1、摘要本論文所設計的是適用于大傾角煤層使用的單體液壓支柱，主要目的是為了保證工作人員的安全。大傾角煤層下很容易發生傾倒、下滑現象，有時甚至會發生冒頂事故。普通的單體液壓支柱不能滿足要求，所以要對其進行改進，本次主要改進的部位是頂蓋部分，由原來的通用式改為現在的防倒式。通過楔卡的安裝，其獨特的“l”型設計，可以卡住頂梁底部的“”型扁鋼，實現了支柱與頂梁的相互結合，這樣便在很大程度上緩解了以上可能發生的事故。其次，本次設計除了采用傳統的繪圖工具autocad實現二維制圖外，還利用pro/engineer軟件進行三維實體造型，充分發揮出了pro/engineer的優點，使商家與使用者對產品在感觀上有更

2、進一步認識和了解。 關鍵詞：大傾角； 頂蓋； 防倒式； 楔卡； 三維實體造型。 abstractthis paper is designed for large inclination coal bed use monomer hydraulic pillars. main aim is to ensure the safety of staff, the so-called big inclination coal bed means coal bed inclination than 25 east coal bed。its main improvements are top part,

3、from a ceremony to present a defense down.wedge cards through the installation and improvement to underground mining work safer，secondly, this design tool autocad drawings in addition to using the traditional two-dimensional mapping of achievement，also used pro/engineer software 3d entities shape, a

4、nd give full play to the advantages of a pro/engineer，businesses and users to view the products in a further sense of awareness and understanding.key words: great inclination; defense down; wedge cards;3d modelling entities.目錄摘要1abstract2第1章 緒論51.1 我國煤層貯存狀況51.2 用途61.3 使用范圍61.4 單體液壓支柱發展概況71.4.1 國內、外單

5、體液壓支柱的發展趨勢71.4.2 使用單體液壓支柱的突出優點8第2章 單體液壓支柱的結構和工作原理102.1 分類102.2 技術特征102.3 單體液壓支柱的工作原理112.4 單體液壓支柱的結構122.5 零部件尺寸的計算與選擇132.5.1 給定參數132.5.2 油缸與活柱體132.5.3 單體液壓支柱三用閥和復位彈簧162.5.4 單體液壓支柱用鍛件182.6 單體液壓支柱的橡膠件和塑料件24第3章 單體液壓支柱結構及尺寸的驗算263.1 已知設計參數263.2 油缸穩定性的驗算263.3 活塞桿的強度驗算273.4 缸體強度驗算29第4章 單體液壓支柱的使用與維護304.1 支柱的

6、拆裝和試驗304.1.1 三用閥的組裝304.1.2 支柱組裝314.1.3 支柱的拆卸324.1.4 試驗334.2 使用注意事項334.3 支柱的故障與維修354.3.1 常見支柱故障及排除方法354.3.2 維修注意事項38經濟分析40結論41致謝42參考文獻43第1章 緒論1.1 我國煤層貯存狀況我國是煤炭資源最為豐富的國家，煤炭的儲量和產量占世界第一位。煤炭已經成為我國所依賴的重要能源。我國的煤炭資源分布地域極廣，煤層貯存狀況也各式各樣，主要有如下幾個特點：（1）從圍巖和煤層貯存的關系上來說，我國不僅有貯存在軟巖頂板下的煤層和一般頂板條件下的煤層，還有賦存在堅硬頂板條件下的煤層。堅硬

7、頂板下煤層開采難度相當大，常常有幾千平方米的懸頂出現，一旦垮落即可造成嚴重的事故。（2）從煤層貯存的地質條件來說，由于地質條件復雜，由地殼運動而造成的被斷層破壞的煤層較多。在一塊煤田中，總有幾條貫穿整個煤田的、大落差的斷層，至于較小的斷層更是層出不窮。（3）從煤層自身的貯存條件上來說，在我國境內的煤層有近水平煤層，有傾斜煤層，有急傾斜煤層，還有直立倒轉的煤層；不僅有相當穩定的大片煤層，也有像我國南方的“雞窩”狀貯存煤層。可以看出，我國是世界上煤層貯存條件最為復雜的國家。在開采的實踐過程中，工程技術人員所遇到的困難和解決困難的方式是全世界絕無僅有的。近幾年煤礦冒頂事故頻繁發生，因此，單體液壓支柱

