液压支架结构尺寸的优化设计

聂攀峰

（山西焦煤集团有限责任公司屯兰矿， 山西 古交 030020）

引言

液压支架为与工作面采煤机、刮板输送机相配套的机械设备，其主要为工作面顶板实现支护，以保障工作面的安全生产。液压支架的应用间接提升了工作面综采设备的机械化水平，提升了工作面的生产效率[1]。液压支架在不同的工况下受力情况不同，其应力集中位置和应变大小也不同。实现液压支架的轻量化设计对进一步提升其支护效率，保证工作面的安全生产具有实际意义。本文将以液压支架强度为基础对其结构尺寸进行优化设计，达到轻量化的目的。

1 液压支架概述

根据液压系统各部件功能不同，可将其划分为承载结构件、执行元件、控制元件、辅助装置以及传动介质。其中：承载结构件为液压系统的关键结构件，是承受顶板来压载荷的基础；执行元件主要指立柱和相关千斤顶，基于执行元件可适应工作面高度调整支架的高度和液压支架的形态；控制元件主要指系统中各类阀，主要包括有安全阀和单向阀两种，根据现场情况控制安全阀和单向阀使得液压支架完成各种动作；辅助装置指液压支架的护帮装置、复位装置以及挡矸装置等；传动介质为由乳化油和水按照比例配的乳化液[2]。

2 液压支架的优化设计必要性分析

本文所研究的液压支架为两柱掩护式液压支架，具体型号为ZY120000/24/56D，每条支护的设计额定工作阻力为6×103kN。为保证液压支架优化设计后其……