机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
液压支架前梁结构的优化设计
王淑娴，庞新宇
（1.太原理工大学机械工程学院太原0300242.大同煤矿集团机电装备公司中央机厂山西大同037001）
摘要：同煤集团马脊梁矿所使用的盈
型放项煤液压支架在使用过程中出现前梁掉落的情况而发现该型
液压支架前梁结构设计有缺陷在非正常工况下强度不够。文中通过对前梁结构进行优化设计增强了强度进而实现液压支架在综采工作面提供安全可靠的工作空间的目的。
关键词：液压支架前梁结构优化设计中图分类号：D6
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引言
文献标志码：A
由于不同类型液压支架的使用条件及适用范围不
同，很难有统一的标准去设计液压支架的每一个结构件。因此，只能根据每一种类型液压支架使用时的地质条件，来确定液压支架的总体技术特征及各个结构件强度。本文介绍的ZF13000/25/38型放顶煤液压支架使用的为较接式顶梁，而前巢作为液压支架铰接式顶梁的重要组成部分，在前梁千斤的推力和拉力下，实现上下摆动，用来实现液压支架对复杂项板的适应能力。运输时可以将前放下与项梁垂直或直接拆下，以减小运输尺寸及重量。同时前梁千斤必须有足够的支撑力和连接强度，前梁上不宜设置侧护板.为了顺利移架.前梁之间一般留有120 mm间隙。
项目背景
同煤集团机电装备公司中央机厂（以下简称我厂)为同煤集团马脊架矿生产制造了131架ZF13000/25/38型放顶煤液压支架，投人马咨梁矿8101工作面开采使用，该工作面面长240m，煤层厚度4.17~7.2m，可采走向1760m，而在开采到1550m时，所使用的ZF13000/25/38型放项煤液压支架前梁先后出现6个掉落和3个开焊的情况，经过详细分析，确定该前梁掉落及开焊原因：1)该支架前在
[2］朱才朝,张伟敏,乔莉,等.摩托车车架系统疫劳强度分析及寿命
预估[J门.汽车工程.2007.29(10)-900904.
[3］王显会,石磊.某特种车架在冲击载荷下的瞬态响应分析及疫劳
寿命评估研究[J1.汽车工程,2009,31(8)：769773
[4］李成林,宋莎茨.韩振南.基于nCodeDesign-Life的某车车架疫劳
可靠性分析[J].图学学报,2014,35(1):4245.
朱涛.宋健李亮-基于实测载荷谱的白车身疫劳寿命计算[汽
[5
车技术,2009(5):811.
[6］李欢.宁旺云,唐秀英.等.叉车货叉的有限元分析及优化[]门.机械
制造,2014(5):2427.[7]
范永斌尹明德.丁奇.基于ANSYSWorkbench的叉车货叉疲劳寿命研究[J].煤矿机械,2015(1):105106
[8]
张卫亮,刘明君,张度.基于Workbeneh的叉车货叉有限元分析[J].起重运输机械,2014(12)9597.
卢剑伟，王馨梓，吴唯唯.路面随机激励下轻型货车驱动桥壳载[9]
32 万方数据
文章编号：1002-2333(2017)04-0032-02
设计上存在缺陷，非正常工况下强度不够、易损坏是造成前梁掉落或开焊的主要原因；2）特殊开采阶段顶板状况恶劣，且支架前梁处于极端工况时顶板来压是造成前梁
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图1原前梁结构
掉落或开焊的直接原因，
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本文主要针对目前马脊梁矿使用的ZF13000/25/38型
放顶煤液压支架前梁处于极端工况时顶板来压情况，对该前架结构进行优化设计，以达到增强其强度的目的，进而使得该型支架适应复杂综采工作面地质条件，从面提
劳可靠性分析[J].汽车工程,2016,38(1):122126.
[10]
安宗文.胡数,刘波.随机载荷作用下风电齿轮箱轴承劳寿命预测方法[J].兰州理工大学学报.2016.42(1):35-39
[11]】盂令利,刘显责,毕成亚.VDI循环下的叉车货叉疲劳优化及试
验验证[J门.厦门理工学院学报,2016.24(5)：4650
王旭亮,聂宏.考虑载荷加载顺序的模糊Miner理论研究[J].中
[12] 3
国机械工程.2008(22)-27252728
[13］李成林,宋莎莎,韩振南.基于nCodeDesign-Life的某车架疫劳
可靠性分析[J门.图学学报,2014.35(1)4245
钟继萍陈春梅.常亮.Solidthinking-Inspire在机械产品升级优[14]
化中的应用[J1.智能制造,2016(6):270-272
(编辑昊天）
作者简介：令利(1989一)，男，项士研究生，从事车辆零部件症势研究收稿日期：2016-11-06
2017年第4期网址www.jxgos.com电邮hrbengineer@163.com