整体顶梁液压支架的研究与虚拟设计
液压支架是现代化矿井综合机械化采煤工作面的重要配套设备之一，其作用是对顶板的支护管理和隔离采空区，防止矸石窜入工作空间，保证工作人员安全工作和各项作业的正常进行。整体顶梁液压支架是一种简易支架，它重量轻，拆卸与装配方便，操作灵活，且安全不易倒垮，价格也相对便宜，近年来在中小型煤矿被广泛采用。由于没有调向功能，纠偏困难，给支架的正常使用造成了极大不便，影响了生产效率。如何提高其使用性能一直是业内人士比较关注的问题。
首先，针对整体顶梁液压支架纠偏困难的问题设计了一种新型机构即推移调向机构，解决了液压支架纠偏困难的问题。完成了整体顶梁液压支架其他结构件的设计。
其次，采用三维设计软件SolidWorks，对整体顶梁液压支架各零部件进行三维参数化建模，并对一些零部件的三维参数化模型进行了适当简化，然后进行虚拟装配，分别创建了液压支架顶梁的力学计算模型以及虚拟设计模型。
再次，分别采用有限元分析软件SolidWorksSimulation以及ANSYSWorkbench，计算出了顶梁及前伸梁在两端加载、集中加载及扭转三种加载方式下的等效应力云图及变形云图，完成了顶梁及前伸梁的有限元分析。
最后，用SolidWorks软件的爆炸视图功能实现了推移调向机构装配过程的虚拟，以及运用SolidWorksMotionManager运动管理器实现了整体顶梁液压支架工作原理的虚拟设计。
本文首次创建了新型推移调向机构，突破了传统液压支架设计模式。在整个设计过程中，所有设计对象均显示为三维立体效果，容易激发设计者的创新思维和创新设计。对整体顶梁液压支架的虚拟设计，使得人们更直观的了解推移调向机构以及支架的工作原理，更加方便人们对该支架进行信息交流，对今后的液压支架产品的研究与开发具有指导意义和参考价值。
顶梁液压支架;推移调向机构;有限元分析;虚拟设计
河北工程大学
硕士
机械设计及理论
李秋生
2012
中文
TD355.4
69
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）