8、在采礦工業中是非常重要的。它保障著國家財產和人員的生命安全，尤其在大傾角煤層中，更能體現它的重要性。但通用式單體液壓支柱不能滿足要求，所以對其頂蓋進行改進采用防倒式頂蓋。1.2 用途外注式支柱是一種外部供液的恒阻式單體液壓支柱。它可與金屬頂梁配套使用，也可單獨做點柱用，供煤礦一般機械化工作面支護頂板，或供綜合機械化工作面作端頭支護及其他臨時性支護。1.3 使用范圍外注式支柱使用于下列煤層條件：（1）煤層傾角大于2535的急傾斜回采工作面。（2）煤層頂、底板條件工作阻力為300kn的支柱，底板抗壓入強度應為28mp以上。如底板較軟，支柱壓入底板的深度以不惡化頂板的完整性及不影響支柱的回收為限，否

9、則，應采取“穿鞋”或加大底座等措施。適用于一人工作時進行支護作業。頂板冒落情況較好，冒落后不影響支柱的回收。在分層開采人工假頂工作面或地質構造較復雜的條件下使用時，應采取安全措施。在煤質較軟的爆破采煤工作面使用時，應對活柱體外表面采取保護措施，以防崩壞。且不能當貼幫柱用。本支柱不宜使用在下列條件的工作面：（1）煤質較硬的炮采工作面，以及周期來壓特別強烈或有沖擊地壓的工作面。（2）工作面采高太低，不能保證頂板下沉后支柱安全回收所需的最小高度。（3）不同工作特征或不同工作阻力的支柱，均不能在同一工作面混用。1.4 單體液壓支柱發展概況1.4.1 國內、外單體液壓支柱的發展趨勢目前，我國煤礦的回采工

10、作面支護裝備，除一部分整體自移式液壓支架外，主要的仍使用六十年代初期發展的摩擦式金屬支柱，用這種支柱裝備的回采工作面的產煤量約占百分之七十以上。六十年代初期，回采工作面幾乎全部使用木支架。當時開始了第一次支護技術改革，即摩擦式金屬支柱配以鉸接頂梁代替木支護，并經歷了大約三年時間大量推廣應用。其最突出的效果之一是大幅度的降低了木材消耗。與此同時，也促使人們認識到礦山支護是一門綜合的技術，與巖層控制及采掘工序緊密相關，對加強頂板管理促進安全生產起著舉足輕重的作用。我國在六十年代已開始了液壓支柱的研究，經過一度中斷后，于七十年代初繼續進行研究試制工作，至七十年代末完成了工業性試驗，進行了技術鑒定，現

11、已經投入成批生產，并正在有計劃的逐步進行回采支護的更新換代工作。近幾年國內的大量實踐證明，使用單體液壓支柱有著良好的技術經濟效果，適合國情，適應煤礦的具體情況，是進行回采支護第二次技術改革的一個方向。但是在大傾角煤層的支護作業中，使用通用式頂蓋還是具有一定的缺陷。因此，本次設計主要針對這一問題進行解決與改進。國外主要產煤國家中，單體液壓支柱曾經在回采工作面廣泛采用，最早研制、使用的國家（如英國）在四十年代后期就已有產品問世。其后，聯邦德國、日本、波蘭、蘇聯等國家在五十年代相繼采用，如聯邦德國薩爾礦區大體經歷十年左右的時間在條件適應的工作面基本上全部使用。從1956年到1963年，使用單體液壓支

12、柱的產量達84.8%，五年左右時間內使用量增長了78倍。國外單體液壓支柱的使用情況表明，在六十年代初期技術即達到成熟階段。1.4.2 使用單體液壓支柱的突出優點1、初撐力高一般地，初撐力可以達到710t，為摩擦式金屬支柱的310倍（摩擦式金屬支柱用液壓升柱裝置時初撐力23t，不用液壓升柱裝置時初撐力僅1t左右）。2、恒阻的性能在較小的頂板下沉量情況下，支柱即可達到額定的工作阻力，并保持恒阻的特點（摩擦式金屬支柱在頂板下沉量大，支柱下縮到100mm至400mm以上時才能達到最大工作阻力）。顯然，單體液壓支柱能很快達到較高的工作阻力，大大改善了頂板維護狀況。3、支柱承載力均勻初撐力大與恒阻的特點，

