矿用掩护式液压支架的结构优化研究

为进一步探究煤矿用液压支架可能的优化路径,以部分煤矿企业应用较多的ZY7200-18-40D型掩护式液压支架为研究对象,应用有限元分析方法对其进行建模分析,通过分析应力分布情况,明确该液压支架在设计方面存在的待改进之处,并应用多变量遗传算法,对该设备的顶梁和底座相关参数进行针对性的优化设计。从优化前后的对比分析结果来看,优化后的掩护式液压支架在应力分布情况上得以显著改善,证明此次优化方案发挥了一定的作用。

ZY7200-18-40D型掩护式液压支架力学分析

为进一步探究掩护式液压支架的力学性能特点,以ZY-7200-18-40D型掩护式液压支架为研究对象,首先结合力学分析方法确定其关键部件参数;而后应用有限元分析方法,对该掩护式液压支架的顶梁、连杆和掩护梁三类主要部件进行有限元分析,分析结果显示,各个主要部件均未出现应力超标或应力集中问题,表明该掩护式液压支架性能基本符合要求,可在后续综采工作中逐步推广应用。

四柱支撑掩护式液压支架支护状态分析计算

为解决特殊地质条件下四柱支撑掩护式液压支架智能控制的技术难题、提升工作面智能化开采技术水平、丰富四柱支撑掩护式液压支架支护状态监测技术的理论基础,对四柱支撑掩护式液压支架支护状态进行了系统分析,提出液压支架支护状态主要包括姿态特征与承载特征。结合支架平面对称结构及受力特性,构建了四柱支撑掩护式液压支架平面杆系姿态分析模型与平面杆系承载分析模型,基于模型推导了支架姿态特征计算方法和承载特征计算方法。在Solid Works仿真平台构建了支架简易运动学模型并进行运动仿真,利用MATLAB软件对仿真运动进行解算,验证了姿态特征计算方法的正确性。该研究成果为推进四柱支撑掩护式液压支架支护状态监测技术的发展具有重要意义。

煤矿用支撑掩护式液压支架结构设计及其研究

支撑掩护式液压支架作为煤矿综采工作面的主要支护设备,主要作用为支撑工作面顶板及掩护工作面支架、采煤机组等装备。针对煤矿综采工作面顶板支护要求,对支护掩护式的液压支架系统进行结构设计。该液压支架系统由顶梁、侧护梁、底座、立柱及护帮板构成,在工作过程中,立柱与侧护板位于支架一侧,支撑顶梁设于支架中部,立柱中心的四个方向具有支撑支护功能。该液压支架结构简单,制造、安装容易,生产效率高,适应性、可靠性及安全性能良好。实践表明,这种支撑掩护型液压支架能适应多种地质条件及工作环境。

二柱掩护式液压支架受力分析及优化

通过对二柱掩护式液压支架工作原理进行分析,建立了运动学和力学数学模型,得到支架在降架过程中的运动和力学特性;结合支架数学模型,对四连杆机构和平衡千斤顶安装定位进行优化,从而提高了支架的支护效率并改善了支架对顶板的适应性,对液压支架设计工作有一定的参考价值。

基于ANSYS的薄煤层掩护式液压支架顶梁静态特性分析

根据薄煤层综采的特点,给出了薄煤层掩护式液压支架的总体结构方案,建立了顶梁的三维实体模型并进行了模型简化、网格划分和边界条件的确定,分析了顶梁受两端集中载荷和受单侧载荷2种工况的受力情况,分别对这2种工况施加了边界条件和载荷,通过计算结果分析了顶梁的静态特性,指出了薄煤层掩护式液压支架顶梁设计中存在的问题,并给出了解决方案和措施。

两柱掩护式液压支架空间承载特性研究

针对两柱掩护式支架基于平面力系的承载区适应性单一,难以反映顶梁纵向对称面以外区域承载特性的问题,提出采用"承载体"分析支架的承载特性。运用空间力学解析法,以顶梁为研究对象推导"承载体"外表曲面解析式并分析承载面重叠时的选取原则;对"承载体"进行纵向和横向切面,得到支架纵、横两向承载特性;分析承载体的体积与支架参数之间的关系,并与已有的计算结果进行对比。结果表明:承载面的选取应遵循各液压构件承载力最小值的原则,并要满足立柱承载力在顶梁承载范围内为正值;"承载体"随支架高度而变化,并与支架高度存在一一对应关系;纵向承载区的2个极值点及面积都在支架纵向对称面处取得最大值并向两侧立柱双向衰减,横向承载区按照分布特征可分为3种类型;增大立柱上铰点到顶梁末端距离、立柱间距、平衡千斤顶的工作阻力及与水平夹角均能增大承载体的体积;"承载体"纵向对称面处的承载区分布特征以及支架参数对承载能力的影响都与已有计算结果吻合,因此"承载体"能够反映支架顶梁任意区域的承载特性,"承载体"的体积可以作为支架参数优化的标准。

