【《液压支架工作原理、载荷分布及试验标准概述》1700字】

液压支架工作原理、载荷分布及试验标准概述目录TOC\o"1-3"\h\u5158液压支架工作原理、载荷分布及试验标准概述 1287571.1液压支架概述及工作原理 1284341.1.1液压支架概述 114501.1.2液压支架的工作原理 2254481.2液压支架载荷分布 2151711.3液压支架试验标准 5通过对液压支架整体结构及工作原理的了解，对液压支架受到载荷作用的原因分析，以及各结构件如顶梁、底座等受力特点的掌握，总结液压支架在实际使用过程中导致部件受损的工况，为后面的液压支架有限元强度分析做铺垫。1.1液压支架概述及工作原理1.1.1液压支架概述液压支架是整个采掘工作面的关键支撑和控制顶板的设备，结构强度高、支护性能优越、安全可靠，通过高压液体来驱动[15]。其主要目的是在工作区传送带前后移动的同时，对工作面顶板提供有效可靠的支撑和控制，并与采煤机、输送机一起工作，完成整个一系列的综合机械化采煤过程。1.1.2液压支架的工作原理液压支架是由许多的液压元件和金属结构件通过一定的连接方式组合而成的对煤层顶板支撑和控制的采煤工作面设备，液压支架是通过高压液体和电液控制系统推动立柱和平衡千斤顶完成对液压支架整架的升、降、推、移四个基本动作。1—立柱；2—顶梁；3—掩护梁；4—四连杆机构；5—底座；6—推移千斤顶；7—操纵阀；8—液控单向阀；9—安全阀；10—输送机图1.1液压支架工作原理1.2液压支架载荷分布1.1.1液压支架外载荷分析液压支架在整个采掘工作面中主要起到支撑和控制顶板，维护安全工作空间等作用。工作时，由煤矿液压支架工作状态可知，主要承受的外载荷是煤层顶板下沉形成的。同时，在顶板的下沉和液压支架的移动过程中，液压支架顶梁与煤层顶板之间会产生相对滑动现象，支架不仅承受来自顶板的垂直于顶梁的力，还承受由于相互滑动而产生的平行于顶梁的摩擦力[16]。由此可以看出，支架所受到的外力主要由顶板下沉引起的垂直于顶梁的压力、支架顶梁与顶板相对滑动产生的摩擦力以及底座承受工作面底板的反作用力等形成。由于煤层地质条件的复杂多变，顶梁与顶板、底座与底板之间的接触状态不能确定，结合我国对矿压的研究成果，以及对液压支架损坏情况的研究，可以把液压支架所受外载荷分为对称集中载荷和非对称集中载荷。液压支架在工作过程中，顶梁和底座一般是主要受力部件，因此，在对支架进行受力分析时，需要对顶梁和底座所受各种恶劣工况进行分析，顶梁所承受的载荷可以分为以下几种。（1）顶梁承受集中载荷支架顶梁承受集中载荷一般分为顶梁中部承受集中载荷和顶梁两端承受集中载荷。顶梁中部承受集中载荷一般是煤层顶板与顶梁之间形成单点接触或是单线接触，在采用放顶煤开采方式采煤时会出现。顶梁两端承受集中载荷是由于顶板与顶梁之间形成两线接触或两点接触，在采煤过程中，由于顶板破碎程度较高，顶板容易出现冒顶或分层冒落[14]。图1.2顶梁中部承受集中载荷图1.3顶梁两端承受集中载荷（2）顶梁单边承受载荷在煤层厚度、煤层倾角变化大以及顶板不稳定变化的采煤工作面，煤矿液压支架的顶梁与顶板之间会形成单边接触，液压支架顶梁单侧承受应力突然加大，从而造成液压支架顶梁和掩护梁的急剧损坏。图1.4顶梁单侧承受载荷（3）顶梁承受扭转载荷我国的煤层大多数为厚度复杂多变的倾斜煤层，顶梁上方顶板不稳定，时常会有矸石掉落，导致液压支架顶梁受载极度不均匀，造成液压支架的顶梁和掩护梁扭转变形，部件损坏，液压支架失去平稳状态。图1.5顶梁承受扭转载荷底座同样也是液压支架主要的承载部件，所以也需要对其结构件进行受载分析，底座主要承受来自底板对底座之间的反作用力，煤层下方地质条件复杂，结构件受力分布不均，负载情况不能很好的确定，一般底座所承受的载荷情况与支架顶梁类似，主要是底座两端承受集中载荷、单边载荷以及承受扭转载荷等，受力图和支架顶梁类似。1.3液压支架试验标准作为煤矿综采工作面的成套关键支护设备，液压支架对安全生产有着至关重要的作用，事关工作人员的安全和矿井设备的好坏。为了保证液压支架的性能，各个国家普遍做法是结合本国经济条件等因素，对液压支架的研发制定相应的标准。我国在借鉴国外经验以及总结国内经验的基础上，制定了一系列的行业标准，如《液压支架通用技术条件》（MT312-2000）、《放顶煤液