，机械研究与应用·2016年第1期（第29卷，总第141期） doi; 10. 16576/j. enki. 10074414.2016.01.067
柱窝焊接固定的方案确定
王付星，韩瀚
（平项山煤矿机械有限责任公司，河南平顶山467000）
经验交流
摘要：液压支架柱窝的焊接固定方式决定了柱窝的受力状态和使用性能。首先对柱窝焊接固定方式进行建模，根据固定位置确定有限元分析的约束条件和加载方法，计算出柱窝受力区域的应力分布，选定节点确定关键受力部位的应力分布路径，得到两种不同焊接固定方案下的应力分布曲线。通过应力分布云图和应力曲线对比得出，在承受同等载荷的作用下，添加侧筋板焊接固定方式显著提高了构件的承载强度。道过分析为大尺寸高负载的液压支架设计提供了参考。
关键词：液压支架；柱窝；焊接固定
中图分类号：N34
文献标志码：A
文章编号：10074414(2016)01020503
Method Determination of Fixation Welding for the Needling
WANG FU-xing,HANHan
(Coal Mining Machinery Company of Pingdingshan, Pingdingshan Henan467000, China)
Abstract: The stress of the column nest and using performance were determined by the hydraulic support column nest welding fixed way. Firstly, modeling for the two kinds of welding methods of column nest are conducted, constraint conditions and loading method of the finite element analysis are determined according to a fixed position, then the stress distribution of the column nest area is calculated, the stress distribution path of the key bearing component is selected by determining the key node, thus the stress distrihution curves of two different welding fixed solutions are obtained. It can be concluded through the stress distribution nephogram and stress curve that under the same load, the welding fixed way of adding side reinforcement plate would remarkably increase the hearing strength of the component. Analysis in this paper could provide reference for de-sign of the largesize highload hydraulic support.
Key words : hydraulie support; needling; welding fixed
引言 0
液压支架是煤炭综采的重要设备，柱窝是液压支架底座的关键受力部件之一。工作时煤层压力、顶板重力和采空区石下落形成的耦合载荷通过立柱的刚性支撑将压力传递到柱窝表面，超高的载荷会造成柱窝相结合部位的磨损和整体损坏，因此提高柱窝的强度和使用寿命以提高支架的整体强度和可靠性十分重要。巩子天纵"对柱窝进行参数化建模，采用多目标结构优化设计，通过计算输入参数的敏感度及响应曲面来确定优化方案，获得了理想的结构参数。陈静依据相关试验标准，利用有限元分析，对比分析不同结构的柱窝对顶梁的影响，探讨适合大采高液
压支架的最佳柱窝结构。高有进3通过热处理实验研究和焊接性能研究，开发了柱窝新材料 ZG30Cr06A，：目前研究者主要关注于柱窝结构设计和材料研究，对柱窝焊接定位方式的研究较少。
柱窝材料参数
ZY26000/4.0/7.4型支架是目前国内大采高液压支架代表之一，按照轻量化的产品设计要求，经过便用功能、产品质量和结构尺寸的流转分析，结构设计采用加十学筋薄柱窝结构，生产制造方式为砂型铸造生产工艺，喷砂之后，表面粗糙度达到25，表面硬度HB为240~280，铸造圆角为R3-5，材料为ZG270-500。ZG270-500的化学成分如表1所示[4]
ZG270-500的化学成分表
表1：
元素名称样品含量（%）相关标准（%）
C 0.35 0.3~0.4
Mn 0.65 0.45 ~0.8
Is 0.4 0.2~0.5
P、S 0.03 E0.04
Cr 0.30 0.35
注：上限每减少C0.01%，允许增加Mn0.04%；残余元素总含量≤1.00%。
●收稿日期：2015-12-25
Ni 0.25 0.3
Mo 0.15 0.20
基金项目：陕西高等教育教学改革研究项目（编号：13BY81）；2013年国家级专业综合改革试点专业（机械设计制造及其自动化）建设项目。作者简介：王付星(1982-），男，河南南阳人，硕士研究生，工程师，主要从事机械产品选型、制造、分析与设计。
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