放顶煤端头支架一般由前架、中架和后架铰接而成,支架的受力状态复杂,加上底座狭长,容易损坏。为了研究底座损坏的原因,首先建立了放顶煤端头液压支架力学模型,找到后架底座合力及作用点。通过分析,得出支架所受水平力的大小影响后架底座合力作用点的位置和支架的稳定性。研究表明,为了维持平衡,后架底座和中架底座的铰点力是导致底座损坏的原因。该研究为该型端头支架底座的优化设计奠定了基础。

以ZC10000型液压支架为研究对象,根据液压支架工程图建立三维模型,并根据液压支架的材料属性等创建了有限元分析模型,基于Workbench分析软件计算该型液压支架底座在两种较恶劣工况下应力分布情况,分析计算得到底座在偏载工况下底座最大应力为553.89 MPa,在扭转工况下底座位移最大为20.252 mm,根据计算结果提出了两条结构优化改进意见,以有效保证液压支架工作安全可靠性。

以ZP4000型液压支架为研究对象,根据其工程图纸建立液压支架三维模型,设置好液压支架的材料属性,选择两种典型工况分析该型液压支架顶梁的强度分析结果。经计算分析得出,偏载工况最大应力为553.8 MPa,扭转工况最大应力值为509.9 MPa。并结合分析计算结果提出顶梁优化改进意见,以期对液压支架结构设计与优化提供理论参考。

由于井下环境的恶劣性,液压支架底座在使用中经常会出现的结构变形或局部开裂失效现象,这对液压支架的支撑性能造成了重要影响。为此,以ZFG10000/23/37型矿用液压支架为分析对象,开展了底座在不同工况条件下的结构变形规律研究,找到了底座横梁及立柱为薄弱部位,由此提出了提升底座结构强度的优化措施。

液压支架作为一种井下煤炭开采的重要设备,对于保障煤炭高效开采具有重要意义。文章以ZY4000型液压支架为研究对象,首先根据液压支架工程图建立三维模型,并根据液压支架的材料属性等创建了有限元分析模型。基于ANSYS Workbench计算分析了液压支架在两种工况下应力与应变情况,根据计算结果得到在顶梁偏载工况下最大应力值为553.89 MPa。顶梁与底座受扭转工况下最大应力值为909 MPa,基于分析结果提出了两条该型液压支架设计改进的意见。研究对液压支架结构设计与优化提供了有力的理论参考。

文章针对某企业服役中的液压支架底座过桥经常出现撕裂的问题,以某型号液压支架底座为研究对象,借助ANSYS workbench仿真计算软件,对其开展了强度分析工作,结果表明,底座过桥位置存在应力集中,是出现过桥撕裂问题的主要原因。通过增大过桥筋板厚度的方法完成了底座的优化设计,改善了底座应力集中情况。

在矿用液压支架的生产过程中,底座前端折弯件搭接部分的加工较为复杂,通常需要下料的提前放量、点焊时的现场修割才能顺利完成,造成了人力与物力的资源浪费。这一现象的产生通常是由于设计者在研发设计过程中无法精确给定折弯件的详细加工数据造成的。针对这种现状,本文介绍了一种液压支架底座前端折弯件搭接部分相关零件的设计方法,经过详细的模拟仿真,并且通过多次的产品批产,取得了良好的效果,为以后同型、同类的产品设计提供了参考和借鉴。

由于液压支架的底座承载较大,针对不同工况下的底座的性能采用ANSYS进行有限元仿真分析。结果显示,在底座的后连杆铰接孔位置处是底座较为危险的区域,需要进行结构的优化,提高底座的性能,更好地发挥液压支架的作用。

为了解决液压支架在复杂工况下部件易发生损坏的情况,利用数值模拟软件对顶梁两端集中加载下液压支架应力分布情况进行模拟研究,发现在顶梁两端集中加载下液压支架整体受力较为均匀,符合设计要求;而在底座扭转加载下底座与后连杆接触位置超过了材料的屈服强度,所以对底座扭转工况下底座进行优化,经过对优化后的底座进行对比研究发现,优化后的受力有了明显的改观,液压支架的受力最大值有了明显的降低,达到了优化的目标,为矿井安全开采提供了一定的保证。

为了对液压支架关键部位的承载性能进行优化,满足支护的安全性需求,采用有限元分析的方式对液压支架在特定工况下的性能进行分析。结果表明,液压支架顶梁及底座的应力最大值接近材料的抗拉强度,需进行结构优化,减小应力分布梯度,提高液压支架支护的安全性。