大采高全采技术是厚煤层的开采效率显著提升的关键途径之一。在该过程中,大采高液压支架扮演着至关重要的角色,可确保开采作业的安全与稳定。值得注意的是,液压支架在作业时,其支护高度的调整会直接影响底座承受的比压状况,进而影响整体开采作业的稳定性和效率。因此,合理调整液压支架的支护高度是实现高效、安全厚煤层开采的重要技术环节。采用有限元仿真的形式分析不同支护高度下的底座比压,结果表明,支护高度为最大工作高度时的底座比压最小,且在偏载载荷下的偏载效应最小,因此,应尽量使液压支架在最大支护高度下作业。

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。

针对液压支架中底座在使用过程中存在结构变形、局部开裂等失效现象,以ZF12000型液压支架为分析对象,在分析其结构特点基础上,对底座在不同工况条件下的结构性能进行仿真研究,找到了底座中部纵向筋板及柱窝是整个结构的薄弱部位,并从材料属性、结构尺寸、热处理工艺等方面提出了底座结构改进措施,为底座的进一步优化改进提供参考。

以ZF3880/20/30型液压支架的底座为研究对象,通过有限元仿真技术对液压支架底座结构进行优化设计。在提升液压支架底座的最大等效应力的同时,对底座进行减重设计,降低底座的设计制造成本,提升液压支架制造厂商的生产效益。优化后的底座结构最大等效应力增加了4.16%,重量减轻了19.53%。

对厚煤层进行自动化综采开发的过程中,液压支架是重要的支护设备,保证煤矿的安全开采。由于液压支架承载的复杂性,在液压支架承载恶劣的工况中选择顶梁集中载荷、底座偏心载荷的组合工况,对液压支架的承载性能进行仿真分析。结果表明,顶梁部件最大应力值大于材料的屈服极限,安全系数为0.9,承载能力不足,应对液压支架的顶梁结构进行一定的优化;底座部件最大应力值未超过屈服极限,安全系数为1.4,满足液压支架的强度要求;支架的顶梁、底座变形量较小,满足刚度要求。

为了降低某液压支架底座工作时的最大应力,提高其安全性,使用ABAQUS软件对3种工况下的底座进行强度分析,找出底座的薄弱点。对底座重新进行参数化建模,使用Isight软件联合Catia和ABAQUS对底座进行优化分析。优化后,液压支架底座在3种工况下最大应力值有显著降低,且整体重量下降9.7%.对液压支架底座的分析与优化,降低了底座的最大应力,提高了其安全性;同时实现了底座的轻量化,提高了其经济性。

为掌握液压支架在使用过程中的结构性能情况,保证液压支架的支撑安全性。采用有限元分析方法,开展了ZY9200型液压支架在顶梁扭转载荷与底座两端载荷工况、顶梁偏心载荷与底座两端载荷工况等条件下的结构应力、结构位移变化分析研究,掌... 展开更多

在分析液压支架及底座结构特点的基础上,从底座的应力变化、结构位移变化等方面对底座的结构强度进行了有限元建模分析,发现底座的中间底面、前柱窝、后柱窝在使用时受到了较大的应力集现象,是整个结构的薄弱部位,极容易率先发生结构失效问题,由此从材料、结构、热处理、塑性铰等方面提出了底座的优化改进措施,为相关应用设计提供一定的参考和指导意义。

使用长壁液压支架会受到由岩体和静载荷引起的可变载荷,动态载荷发生在岩体危险的条件下,对支架结构来说是最危险的,尤其是受压的底座,因为变化载荷是导致疲劳开裂的原因。从疲劳寿命的角度提出了液压支架底座设计的有关问题,采用有限元数值模拟分析方法,基于ANSYS程序建立了计算模型,确定操作过程中疲劳失效的临界点,并在此基础上,提出了加强底部基础部分的优化设计解决方案。该研究成果可为矿井液压支架的结构优化提供依据。

对泵头与电机合装时产生的误差进行了分析,从提高底座加工精度和控制泵头及电机尺寸精度入手,设计了泵头与电机误差检测仪,重点介绍了泵头与电机合装时如何进行调整的方法。