支撑掩护式支架的顶梁较长 ，为了改善顶梁的接顶状况，增大梁端支撑力，这类支架采用分段组合式顶梁，它有以下几种组合型式：
a)铰接前梁的刚性顶梁
铰接前梁的刚性顶梁，如图2—7 a所示，该结构顶梁分前后梁并铰接，在铰接前梁设有前梁千斤顶，支撑靠近煤壁处的顶板，同时还可以调整前梁的上下摆角，以适应顶板不平的变化。
b)伸缩前探梁的刚性顶梁
伸缩前探梁的刚性顶梁，如图2—7 b所示，该结构前梁有伸缩千斤顶使它伸缩，因此及时伸出支护刚暴露的顶板，从而可使顶梁长度减小，也可使用前梁千斤顶和伸缩千斤顶，使前梁即可伸缩又可以上下摆动。
a b
图2—7 支撑掩护式顶梁的结构形式
Fig.2-7 bracing caving shield construction
1—前梁 2—后梁 3—前梁千斤顶 4—前梁伸缩千斤顶
以上二种顶梁型式比较，本设计选用铰接前梁的刚性顶梁的结构型式。 §2.4.掩护梁的作用和用途
掩护梁是支架的掩护构件，它有承受冒落矸石的载荷和顶板通过顶梁传递的水平载荷引起的弯矩，掩护梁的用途，掩护梁承受顶梁部分载荷和掩护梁背部载荷并通过前后连杆传递给底座。掩护梁承受对支架的水平作用力及偏载扭矩。掩护梁和顶梁（包括活动侧护板）一起，构成了支架完善的支撑和掩护体，完善了支架的掩护和挡矸性能。 §2.4.1掩护梁的结构型式
掩护梁的结构为钢板焊接的箱式结构，在掩护梁上端与顶梁铰接，下部焊有与前、后连杆铰接的耳座。有的支架在掩护梁上焊有立柱柱窝。活动侧护板装在掩护梁的两侧。 从侧面看掩护梁，其形状有直线型、折线型。如图2-9所示。
图2-9 掩护梁结构型式
Fig.2-9 caving lock piece mechanism method
1—顶梁；2—掩护梁；3—立柱；4—前连杆；5—后连杆；6—底座；
7—限位千斤顶梁的结构型式
折线型相对直线型支架端面大，结构强度高，但工艺性差。所以很少采用，从掩护梁的宽度方向来分，可分为整体式和对分式两种。对分式结构尺寸小，易于加工、运输和安装，但结构强度差。所以本次设计采用的是整体式、直线型。 §2.5立柱布置
1)立柱数
目前过内支撑式支架立柱数为2～6根，常用为4根；掩护式支架为2柱；支撑掩护式支架为4柱。
2)支撑方式
支撑式支架立柱为垂直布置。掩护式支架为倾斜布置，这样可克服一部分水平力，并能
0
增大调高范围。一般立柱轴线与顶梁的垂线夹角小于30（支架在最低位置时），由于角度较大，可使调高范围增加。同时由于顶梁较短，立柱倾角加大可以使顶梁柱窝位置前移，使顶梁前端支护能力增大。支撑掩护式支架，根据结构要求呈倾斜或直立布置，一般立柱轴线与
0
顶梁垂线夹角小于10（支架在最高位置时），由于夹角较小，有效支撑能力较大。
3)立柱间距
立柱间距指支撑式和支撑掩护式支架而言即前、后柱的间距。立柱间距的选择原则为有利于操作、行人和部件合理布置。支撑式和支撑掩护式支架的立柱间距为1～1.5m。
4)立柱类型
立柱按动作方式，分为单作用和双作用；按结构分类，分为活塞式和活柱式；按伸缩方式分为单身缩和双伸缩，如图2-10所示
a b c
d e f
图2-10 立柱类型 Fig.2-10 coal sorting
a— 单作用活塞式；b—单作用柱塞式；c—双作用活塞式；d、e、f—双伸式
§2.6侧护板
2.6.1 侧护板的种类
1）顶梁和掩护梁的侧护板有两种
一种是一侧固定另一侧活动的侧护板。由于固定侧护板与梁体焊接在一起，可节省
