不同工况下ZF13000型矿用液压支架顶梁结构性能分析

王 芳

（晋能控股装备制造集团天晟电气有限公司，山西 大同 037010）

引言

矿用液压支架是煤矿生产中的重要设备[1]。但由于井下环境相对恶劣，作业工况较为复杂，液压支架在作业时会因受到不同工况的载荷作用而出现结构变形或开裂等现象，一旦液压支架出现了结构失效问题，将影响整个矿井的支撑性能，严重时将会造成整个矿井出现坍塌现象[2]。其中，液压支架中的顶梁结构在实际工作中出现的顶板变形、局部开裂、筋板变形等失效问题较为常见，因此保证具有较高性能的顶梁结构是实现液压支架较好支撑效果的关键[3]。

1 液压支架的结构特点

矿用液压支架作为煤矿开采中的关键设备，根据不同矿井的特点及作业需求，将液压支架分为了掩护式、支撑式、支撑掩护式等类型，根据矿井的不同采高高度不同，选择不同支护强度的液压支架，如：采高1 m 时时的支护强度为294 kN/m2，采高为3 m 时的液压支架支护强度为441 kN/m2。但液压支架的结构基本相同，其结构主要由顶梁、尾梁、掩护梁、立柱、底座、铰销轴、液压支架等组成，主要负责对矿井工作面的支护[4]。由于井下工作面经常会受到较大的煤石冲击作用、作业工况种类也相对较多，加上液压支架的支撑载荷过大，导致设备中的顶梁结构在使用过程中经常出现了顶板局部变形、顶梁局部开裂、筋板变形等失效现象，顶梁一旦发生结构失效，不仅影响着整个液压支架的支护性能，也对矿井的作业安全构成了严重威胁。……