13、使各支柱能較均勻的承受載荷，這是優于摩擦式金屬支柱的重要特點，對保持中等穩定以下工作面頂板的完整是十分有利的。4、支、撤速度快單體液壓支柱的升柱與降柱，靠液壓系統來完成。內注式支柱只須扳動手柄、外注式支柱用注液槍從外部注液、扳動卸載閥排液等輕微操作即可完成回撤與支設作業，其速度一般比摩擦式支柱提高一倍左右。5、促進安全生產、降低輔助材料消耗由于初撐力高與頂板接觸嚴實，回撤與支設速度快，控制頂板效果好，提高了工作面推進速度，冒頂事故明顯減少，促進了安全生產，相應地降低了木材消耗。第2章 單體液壓支柱的結構和工作原理2.1 分類1、按用途分類（1）通用型支柱。用于一般條件下使用。（2）重型支柱。用

14、于特殊條件下使用。2、 按升柱時工作液循環方式分類（1）內部注液式單體液壓支柱（簡稱內注式）。 工作液壓油在機體內形成閉路循環。（2）外部注液式單體液壓支柱（簡稱外注式）。從泵站供給乳化液，通過注液槍注入支柱。3、 按材質分類（1）熱軋低碳合金鋼單體液壓支柱。（2）冷拔低碳合金鋼單體液壓支柱。（3）輕金屬合金鋼單體液壓支柱。我國批量生產、使用的是熱軋低碳合金鋼支柱。2.2 技術特征支柱型號組成和排列方式如下：類型及特征代號用漢語拼音大寫字母表示：d表示單體液壓支柱，第一特征代號中n表示內注式支柱；w表示外注式支柱。第二特征代號中s代表雙伸縮，無字母代表單伸縮，q代表輕合金。主參數用阿拉伯數字表

15、示；補充特征代號一般不用。修改序號用加括號的大寫拼音字母（a）、（b）、（c）表示，用來區分類型、主參數、特征代號均相同的不同產品。2.3 單體液壓支柱的工作原理1、工作介質外注式單體液壓支柱工作介質為乳化液，回柱時乳化液排至工作面采空區。2、動力來源外注式的工作介質是由設在巷道中的泵站經高壓軟管、注液槍等組成的管路系統供給，并由泵站保證支柱一定的初撐力。3、降柱方式 一般靠活柱的自重和復位彈簧降柱。2.4 單體液壓支柱的結構dz型單體液壓支柱為外部注液的單體液壓支柱。單體液壓支柱有活柱體、油缸、三用閥、頂蓋、底座體、復位彈簧、手把體、活塞等主要零部件組成。如圖21所示：圖21 外注式單體液壓

16、支柱裝配圖2.5 零部件尺寸的計算與選擇2.5.1 給定參數直徑100mm； 工作阻力300kn； 最大高度2000mm。2.5.2 油缸與活柱體1、油缸油缸是支柱下部承載桿件。如圖22所示： 圖23油缸（1）主要技術要求有足夠的強度，能長期承受最高工作壓力以及短期動態試驗壓力而不會產生永久變形。有足夠的剛度，能承受活柱側向力，而不至于產生彎曲。內表面在活塞密封件及導向環的摩擦力作用下，能長期工作，且磨損少，幾何精度高，確?；钊芊?。（2）材料缸筒材料一般要求有足夠的強度和沖擊韌性，根據油缸的參數、用途和毛坯，可選用的材料是27simn。（3）缸筒的計算立柱的工作阻力，缸內壓力，缸筒內徑之間的

17、關系為p=d22p式中 p缸筒內壓力，n/mm2； d2缸筒內徑，mm； p立柱工作阻力，kn。kb= 則 p=式中 pr乳化液泵的工作壓力； kb一般在0.520.78之間。kb=0.52 初撐力= kb工作阻力=0.523300=157kn預算缸徑尺寸和缸壁厚度缸筒內壓力為p=38.2mpa式中 p立柱工作阻力300kn； d2缸筒內徑100mm。缸筒材料為27simn無縫鋼管，s=833.85 mpa=555.9 mpa缸壁厚度為=3.1mm考慮到缸口要車槽口和臺階，所以選用缸壁厚度為7mm。（4）缸筒的加工要求缸筒內徑采用h8、h9配合；缸筒內徑d的圓度公差值可按9、10、11級精度選