大采高掩护式液压支架支护性能仿真研究

为提高大采高掩护式液压支架的工程应用性能,介绍了双伸缩立柱的支护特征,构建了掩护式液压支架支撑升架到恒阻阶段的Simhydraulics参数化仿真实物模型,并对赋值后的参数化模型进行仿真。仿真结果表明:在外载作用下,安全阀按调定压力开启溢流,中缸压力随外缸压力变化,并在安全阀开启后保持恒定;从理论上分析了降柱时能量对液压支架液压系统和元器件设计的影响,同时验证了设置2个大流量安全阀的理论依据、平稳转动操作手柄对降柱的必要性和压缩后高压乳化液形成的能量对立柱可靠性的影响,为液压支架使用和设计提供了理论参考。

支撑掩护式液压支架的结构特点及合理应用

支撑掩护式支架是以支撑为主 ,掩护为辅的液压支架 ,用来控制采场顶板下沉断裂及冒落 ,保证控顶距内顶板完整和必要的回采空间。对支撑掩护式液压支架的结构特点及合理应用等进行了简要介绍。为保证支架的合理工作状态 ,应尽量缩短降架时间 ,快速移架 ,及时支护 。

大采高掩护式液压支架的结构设计与分析

在轻放支架已不能满足越来越复杂的大采高的煤矿地质条件情况下,分析研究了大采高掩护式液压支架在总体结构及重要部件的结构特点,并借助现代设计法对关键参数进行有限元分析,使液压支架能够更好地适应煤矿安全要求,满足煤矿高产高效的大采高综采技术需要,保证了支架的可靠性。

掩护式液压支架平衡千斤顶失效分析与防控

本文总结了掩护式液压支架平衡千斤顶的几种失效形式,结合实际工况分析了失效原因,提出了具体防控措施。

掩护式液压支架顶梁外载分布的试验研究

通过实验室试验和现场实际观测,对掩护式支架的外载分布进行了分析,对支架结构和参数提出改进意见。

谈两柱掩护式液压支架与四柱支撑掩护式支架的性能比

上世纪90年代以来,两柱掩护式液压支架技术成为国内外支护技术的发展趋势。不但德国在大力发展两柱掩护式液压支架,而且美国的长壁工作面已全部采用两柱掩护式液压支架,澳大利亚、南非等一些传统上主要采用四柱式支架的国家也已全部改用两柱掩护式液压支架。我国神东、河曲鲁能、晋城、兖州、淮南等一些新建大型现代化高产高效矿井,也全部采用两柱掩护式液压支架。传统观念认为。

浅谈ZY13000/25/50D型掩护式液压支架的研制

本文首先介绍了ZY13000/25/50D型掩护式液压支架的研制过程,之后利用三维设计软件Pro/ENGINEER进行了支架的运动分析,通过有限元分析软件ANSYS Workbench对支架进行虚拟试验,最终给出了支架的主要技术参数和相应的配套设备。

掩护式液压支架近似直线机构设计方法的探讨

根据掩护式液压支架在调高过程中要求顶梁前端有近似相等的端面距的特点,将近似直线机构设计方法引用到支架的主机构设计中去,以求简化设计。

两柱掩护式液压支架损坏情况分析

本文对两柱掩护式液压支架掩护梁使用损坏进行了探讨,分析了掩护梁使用过程中损坏的原因,总结了我国目前两柱掩护式液压支架的设计、使用应遵循的原则,提出了设计、使用、维护应注意的事项。

ZY7600/24/50型掩护式液压支架损坏情况分析

对ZY7600/24/50型掩护式液压支架在恒源公司五沟煤矿使用中出现的顶柱梁帽开焊、掩护梁开焊断裂的原因进行分析,为设计制造液压支架和在恶劣工况下使用支架提供实践依据,更好地服务矿井安全生产。

掩护式液压支架平衡控制回路补液系统设计分析

为解决因平衡千斤顶有杆腔和无杆腔供液不平衡造成的掩护式液压支架顶梁在抬头及低头姿态下冲击顶板造成顶板破碎的问题,通过研究ZFY12000/25/42/D型掩护式液压支架在不同状态下接顶时平衡千斤顶的动作原理,在现有液压系统上设计了补液回路,通过液控换向阀和单向阀完成自动补液。借助AMESim软件分析增加补液系统后平衡千斤顶有杆腔和无杆腔工作特性曲线、安全阀和液控换向阀的动作情况,并改造ZFY12000/25/42/D型掩护式液压支架平衡回路以验证补液系统的有效性。仿真及试验结果表明,控制回路因负载变化造成乳化液流失时能够及时进行补液,避免了平衡千斤顶因没有及时补液而没有足够的支撑力的问题,保证液压支架平稳安全动作。

大工阻支撑掩护式液压支架设计

阐述设计大工阻支撑掩护式液压支架的必要性，结合现有技术，设计出了工作阻力为10000kN，采高为2600—4800mm的大工阻支撑掩护式液压支架。

两柱掩护式液压支架中平衡千斤顶的应用与保护

通过对两柱掩护式液压支架平衡千斤顶作用及失效原因的分析,总结了国内外近年来比较先进的平衡千斤顶保护措施,指出了在两柱掩护式液压支架的设计过程中,同时采取一种或几种平衡千斤顶保护措施将是未来的发展趋势。