基于煤矿用液压支架单伸缩立柱结构,介绍了一种适用于液压支架单伸缩立柱强度分析的仿真分析方法。此种方法需先构建煤矿用液压支架单伸缩立柱仿真模型,由此实现对单伸缩立柱强度有限元分析,并为验证强度有限元分析方法的可行性,采用试验测试方法进行综合分析,最终确认强度有限元分析方法具有较高的单伸缩立柱强度分析精准性。

基于煤矿液压支架单伸缩立柱结构特点,介绍了一种适用于液压支架单伸缩立柱强度分析的有限元仿真分析方法。此种方法可实现煤矿液压支架单伸缩立柱的动载和静载有限元仿真分析,进而获取到更为全面的强度分析结果。为验证单伸缩立柱强度有限元分析方法的应用价值,分别采用数值计算和试验测试数据与有限元分析方法进行匹配对比,最终确认有限元分析方法具有较高的分析精度。

立柱作为液压支架最重要的承载部件,其承载性能的优劣对液压支架整机的支撑效果有着巨大的影响,尤其当冲击地压灾害发生时,可能造成液压支架立柱弯曲、断裂和爆缸等事故发生。采用Solid Works联合Design Modeler软件建立ZF10000/25/38型液压支架立柱的流固耦合模型,将液压支架立柱等效视为弹簧,推导出单伸缩立柱等效刚度数学模型;使用ANSYS Workbench仿真软件对立柱流固耦合模型进行双向瞬态流固耦合仿真,采用三角波冲击载荷模拟冲击地压冲击特性,研究液压支架单伸缩立柱的抗冲击特性。结果表明:冲击载荷作用下液压支架立柱活塞杆最大应力为508 MPa,发生在顶端,缸体最大应力为254 MPa,发生在底部。

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。