针对双伸缩液压支架立柱初撑力不足的问题,以某厂生产的500 mm双伸缩立柱为研究对象,采用有限单元法,对立柱的初撑过程进行了仿真分析,得出了缸筒腔内压强的变化规律。分析结果表明,立柱在进行主动初撑时,先升中缸再升活柱的升柱顺序是造成其初撑力达不到额定初撑力的根本原因,导向套承担了大部分来自底缸的力,并且在底缸进液口附近存在应力集中现象。根据分析结论,进一步探究了底缸进液口处的应力集中对立柱加载的影响,提出了改进措施,为双伸缩立柱的安全设计提供了参考。

按照立柱在室内型式实验时最大高度条件下必需满足的两个条件,建立双伸缩立柱的力学模型和数学模型.在边界条件和衔接条件下求解立柱的平衡微分方程,并最终求出立柱的安全系数.

双伸缩立柱是矿用液压支架的重要组成部分,详细阐述了煤矿用液压支架双伸缩立柱维修的拆装工具。在双伸缩立柱的拆解和装配作业中利用创新设计的液压固定式双伸缩立柱拆装机取代了传统的机械固定式拆装机,优化了作业工艺,减少了操作工序,降低了工人劳动强度,提升了工作效率。实际应用结果表明,液压固定式系统稳定,生产中操作流畅,创新设计的拆装机同时满足质量和安全要求。

液压支架是综采设备中重要的支护设备,可保护井下人员及设备安全。立柱作为液压支架的主要支撑部件,直接决定支架的使用寿命。设计了一种液压支架双伸缩立柱新型活柱结构。通过设计改进可减少加工工序,提升立柱生产效率;在工作面来压时可实现快速卸压,起到保护支架安全的作用;同时可减少乳化液、防冻液的使用,达到环保和效益的双提升。

为充分反映实际物理过程,基于动态接触理论和管道分布参数模型,考虑结构刚度、液容、液感等因素,建立了双伸缩立柱的数学和液压仿真模型。模型解算结果表明,在冲击载荷作用下,立柱动态主要由液体容性决定,引起很高的冲击压力;液感效应则会导致冲击瞬间立柱内液体两端出现相位差和压差,并附加高频压力波;缸体结构刚度则引起表观模量的降低。所建模型能够较好地体现立柱的稳态和动态特性,进而与阀类模型开展联合仿真,为高性能立柱控制阀的设计、优化提供支持。

采用有限元方法分析冲击载荷下激光熔覆再制造立柱的强度以及再制造工艺参数对强度的影响规律。以?400 mm双伸缩立柱为研究对象,建立含有熔覆层的立柱三维模型,计算冲击载荷作用下再制造立柱熔覆层及基体的应力分布及大小,分析不同熔覆厚度、熔覆材料、激光功率等参数对再制造立柱强度的影响。结果表明:再制造立柱各级缸体的应力均小于材料的屈服极限,满足强度要求;中缸内壁熔覆层局部应力大于材料的屈服极限;增大熔覆层厚度、选用较小弹性

介绍了某矿综放工作面液压支架由于工作面围岩条件而造成损坏,通过一系列设计改造方法,尤其是对柱帽部位的加强加固和立柱配套改造设计,实现了损坏条件下维持工作面回采。这套方案可以适应多种情况的综采液压支架的损坏,形成了一套比较合理的维护方案。

为解决Ф500mm缸径立柱的日常厂内试验和出厂试验问题，介绍了一种大缸径双伸缩立柱卧式内加载试验台。该试验台的增压加载系统，能达到大于乳化液泵压的内加载试验压力，完成被试缸的耐压性能和拉压性能等试验；根据试验系统使用的液压元件，利用1对液压缸首尾对接，建立了Simhydraulics模型，完成了仿真和实测支撑性能的负载效率曲线绘制；采用Visual C#语言编制数据采集程序，按试验步骤自动采集试验系统的试验数据和自动输出试验报表数据文件等，研究结果表明，该试验系统能满足大缸径立柱检验需求，并可大幅提高生产效率。

为提高大采高掩护式液压支架的工程应用性能，介绍了双伸缩立柱的支护特征，构建了掩护式液压支架支撑升架到恒阻阶段的Simhydraulics参数化仿真实物模型，并对赋值后的参数化模型进行仿真。仿真结果表明：在外载作用下，安全阀按调定压力开启溢流，中缸压力随外缸压力变化，并在安全阀开启后保持恒定；从理论上分析了降柱时能量对液压支架液压系统和元器件设计的影响，同时验证了设置2个大流量安全阀的理论依据、平稳转动操作手柄对降柱的必要性和压缩后高压乳化液形成的能量对立柱可靠性的影响，为液压支架使用和设计提供了理论参考。

针对在实际生产中液压支架双伸缩立柱出现的问题，运用可靠性理论建立了立柱故障的故障树，找出立柱故障发生的原因，为立柱故障维修及技术改进提供了依据。