液压支架分析优化.pdfVIP

学兔兔 第5期(总第186期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．5 2014年1O月 MECHANICAL ENGINEERING 8乙 AUT0MAT10N 0ct． 文章编号：1672-6413(2014)05—0212—02 液压支架的分析优化 卢小菊，段瑾刚 (太原铁路机械学校，山西 太原 030006) 摘要：液压支架是煤矿机械化综采工作面的关键设备，随着综采技术的发展，对液压支架设计的要求越来越 高。现在很多煤矿企业仍然停留在手动优化四连杆参数的阶段，导致设计出的液压支架顶梁轨迹摆幅大，并 且优化工作耗时长。介绍了液压支架设计技术、流程。分析其运动轨迹和受力，建立运动学和平面力学分析 模型，采用多目标数学模型参数优化的分析方法，对支架四连杆机构进行了优化设计。 关键词：液压支架；优化设计；多目标 中图分类号：TD355 ．4 文献标识码：B 0 引言 标。四连杆机构的两个极限位置为O／max和‰ ： 液压支架是实现高产高效综合采煤机械化和自动 O／max 丌一~po--O／e 化的重要配套设备，它以高压液体为动力，由金属构件 O／rain一 丌一 0一 a · 和若干液压元件组成，与采煤机、刮板输送机、装(转) 其 中… 一 arcos( 一 载机和乳化液泵站等配套使用，能实现支撑、切顶、移 架和推移输送机等一整套工序[1 ]。本文所研究的液 ， (L +L。)。+d。一L：、 ∞ — 。 压支架优化设计与分析计算机应用平台，是为解决煤 炭行业的液压支架存在的实际问题，目的是在保证液 压支架结构、性能可靠性的前提下，通过该平台进行支 架总体结构参数的优化设计，获得最佳设计方案，并提 高设计、生产的质量和效率，实现液压支架设计的自动 化和数据管理的现代化。 1 支架综合分析模型 1．1 液压支架综合分析模型的建立 目前使用的液压支架分为3类，即支撑式、掩护式 和支撑掩护式r3]。支撑掩护式支架是在吸收了支撑式 和掩护式两种支架优点的基础上发展起来的一种支 架，因此，它兼有支撑式和掩护式支架的结构特点和性 图 1 j硬压支架综合分析通用模型 能，可适应各种顶底板条件。 令液压支架任意工作高度为H： 本文建立了液压支架综合分析通用模型，并假设 H一^4+ 5+L1 sina+L2 sin(rio+J8l+ --O／)．(1) 支架各构件为刚性铰接结构，令坐标系为OXY，各结 1．2．2 以高度为自变量的模型处理 构参数如图1所示，并设P 为各千斤顶的工作阻力。 支架工作高度H的变化会引起支架四连杆机构 1．2 液压支架运动学分析 几何运动参数和支架力学特性的一系列变化，工程应 1．2．1 运动学分析公式的建立