针对液压支架在设计结构时存在的设计不完善造成应力集中严重以及成本增加等问题,利用有限元仿真软件分析研究了支架的顶梁结构,仿真出其在该载荷作用下的整体强度。分析发现,应力集中发生于顶梁上的柱窝处,通过优化柱窝高度,可提升液压支架的整体性能,不仅减少了成本,而且柱窝上的应力集中明显下降,增强了耐磨性,在实际的应用中表现出了良好的可靠性。

针对薄煤层液压支架上大型、薄壁、高落差、高减重孔类柱窝锻件在锻造成形中易产生错移、球窝面及窝口变形、拔模后截距大、截面积突变明显、成形载荷大、模具寿命低的问题,提出一种新的锻造成形方式。通过采用曲面分模、模具型腔倾斜放置、渐变拔模、减少模具闭合高度等方法,实现了此类型柱窝的锻造成形及顺利出模。结果表明,通过对模具结构、模具材料、热处理硬度的合理设计,可以达到提高锻件质量、减小机械加工余量、减少打击次数、缩短打击时间、提高生产效率、降低生产成本的目的。通过长时间对大型模锻件成形工艺的研究,总结出锻造行业国家标准中没有的大型锻件的工艺参数。

对液压支架柱窝无冒口铸造作了系统的探讨,详尽地阐述了浇注系统、安全冒口的设计方法及工艺要点,并对关键工艺参数的选取作了深入的分析,提出了独到的见解。对生产实践具有一定的指导意义。