基于ANSYS的偏载条件下液压支架仿真研究

王纯 丁照龙

摘要：井下液压支架的失效大都由于支架本身承受偏载作用力所引起。针对液压支架偏载条件下的液压支架整体进行结构分析，研究液压支架在恶劣工况下的响应。首先，对于液压支架及其井下所受的偏载工况进行了详细介绍。其次，在ANSYS Workbench 中对各个部件进行单独建模，带入空间力系分析结果进行有限元分析。最后，建立起ZY20000 液压支架整体分析模型，深入研究针对偏载试验不同的边界条件对其受力分析的影响。研究结果表明：液压支架在偏载条件下，最大应力发生在支架顶梁承受偏载压力附近。该研究结果为液压支架结构优化设计提供了理论基础。

关键词：液压支架;受力分析;ANSYS仿真

中图分类号：TD355                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）10-0082-02

0  引言

据相关统计，截止目前我国大型煤炭企业采煤机械化程度达到96.1%，意味着包括液压支架在内的三机配套作为机械化采煤的核心装备得到广泛的应用。液压支架是保证煤矿井下安全作业的关键设备，主要作用包括支撑与控制工作面的顶板、实现对采空区的隔离、防止采空区顶部落下的矸石影響采煤工作面[1]。除此之外，液压支架还能够与采煤机配合，保证采煤作业的高效生产。

煤矿开采面的顶板存在离层和破碎现象，导致液压支架整机承受单侧受力的危险工况。并且，从液压支架的型式试验和井下作业的实际工况进行分析，井下液压支架的失效大都由于支架本身承受偏载作用力所引起。……