18、取，圓柱度公差值可按8級選?。桓淄捕嗣鎡的垂直度公差值可按7級精度選取。2、活柱體尺寸的確定活柱體是支柱上部承載桿件。根據油缸的外徑可以確定出活柱的內外徑分別為78 mm和95 mm。在外注式單體液壓支柱的活柱外側還裝有限位裝置，其是限制活柱升高，保證油缸與活柱具有一定重合長度，防止活柱拔出和損壞的裝置。限位裝置有限位套、限位環、鋼絲擋圈和限位臺階等多種形式。缸徑為100mm的dz型支柱采用活柱上限位臺階限位。支柱升高，活柱上限位裝置與手把體接觸后，如果繼續供液，活柱也不再升高。因此，限位裝置必須具有一定強度，使其承受初撐力時，不至于損壞。限位臺階高度尺寸計算過程如下h=mm=mm=151mm

19、式中 l立柱最大工作行程，mm； d2缸筒內徑，mm。 圖24 活柱體2.5.3 單體液壓支柱三用閥和復位彈簧1、外注式單體液壓支柱三用閥的選擇三用閥顧名思義，即有三種用處的閥。它是外注式單體液壓支柱的心臟，支柱靠它的單向閥完成開柱和支撐；靠它的卸載閥完成支柱的回收；靠它的安全閥在支柱過載時使支柱緩慢下縮，保護支柱不致受損。外注式支柱將三個閥組裝在一起，便于更換和維修。三用閥利用左右閥筒上的螺紋裝在支柱柱頭上，并用閥筒上的o形密封圈與柱頭密封。 圖25 三用閥1左閥筒；2注油閥體；3限位套；4單向閥閥座；5壓緊螺套；6鋼球8；7錐形彈簧；8卸載閥墊；9卸載閥彈簧；10連接螺桿；11閥套；12閥

20、座；13o形圈131.9；14o形圈283.5；15安全閥針；16安全閥墊；17六角導向套；18o形圈423.5；19彈簧座；20安全閥彈簧；21調壓螺絲；22右閥筒2、復位彈簧采用復位彈簧降柱可加速支柱下降速度。復位彈簧一頭掛在柱頭上，另一頭掛在底座上，并使它具有一定的預緊力。并且使用復位彈簧支柱的底座不能焊在油缸上，而必須活接，且采用連接鋼絲與油缸連接。復位彈簧是單體液壓支柱在進行回收時，使活柱筒快速回重要零件。檢驗復縮的位彈簧時，應根據支柱實際支設狀況，將其拉伸到最大使用高度后保持24小時，最多允許彈簧有4mm的殘余變形，這樣的復位彈簧才算合格。2.5.4 單體液壓支柱用鍛件 外注式單體

21、液壓支柱中有5個零件是用模鍛加工而成。它們分別是頂蓋、手把體、底座、活塞和柱頭。1、頂蓋本次單體液壓支柱主要針對大傾角煤層的工作狀況而設計的，在大傾角工作面中單體支柱的傾倒與下滑問題一直都很嚴重,頂板冒落甚至大面積垮落事故時有發生,嚴重威脅著工作面的安全生產。改進單體液壓支柱頂蓋的結構將有助于改善以上幾種情況，因此，我采用了防倒式頂蓋。防倒頂蓋的基本結構如圖25所示,它由頂蓋底板、楔卡、擋板組成。楔卡安裝在頂蓋底板導槽內。楔卡為“l”形。每只防倒頂蓋內安裝兩只楔卡,每只楔卡有一個側面帶有斜度。防倒頂蓋取代普通頂蓋后,通過楔卡卡住頂梁底部的型扁鋼,實現支柱與頂梁的相互聯接。由于兩只楔卡均帶有斜度

22、,因而安裝時可以相互砸緊。回柱時,只須錘擊楔卡的小端,使楔卡張開,脫離頂梁,便可按正常程序回拆支柱。防倒頂蓋與頂梁聯接后,限定了支柱與頂梁的支設狀態。頂蓋是可更換件。它通過三個彈性圓柱銷與活柱體的柱頭（或接長柱筒）連接在一起，將頂板巖石的壓力傳遞到支柱上，并利用四爪與楔卡防止頂板來壓時支柱滑倒失效。（1）尺寸的計算楔卡的高度是由頂梁的厚度、寬度和煤層的角度所決定的；h=a+c+btan式中 h楔卡的高度； a楔卡厚度； c頂梁厚度； b頂梁寬度； 煤層傾角。 其余尺寸均由自行設計而定。如圖所示 圖26 防倒頂蓋結構 圖27 頂蓋的三維實體造型圖1 楔卡;2擋板;3頂蓋底板2、手把體手把體是單體

