伴隨我國對(duì)環(huán)境保護(hù)力度的不斷加大,煤礦開采后的充填問題越來越受到重視,當(dāng)前三機(jī)配套的綜合開采技術(shù)在提高煤礦產(chǎn)量的同時(shí),也對(duì)采后充填造成一定困難。尤其在綜采過程中采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)及液壓支架的不斷移動(dòng),使得充填作業(yè)不能及時(shí)跟進(jìn),造成了開采與充填作業(yè)必須分班次進(jìn)行的現(xiàn)象,從而降低生產(chǎn)效率。鑒于此,本文針對(duì)某煤礦充填開采的需求,設(shè)計(jì)開發(fā)了工作阻力為6000kN且能夠同時(shí)適應(yīng)開采及充填作業(yè)的液壓支架。本文首先,通過分析某煤礦的實(shí)際充填采煤需求,確定了充填液壓支架的架型及總體結(jié)構(gòu)參數(shù);通過ADAMS仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性,并對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確定了液壓支架大型零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸,并在SolidWorks建立三維模型。通過計(jì)算,對(duì)所建立的液壓支架模型進(jìn)行了初步強(qiáng)度校核,尤其針對(duì)頂梁及底座的校核,確定了其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度處于安全范圍內(nèi);并對(duì)底座的比壓進(jìn)行了校核,驗(yàn)證了底座比壓小于設(shè)計(jì)要求。通過ADAMS軟件對(duì)充填液壓支架進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,驗(yàn)證了其頂升高度及頂梁擺幅均滿足設(shè)計(jì)要求。最后應(yīng)用SolidWorks Simulation模塊分析了充填液壓支架在頂梁兩端加載、頂梁扭轉(zhuǎn)加載及頂梁偏載情況下的應(yīng)力及應(yīng)變... 

【文章來源】：河北科技師范學(xué)院河北省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

液壓支架工作原理

第二章 充填液壓支架總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面沉降。作特性工作特性曲線即為液壓支架支撐力隨頂板頂升 2-2 所示。當(dāng)液壓支架立柱在進(jìn)行頂升動(dòng)作時(shí)，分為三個(gè)階段： 0t為初撐階段，即立柱的升柱沉來壓，立柱被壓縮，溢流閥達(dá)到工作壓力；斷來壓，溢流閥不斷開閉溢流以達(dá)到壓力調(diào)節(jié)經(jīng)歷這三個(gè)階段，在恒阻階段達(dá)到穩(wěn)定的工作

同時(shí)為保證支護(hù)的快速性，需要保證前頂梁頂端到工作的煤壁的距離盡可能減小，頂梁端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為雙紐線，為保證端點(diǎn)水平位移不能過大，因此應(yīng)使端點(diǎn)的軌跡以直線為目標(biāo)函數(shù)。且最終要求充填液壓支架的最高點(diǎn)（即 e 點(diǎn)，其軌跡為雙紐線）在水平位置的偏移量最小，因此對(duì)四連桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由幾何作圖法初步確定四連桿的長(zhǎng)度，如圖 2-6 所示，可得 11，tg 0 .19 0.35，滿足要求。掩護(hù)梁與后連桿長(zhǎng)度之比 1.57814002210 ，在 1.2～1.8 范圍內(nèi)，滿足要求。支架最大和最小高度時(shí)掩護(hù)梁與水平夾角， 60,18maxmina a 。根據(jù)如上計(jì)算出的尺寸在 SolidWorks 中建立出四連桿的三維模型，并在ADAMS 中進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和分析，測(cè)量四連桿 e 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡以及水平的位移曲線，以此來判斷四連桿是否滿足要求，并進(jìn)行反復(fù)的修改，直到找到最優(yōu)化的尺寸，即 e 點(diǎn)在水平方向的位移小于 70mm。如圖 2-7 和圖 2-8 所示，最終得到四連桿的參數(shù)，如表 2-3。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]ZF9000/23/50型液壓支架的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 李煜君.  機(jī)電工程技術(shù). 2019(04)
[2]綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王玨浩.  能源技術(shù)與管理. 2019(02)
[3]ZZ6400/22/45型液壓支架的選型及支護(hù)強(qiáng)度驗(yàn)算[J]. 尹中會(huì),周赫赫,宋唐,胡宇鋒.  煤礦機(jī)電. 2019(02)
[4]基于有限元的新型充填支架結(jié)構(gòu)分析[J]. 楊毅.  山西焦煤科技. 2018(Z1)
[5]基于有限元法液壓支架底座的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 田立勇,王啟銘.  測(cè)控技術(shù). 2018(10)
[6]基于有限元法的固體充填液壓支架底座結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J]. 田立勇,隋然,宋振鐸,王啟銘,孫聚濤.  機(jī)械設(shè)計(jì). 2018(02)
[7]綜合機(jī)械化固體充填采煤充填自動(dòng)化系統(tǒng)[J]. 沈志亮.  礦業(yè)裝備. 2018(01)
[8]膏體充填液壓支架工作阻力確定[J]. 胡艷峰,周華強(qiáng).  能源技術(shù)與管理. 2017(04)
[9]ZZC8800/20/38型支架頂梁有限元分析及優(yōu)化[J]. 欒麗君,張斯淇.  遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[10]關(guān)節(jié)式爬管機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性研究[J]. 羅潔,侯宇,郭艷霞,馮玖強(qiáng).  計(jì)算機(jī)仿真. 2015(03)

博士論文
[1]水體下急傾斜煤層充填開采覆巖穩(wěn)定性及合理防水煤柱研究[D]. 李永明.中國礦業(yè)大學(xué) 2012
[2]6.2米液壓支架關(guān)鍵技術(shù)研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 高有進(jìn).華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]ZY4000型液壓支架設(shè)計(jì)及有限元分析[D]. 騫杉.西安理工大學(xué) 2017
[2]ZFY12000/25/42D型液壓支架強(qiáng)度分析及結(jié)構(gòu)與工藝改進(jìn)[D]. 郭振宇.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2017
[3]ZZC8800/20/38型液壓支架夯實(shí)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 郭金山.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2016
[4]充填綜采液壓支架底座強(qiáng)度分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 唐琨.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[5]ZCL4200/19/29直壁型充填液壓支架的設(shè)計(jì)[D]. 宓德廣.河北科技大學(xué) 2013
[6]基于KBE的繩輪式玻璃升降器技術(shù)研究與軟件開發(fā)[D]. 陸靜.吉林大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2968896