以ZY17500型大采高液压支架关键部件为研究对象,基于ANSYS Workbench分析其在恶劣工况下结构强度。计算结果显示,液压支架的顶梁与底座最大应力均未超过材料的屈服强度,但结构中存在应力集中的点,根据实际结构提出了针对液压支架结构设计的两项改进建议,为大采高液压支架结构的设计与优化提供理论参考。

文章以ZF13000型液压支架顶梁结构的焊接过程为例,详细介绍了自动化焊接对钢板变形的影响。结果发现:自动化焊接时,钢板之间虽然没有相互约束,但由于自动化焊接过程的稳定性,且利用胎架对顶板进行固定,有效避免了焊接过程中钢板的变形,其最大变形量严格控制在了4 mm范围内。该方案值得进一步推广使用。

液压支架作为大采高采煤的关键性设备,在工作过程中受到的外力复杂,环境影响因素较多,容易在工作面支撑过程中发生失效现象。液压支架顶梁常受到扭转载荷作用,分析液压支架在该类载荷作用力下出现的结构薄弱点,对液压支架设计不合理处进行结构优化,并利用有限元仿真软件对比分析优化前、后结构的应力分布情况。仿真结果表明:结构优化后的液压支架应力分布得到了改善,提高了工作安全性和稳定性。

对液压支架在井下出现的几种故障个例进行分析总结,提高液压支架的使用效率,维护综采工作面的正常运行,从而提高煤矿生产效率。