23、液壓支柱上唯一的一個可用手抓住的零件，對搬運、支設、移動支柱非常重要。手把體內裝有防塵圈、導向環。它通過手把體連接鋼絲與油缸相連接，能繞油缸自由轉動便于操作和搬運。手把體內孔的尺寸根據油缸外徑、活柱外徑、手把體連接鋼絲、防塵圈和導向環的尺寸確定，防塵圈和導向環的尺寸根據活柱外徑選取。圖28 手把體 圖39 手把體三維實體造型圖3、底座底座體由底座、彈簧掛環、o形密封圈、防擠圈等組成。它是支柱底部密封和承載的零件。它通過底座連接鋼絲與油缸相連接。底座體外徑由油缸內徑而定，各凹槽部分分別由安放在此處的標準件的尺寸決定，而各標準件的尺寸是根據油缸內徑值查表而得。結構形式如圖210所示。圖210 底座

24、體 圖211 底座體三維實體造型圖4、活塞活塞是支柱的活柱體和液壓缸之間密封的零件，當支柱受力時承受一定的載荷和彎矩?；钊涎b有y形密封圈、皮碗防擠圈、活塞導向環、o形密封圈、活塞防擠圈等。它通過活塞連接鋼絲與活柱體相連接?；钊鸹钪鶎蚝陀透酌芊庾饔谩；钊鶕芊庋b置形式來選用其結構形式，而密封裝置則按工作壓力、環境、介質等條件來選定。（1）材料 活塞材料一般不同于缸筒的材料，選用45鋼。（2）加工要求活塞最大的外徑根據油缸內徑所得，但不能完全等同與油缸內徑，因為活塞要延著油缸內徑進行上下往復運動，所以要小于油缸內徑?；钊c活柱接觸的尺寸根據活柱內徑所得，其它凹槽尺寸的計算原理同手把體一樣，

25、都是根據密封結構形式來確定；活塞外徑d對內孔d1的徑向跳動公差值，按7、8級精度選取。端面t對內孔d1的垂直度公差值，按7級精度選取。外徑d的圓柱度公差值，按9、10、11級精度選取。如圖所示 圖212 活塞 圖213 活塞三維實體造型圖利用pro/engineer的模型分析模塊，能夠即快又準確的計算出零件的體積和各個截面的面積。只要給它輸入該材料的密度后，就能夠計算出零件的質量。使用起來方便、快捷、準確。下面以活塞為例進行說明打開活塞的零件圖后，在分析中點擊模型分析，然后選擇零件體，再輸入其密度7.910-6kg/mm3,完成后便輸出如下數值體積=2.34109mm3；面積=2.67107m

26、m2；密度=7.910-6kg/mm3；質量=1.85kg。5、柱頭柱頭是支柱上安裝三用閥的地方，承受和傳遞支柱的載荷。柱頭與活柱的連接方式為焊接，其外徑可根據活柱外徑確定，上端銷孔尺寸則由標準件彈性銷的尺寸所決定，安裝三用閥的孔也由三用閥的外徑確定。柱頭的結構形式如下圖所示 圖214 柱頭 圖215 柱頭三維實體造型圖刪除很多頁，詳細的全套的圖紙說明聯系qq：656417679序號故障故障原因消除方法1支設設活柱不從缸體伸出1、泵站無壓力或壓力低；2、減壓閥關閉；3、注液嘴被贓物堵塞；4、密封失效；5、注液槍失靈；6、管路濾網噴塞。1、檢查泵站；2、打開截止閥；3、清理注液嘴；4、檢查y形圈

27、及o形密封圈；5、檢查注液槍；6、清洗過濾網。2活柱降柱速度慢或不降柱1、復位彈簧掉了；2、復位彈簧損壞；3、油缸有局部凹陷；4、活柱表面損壞；5、防塵圈損壞1、重掛復位彈簧；2、更換復位彈簧；3、更換油缸；4、更換活柱；5、更換防塵圈續表13工作阻力低1、安全開啟開關或關閉壓力低；2、密封件失效1、檢查安全閥；2、更換密封件4工作阻力高1、安全閥開啟壓力高；2、安全閥墊擠入溢流間隙1、重新調定安全閥；2、更換閥墊6乳化液從底座溢出1、活塞上100x3.1o形圈損壞；2、油缸變形或鍍層損壞而生銹；3、底座密封面破壞1、更換o形圈；2、更換油缸；3、更換底座7乳化液從柱頭42孔溢出1、42x3.

