液压支架掩护梁结构性能分析与优化

梁 宇

（晋能控股煤业集团北辛窑煤业公司，山西 忻州 036702）

引言

液压支架是进行煤矿综采的重要设备，其所处工作环境相对复杂恶劣，受到开采顶板的压力载荷较大，在实际应用中存在突发的危险工况易造成液压支架的损坏[1]。煤层的分布复杂多变，对于液压支架的承载变化较大，对液压支架的性能具有较高的要求。掩护梁作为液压支架的主要部件，是顶梁和连杆的重要连接零件。掩护梁对顶梁起到主要的支撑作用，采用有限元分析的方式对掩护梁的性能进行分析，从而对掩护梁进行一定的优化，提高其支撑性能，进一步提高液压支架的综合性能[2]。

1 液压支架掩护梁分析模型的构建

对掩护梁的性能进行分析，需首先建立掩护梁的三维模型。采用三维建模Pro/E进行掩护梁模型的构建，Pro/E是被广泛使用的参数化建模软件，采用基于特征的实体化建模，可以方便对掩护梁生成模型。在进行模型构建的过程中，对掩护梁的实体结构进行一定的简化处理，对于圆角、倒角等细小结构忽略，仅保留主要的结构特征进行建模。选取合适的基准面，绘制相应的零件草图，然后通过拉伸、旋转等特征构建掩护梁模型[3]。

采用有限元分析软件ANSYS对掩护梁的结构性能进行分析，ANSYS具有强大的线性和非线性分析能力，在结构分析中具有较高的使用率，可将结果以多种图形的样式显示，方便进行分析对比。ANSYS与Pro/E具有直接的接口，可将掩护梁的模型直接导入到ANSYS中进行处理。……