新型履带行走式超前支护液压支架开发及关键技术研究

摘要

新型履带行走式超前支护液压支架的研制适用于支护综采工作面顺槽顶板。目前，综采工作面顺槽普遍采用的是步进式超前支架进行支护。这些支架在移架的过程中会反复的支撑顶板，造成顶板的破碎。新型履带行走式超前支护液压支架采用的是将新型带压支护技术运用于现有的履带行走式超前支护液压支架的顶梁，使得在移架过程中顶梁履带会随着底部行走机构的移动而滚动前行，从而彻底解决了顺槽顶板的反复支撑破碎的问题，对煤矿的安全生产具有重要的意义。
　　本文通过现场调研及查阅大量现有履带行走机构的相关资料，进行不同方案的对比，确定了该支架履带支重形式、驱动方案、履刺大小等。在此基础上完成了新型履带行走超前支护液压支架的三维参数化实体模型，运用ANSYS有限元分析软件对该支架的关键结构件做了强度分析，确保了支架在工作中的可靠运行，同时运用ADAMS对该支架进行了动力学分析，得出拨齿液压缸驱动更能适应该支架在井下工作的要求，使得该支架达到最佳的使用效果，为新型履带行走式超前支护液压支架的研制提供了依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 国内外液压支架发展状况

1．1．1 国内液压支架的发展状况

1．1．2 国外液压支架的发展状况

1．1．3 国内外超前支护液压支架研究动态

1．2 选题目的和意义

1．3 本课题的研究内容、关键技术及创新点

1．3．1 课题研究内容

1．3．2 关键技术

1．3．3 创新点

第二章 新型履带行走式超前支护液压支架的提出及参数的确定

2．1 影响支架超前支护性能的主要因素

2．1．1 矿压

2．1．2 移架方式

2．2 超前支护设备的技术分析

2．2．1 单体液压支柱的技术特点

2．2．2 超前支护液压支架的技术特点

2．3 新型履带行走式超前支护液压支架的提出

2．4 新型履带行走式超前支护液压支架主要技术参数的确定

2．5 小结

第三章 新型履带行走式超前支护液压支架的行走机构的设计

3．1 履带支重形式的确定

3．2 履带行走机构参数的确定

3．3 液压支架履带行走机构工作参数的确定

3．4 履带板结构设计

3．5 驱动方案的确定

3．5．1 曲柄滑块方案

3．5．2 曲柄滑块加链传动方案

3．5．3 摇杆滑块方案

3．5．4 液压缸直线驱动方案

3．5．5 方案比较

3．6 液压缸的参数

3．7 液压缸驱动控制设计

3．8 小结

第四章 基于ADAMS的履带行走机构的动力学分析

4．1 ADAMS软件

4．2 马达驱动履带行走机构仿真

4．2．1 虚拟样机模型建立

4．2．2 约束副添加

4．2．3 接触定义

4．2．4 马区动施力口

4．2．5 仿真及结果分析

4．3 液压缸驱动履带行走机构仿真

4．3．1 虚拟样机模型建立

4．3．2 约束副添加

4．3．3 接触定义

4．3．4 驱动施加

4．3．5 仿真及结果分析

4．4 小结

第五章 新型履带行走式超前支护液压支架的三维建模及有限元强度分析

5．1 新型履带行走式超前支护液压支架虚拟样机的建立

5．2 液压支架的整机虚拟装配

5．3 新型履带行走式超前支护液压支架关键构件的有限元强度分析

5．4 ANSYS软件分析应注意的问题

5．5 有限元模型的简化

5．6 有限元分析的目标与目的

5．7 顶梁的有限元强度分析

5．7．1 顶梁的外载荷特征

5．7．2 顶梁履带架两端受集中载荷的强度分析

5．7．3 顶梁中部受集中载荷的强度分析

5．8 小结

第六章 总结及展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间已发表的学术论文