原梁体的侧板，既节省材料又可加固梁体。在设计时，根据左右工作面来确定左侧或右侧为或活动侧护板。一般沿倾斜方向的上方为固定侧护板，下方为活动侧护板。活动侧护板通过弹簧筒和侧推千斤顶与梁体连接，以保证活动侧护板与邻架的固定侧护板靠紧。但当改换工作面开采方向时，活动侧护板便位于倾斜方向的上方，对调架、防倒等带来不便，所以很少采用。
另一种是两侧皆为活动侧护板。这种侧护板可以适应工作面开采方向变化的要求，
有利于防倒和调架。
2.6.2侧护装置的作用
1)消除相邻支架掩护梁和顶梁间的间间隙，防止冒落矸石进入支护空间； 2)作为支架移架的倾倒； 3)防止支架的倾倒； 4)调整支架间距 2.6.3侧护板的结构和型式
侧护板的结构型式如图2-12所示。通常采用两种类型。
一种是侧护板在顶梁的外侧。这种类型侧护板又有三种型式，图2-12a，顶梁上无顶板，侧护板易被冒落矸石压住，影响侧护板的伸缩；图2-12b、c，在顶梁上加设顶板，克服了以上的缺点，但支架承受偏载时，侧护板装置受力很大。
另一种是铰接式侧护板，如图2-12d、所示。它克服了以上两种侧护板的缺点，但由于架间侧护板造成三角带容易填入碎矸，影响架间密封效果。
图2-12 侧护板结构的形式
§2.7底座的作用及用途
底座在支架工作过程中起着将顶板压力传递到底板并稳固支架的作用。 用途是为支架的其他结构件和工作机构提供安设的基础。与前、后连杆和掩护梁一起组
成四连杆机构。将立柱和前、后连杆传递的顶板压力传递给底板。 底座的结构型式
1)整体式
整体式底座是用钢板焊接成的箱式结构，整体性强，稳定性强，强度高，不易变形，与底板接触面积大，比压小。如图4-1a所示的底座用于支撑式支架，箱体高度大，便于安装复位装置。如图4-1b所示的底座高度低，占用空间小，一般用于掩护式或支撑掩护式支架。
2)对分式
为使底座在一定范围内适应底板起伏不平的变化，通常把底座制成前、后或左、右对分式，如图4-1c、d所示，分为前、后两个底座箱的对分式，两者通过销轴与弹簧钢板铰接而成。图4-1e为左、右两个底座箱的对分式，两者用过桥弹簧钢板和销轴等连接。 3)底靴式
底靴式底座的特点是每根立柱支承在一个底靴上，立柱之间用弹簧钢板连接，立柱与底靴之间用销轴连接，如图4-1f所示.它的结构轻便，动作灵活，对底板的不平整适应性强。但刚性差，与底板接触面积小，稳定性差，一般用于节式支架上。
对以上三种形式的底座进行比较，本次设计选取的底座型式为整体式，如图4-1d
图4-1 底座的结构型式
§2.8推移机构
推移装置由推移杆、推移千斤顶和连接头等主要零部件组成，其中推移杆是决定推移装置形式和性能的关键部件。推移干的常用形式有正拉式短推移杆和倒拉式长推移杆两种。
（1） 短推移杆
短推移杆一般结构如图4.7所示，是由钢板组焊而成的箱形结构件，结构简单可靠，重量轻，被广泛采用。
图4.7 短推移杆
（2) 长推移杆
一般框架式如图4.8所示，它由前后两段组成，前段为箱式，后段为双杆式结构和导向块，当推移千斤顶缸径超过φ140mm时，双杆式结构强度难以保证，可靠性下降。
图4.8 框架式长推移杆
框架连接方式推移千斤顶，动作原理如图2-11所示, 由于掩护式和支撑掩护式支架重量较大,为了提高移架力,就要增加缸径或提高供液压力。如果采用直接推移方式，在提高移架力的同时，推溜力也将增加，这样有可能把溜槽推坏，为了解决这个问题，就要设计成移架力大于推溜力的结构形式，框架连接方式就是其中一种。
2.6.1框架连接方式推移千斤顶的动作原理
当缸体后腔进液，前腔回液，活塞杆伸出而移架；当缸体前腔进液，后腔回液，缸体前移通过框架而推溜，由于缸体后腔面积大，所以，框架连接可以使移架力大于推溜力。
图2-11框架连接方式动作原理