基于ABQUS 的ZF1200 型液压支架底座结构性能的研究

成 伟

（山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司，山西 沁水 048214）

引言

随着国家对煤矿资源的大量开采，越来越多煤矿设备被应用到了煤矿开采中，包括采煤机、掘进机、带式输送机、液压支架等设备，其中，矿用液压支架在井下作业过程中主要起到支撑巷道作用[1]。其结构中的底座作为液压支架中的重要部件，支撑作业过程中由于受到较大的外界载荷及冲击载荷作用，加上底座整体结构主要采用的焊接方式进行固定连接，导致底座整体结构出现结构变形、局部开裂等失效现象，一旦底座发生了结构失效现象，不仅会影响着整个矿井的开采进度及效率，也将对井下的作业安全构成严重威胁[2]。因此，掌握底座在不同工况下的结构性能及变形规律，有针对性的对其进行结构优化改进显示十分必要。

1 液压支架组成结构分析

液压支架是整个井下作业中的重要支撑设备，主要负责对巷道进行支撑作用，防止井下发生坍塌现象。液压支架根据其作业工况的不同，一般包括掩护式液压支架、支撑式液压支架、支撑掩护式液压支架[3]，以ZF12000 型液压支架为例，该设备的主要组成部分包括顶梁、掩护梁、立柱、底座、连板、液压系统、电气系统等，其结构示意图如图1 所示。根据巷道煤层的高度不同，可通过立柱来实现顶梁高度的调节。其中，底座则是液压支架中的关键部件，其上部铰接耳及柱窝主要与连板及立柱柱窝头进行连接，底座底板则主要与巷道地面进行接触，当顶梁受到向下的载荷作用时，通过立柱及掩护梁部件，将作用力传递至底座上，并最终传递至地面上，以实现对巷道的有效支撑作用。……