基于数值计算软件MATLAB对两柱掩护式放顶煤液压支架架体结构进行仿真分析,进而提出液压支架四连杆机构参数化设计。具体仿真分析中先采用快速图解方法获取确定掩护梁和前连杆长度,并由此实施仿真分析,并结合机械加工中所考虑的测量精度以及加工精度等问题,对液压支架四连杆机构参数进行合理优化调整,最后将优化后的参数化设计应用于工程实践,确认设计具有一定可行性。

分析了两柱掩护式液压支架的特点和平衡千斤顶的作用,探讨了平衡千斤顶损坏的原因,剖析了以往国内外平衡千斤顶的保护形式及局限性,以此为基础,在顶梁及掩护梁间设计了一种新型限位装置。实践应用表明,该装置结构设计简单,安全有效。

为研究支架所能承受的外载荷沿顶梁长度方向如何分布的问题,基于平面杆系建立了两柱掩护式液压支架的承载力学模型,推导出支架承载区间划分的解析表达式及边界条件,重新定义了支架承载区间,定量分析了不同摩擦因数和支架高度对支架承载区间的影响,通过试验验证了支架无承载能力区段的存在性。结果表明:支架所能承受的外载荷并不是完全覆盖顶梁长度,而是存在一段无承载能力区段;支架结构参数一旦确定,无承载能力区的位置取决于支架高度和摩擦因数,摩擦因数越大,支架承载区间越大,摩擦因数取负时,承载区间最小。