD进行各种类型支架的设计，用有限元计算软件等进行计算，并普及计算机绘图。我国制订的缓倾斜工作面顶板分类及其它研究成果为支架设计、选型和使用提供了有力的指导依据。制造方面形成以原部属专业制造厂为主、机械工业部及船舶制造总公司等专业厂为辅的制造体系，以及以国家煤矿支护设备质量检测中心为骨干的检测队伍。制定有关支架检测标准n项，建立了各项支架检测手段，造就了一支研究、制造和使用液压支架的庞大队伍;形成了研制液压支架的雄厚基础。不仅能满足国内的需要，还向美国、俄罗斯、土耳其和印度等国家出口液压支架或成套综采设备。 国外液压支架现状：
80年代以来，世界主要采煤国家一直围绕减面提产、减人提效、降低成本、实现矿井集中生产做努力，人们积极开发和应用新技术，致力于高性能、高可靠性的新一代液压支架的研制。新型液压支架普遍具有微型电机或电磁铁驱动的电液控制阀，推移千斤顶装有位移传感器，采煤机装有红外线传感装置，立柱缸径超过400mm。为减少割煤时间，一般采用0.8~1m的截深。支架还采用屈服强度800~1000MPa的钢板，既有较高的强度、硬度和韧性，又具有良好的冷焊性能。随着长壁工作面长度的不断增加，为适应快速移架的需要，国外还广泛采用高压大流量乳化液泵站，其额定压力为40~50 M Pa，额定流量400~500L/min，并实现工作面支架的单架程控或分组程控操作，其移架速度可达到6~8s/架。澳大利亚也基本上采用一井一面的高度集中化生产，使用两柱掩护式支架，支架的平均
工作阻力为7640kN。如尤兰矿用电流控制的两柱掩护式支架，在1995年8月8日创下澳大利亚有史以来日产3.41万吨的最高记录，班产一直保持在5000~6000吨。
四、拟解决的关键问题
1、液压支架的选型；
2、液压支架掩护梁的设计
3、液压支架掩护梁设计及强度计算
4、液压支架设计说明书及主要部件图纸
五、研究思路和方法
首先根据设计题目明确设计任务，了解液压支架的工作原理原理、功能、工作环境以及国内外发展现状，理清设计思路和确定方向，拟定初步设计方案。
其次根据设计任务书给定参数和技术要求对支架整体结构设计、支架液压系统设计等要合理，满足生产要求，制造过程不易复杂，生产成本低廉，制造过程安全，便于广泛应用批量生产。对于支架各部分的结构，要经过严格的设计、计算和校核。要满足可靠性设计，使用周期长等要求。
在设计过程中要按照制定的工作流程，运用各种方法和多门学科知识。在支架本体各部件设计时，拟定详细方案，认真分析其功能，明确个部分的结构。通过本次设计把所学各学科充分融会贯通在一起，最终完成设计任务。
六、本课题的进度安排
1、第一周布置和明确设计任务，收集相关设计资料。
2、2~3周熟悉工作流程，完成方案设计。
3、4~5周完成开题报告。
4、6~11周对设计任务进行设计实现。
5、12~14周撰写和修改学位论文。
6、15周熟悉答辩流程，进行论文答辩。
七、参考文献
[1] 张家鉴 陈享文 伊长德 编著，《液压支架》，煤炭工业出版社。1985年
[2] 蒋国安 郭福君 罗大炎 编著，《液压支架》，山东科学技术出版社。1980年
[3] 邢福康 刘唐编著，《煤矿支护手册》，煤炭工业出版社。1991年
[4] 徐濪 编著，《机械设计手册》，机械工业出版社。1992年
[5] 王国彪 饶明杰 编著，《液压支架优化设计与计算机模拟分析》，机械工业
出版社。1994年
[6] 雷天觉 编著，《液压工程手册》，机械工业出版社。1990年
[7] 高秀华 邓洪超等编著，《机械三维动态设计仿真技术》，化学工业出版社。
2003年3月
[8] 王国法等编著，《液压支架技术》，煤炭工业出版社。1999年
[9] 煤炭部煤炭科学研究院编著，《综采设备配套图侧》。1983年
[10] 宋锦春等编著，《液压与气压传动》，科学出版社。2006年
