液压支架底座优化设计

偏 载等 工作状 态 ， 以综 合考察 前 后过桥 、 可 内外 主筋
及 贴板 等底座 的 主要 承力 部位 。 在 分析 过 程 中 ， 座 和 垫 块 之 间是 接 触 关 系 底 （ １， 图 ） 把垫 块 对 支架 的作 用 力 当作 约 束 条 件 来 处 理， 垫块 上 的 ３个平 移 自由度被 约束 ； 顶梁 顶板 上端 面约束 ３个平 移 自由度 。采 用 立柱 内加 载 的 方式 ，
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２ １ 年第 ６ ０２ 期
中 州煤 炭
总第 １８ ９ 期
液 压 支 架 底 座 优 化 设 计
裴 志毅 周 玉乾 李 书 臣 ， ，
（ ． 顶 山煤 矿 机 械 有 限责 任 公 司 ， 南 平 顶 山 １平 河 ４ ７ ０ ； ． 南红 旗 煤 业股 份 有 限公 司 ， 南 ， 义 ６０ １ ２ 河 河 巩 ４ １７ ） ５２ １
摘要 ： 用非线性有限元软件 Ａ Ａ Ｕ 采 Ｂ Ｑ Ｓ对 支 架 在 顶 梁 弯 曲 、 座 对 角 线 加 载 工 况 进 行 有 限 元 分 析 ， 据 底 座 底 根 各 部 位 的应 力 分 布 情 况 ， 其进 行优 化设 计 ， 确 保 满 足使 用 要 求 的 基 础 上 ， 著 降低 了底 座 的质 量 。 对 在 显 关 键 词 ： 压 支 架 ； 座 ； 限 元 分析 ； 化 设 计 液 底 有 优 中国 分 类 号 ：Ｈ１０ Ｔ ４ 文 献 标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ３— ５６ ２ １ ）６— ０ ４—０ １０ ０ ０ 【０ ２ ０ ０ ２ ２
Ｏ ｐｔｍ ａ ｉ ｎ Ｄ ｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｓ ｆＨ ｙ ｒ ｕ ｉ ｕ ｏ ｔ ｉ ｔｏ ｓｇ ｎ ｔ ｅ Ｂａ ｅ ｏ ｄ ａ ｌｃ Ｓ ｐｐ ｒ ｓ
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加 载 、 座 扭 转 加 载 、 座 对 角 线 加 载 、 座 横 向 中 底 底 底
增 高 ， 响支架 整体 的使用 性能 。为 此 ， 影 需对 液压 支
架 结构 进行 综合 分析 。为保 证 支架各 部件 分析结 果 的准确 性 ， 确定运 用 有 限 元 隐式 分 析 法对 各 部 件 逐
个 进行 分 析 。 本文 以 Ｚ ７０／ ２７ Ｄ 型 支 架 的底 座 为 例 ， Ｙ１０ ０ ３ ／ ２
间加 载 等几种 工 况 。其 中 ， 对底 座 影 响 最 大 的是 底 座 对角 线加载 工 况 ， 工况 涵 盖 了 底 座弯 曲 、 转 、 此 扭
运用 大 型 非 线 性 有 限 元 分 析 软件 Ａ Ａ Ｕ Ｂ Ｑ Ｓ对 其 进 行优 化设 计 ， 善其 受力状 况 ， 改 减小质 量 。虽然 只对 底座 进行 优化处 理 ， 为 了保证 载荷 和 边界 条 件 传 但 递 的准确性 ， 采用 整架 分析方 法 ， 座采 用精 确 网 仍 底 格 ， 他部 件 网格 粗 化 ¨ 。 其
液压 支架 由多个 部件组 成 ， 结构 复杂 ， 动辄 十多 吨 ， 至几 十 吨 ， 甚 支护 高度 为 ７ ２ｍ 的支架质 量 已经 ． 达到 ７ ， ０ｔ其受 力状 况 十分复 杂 ， 易 引起 局 部应 力 极
有 限元分 析时 ， 主要 参照 Ｇ ２ ９ ４ １ ０ ０ 煤 矿用 Ｂ ５ ７ ． —２ １ 《 液压 支架 通 用 技 术 条 件 》 的 液 压 支 架 压 架 试 验 ， 中 通过 在支 架不 同位置 放置 垫块来 模 拟其在 井下 不 同 的工作状 况 。 压 架试 验形 式 比较 多 ， 及 底 座 的有 底 座两 端 涉