28、5o形圈損壞；2、柱頭密封面損壞1、更換o形圈；2、更換活柱體8乳化液從單向閥或卸載溢出1、單向閥、卸載閥損壞；2、單向閥、卸載閥密封面污染1、更換三用閥；2、清洗單向閥、卸載閥9頂蓋損壞使用不當換頂蓋、改進操作方法續表210液壓缸彎曲或砸扁1、操作不當；2、突然來壓時安全閥來不及打開支柱大大超載；3、支柱壓成“死柱”時用絞車拉液壓缸；4、用錘砸扁1、改進操作方法；2、應適當增加支護密度；3、更換液壓缸11手把斷裂用絞車回柱時支柱未卸載或降柱行程不夠硬拉所致1、改進操作方法；2、更換手把12活柱彎曲突然來壓時安全閥來不及打開適當增加支護密度13注液槍漏液1、密封圈損壞；2、單向閥座污染；3、單

29、向閥彈簧損壞1、更換漏液部密封圈；2、清洗或更換單向閥座；3、更換彈簧14槍管和閥體間隙竄液1、注液管松動；2、密封圈損壞；1、涂厭氧膠擰緊注液槍管；2、更換密封圈15注液槍頂桿處竄液1、密封圈損壞；2、頂桿密封面損壞1、更換密封圈；2、更換頂桿2.5.5 維修注意事項（1）維修場地應清潔。零部件需經汽油清洗干凈后再裝配，嚴格防止贓物進入支柱內腔。因為贓物是破壞密封、造成滲漏的主要因素。有橡膠件，經汽油清洗后應迅速取出吹干，如浸汽油時間較長，會引起橡膠件變形變質。（2）每根支柱都應建立維修卡片備查。每次檢修時，均應詳細記錄故障情況、損壞零部件及檢修工時等項目內容，以便統計支柱修復率、維修成本和

30、維修質量，并有利于不斷總結提高維修水平。（3）支柱維修后應當按試驗要求和維修質量標準進行各項試驗，各部合格后方可下井使用。（4）支柱維修好后，應將活柱降到底，放凈乳化液，豎直靠放，存放于空氣較清潔干燥的氣溫不低于0的場所。支柱除日常維修外，應定期進行檢查保養。大修周期：支柱2年，三用閥1年，注液槍1年，截止閥3個月，過濾器3個月。大修基本內容：清洗所有零部件；原則上應更換安全閥墊、單向閥座、卸載閥墊、y形密封圈、防塵圈、導向環、皮碗防擠圈及所有o形密封圈；但如果其中某些零件在大修前不久剛更換過，則應通過檢查，根據其完好程度，確定是否更換；更換所有磨損和損壞的零件。重新組裝，進行規定的各項試驗。

31、經濟分析本設計采用防倒頂蓋作為單體液壓支柱的頂蓋，使其更適用于大傾角的開采煤層中。它是利用現有的單體液壓支柱進行的局部改造，因此，投資少，見效快。其不僅能達到通用頂蓋的各項功能，更能適應急傾斜煤層的使用，同時，還保證了工作人員的安全問題。防倒式頂蓋的另一優點是節省人力資源，通過它特有的楔卡裝置，使用安全、簡潔、方便。其獨特的拆裝方式，可以減少一半的井下支護人員。本次設計還采用了pro/engineer畫圖軟件，大大改善了使用者對該產品的感觀認識，省去了人們看實物的麻煩，它可以把產品的三維實體造型圖形象的展現在人們面前。使用者不用通過看產品就能對產品有更進一步的了解與認識。結論單體液壓支柱是礦山機械中不可缺少的部分，它在支護作業中起著致關重要的作用。當今采礦工業中，安全問題不可忽視。而保證安全性環境的關鍵所在就是單體液壓支柱的支護作用，尤其是在大傾角煤層中。因此，本次設計就是針對大傾角煤層而進行的。主要的改進部位是頂蓋部分，防倒式頂蓋通過楔卡以及其獨特的安裝與使用形式，解決了在冒頂事故發生時出現的一些問題。計算機制圖的改進也是本次設計的重要問題之一，使用pro/engineer軟件制圖，其優點很多，比傳統的autocad制圖的立體感