液压支架双伸缩抗冲击立柱动态分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第l5卷第2期(总第93期)煤矿开采Vo1．15No．2(SeriesNo．93)2010年4月CoalminingTechnologyApril2010液压支架双伸缩抗冲击立柱动态分析王国法，赵志礼(天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013)[摘要]分析液压支架立柱外载特征，提出了抗冲击双伸缩立柱结构和原理，建立了双级伸缩立柱冲击力学模型，分析了影响立柱抗冲击性能的因素；进行双伸缩立柱底阀动态分析和设计，解析双伸缩立柱“爬行”现象，给出了避免“爬行”应采取的措施。[关键词]双伸缩立柱；冲击载荷；动

2、态分析；底阀；爬行[中图分类号]TD355．41[文献标识码]A[文章编号]1006-6225(2010)02-0062-04DynamicAnalysisofDouble—telescopicPropagainstShockinginPoweredSupportWANGGuo—fa，ZHAOZhi—li(CoalMining＆DesigningDepartment，TiandiScience＆TechnologyCo．，Ltd，Beijing100013，China)Abstract：Thi。paperanalyzedprop’Sexterna

3、lloadcharacteristicofpoweredsuppo~andpresentedthestructureandprincipleofdouble-telescopicpropagainstshocking．Ashockingmechanicsmodelofdouble—telescopicpropwassetuptoanalyzeinfluencefactorsofprop’Santi—shockingprope~y．Italsomadedynamicanalysisanddesignforbottomvalveofdouble—te

4、lescopicprop，andanalyzed“craw[”phenomenonofdouble—telescopicprop．Measuresforavoiding“crawl”werepresented．Keywords：doubletelescopicprop；shockingload；dynamicanalysis；bottomvalve；crawl大采高放顶煤工作面等条件下，液压支架受到的顶1液压支架立柱外载特征分析板压力常常表现为冲击载荷，传递到立柱的外载表立柱是液压支架实现顶板支护的主要动力元现为瞬间急增阻，一般立柱安全阀的动态响

5、应速度件，其柱头和缸底分别铰接在顶梁和底座上，呈二跟不上冲击载荷造成的立柱增阻速度，安全阀来不力杆状态。液压支架外载主要来源于顶板压力，在及卸载，因此，会出现立柱荷瞬间大大超出安全液压支架与顶板、围岩的相互作用中，直接作用于阀调定工作压力的现象，立柱冲击外载的特征曲线顶梁和掩护梁的顶板压力通过顶梁传递到立柱。工如图2所示。作面顶板压力显现一般呈现周期性规律，液压支架P工作循环一般为降柱一拉架一升架，在此工作循环中立柱的外载特征表现为初撑增阻一缓慢增阻一急增阻一恒阻(小幅震荡)一降拄降阻，其一般外载特征如图1所示。P恒限{t．降卜一／图2立柱冲击外

6、载特征曲线降阻J2抗冲击双伸缩立柱结构和原理图一般立柱外载特征曲线为适应大采高放顶煤液压支架和其他有冲击倾在有冲击矿压煤层、浅埋深煤层、坚硬顶板和向条件下液压支架的支护要求，设计研发了新型抗[收稿日期]2009—09—16[作者简介]王国法(1960一)，男，山东文登人，研究员，博士生导师，煤炭科学研究总院首席专家，天地科技股份有限公司开采装备研究所所长。62学兔兔www.xuetutu.com王国法等：液压支架双伸缩抗冲击立柱动态分析2010年第2期冲击双伸缩立柱，其结构如图3所示。图4双伸缩立柱冲击试验力学模型考虑冲击过程的冲击半周，若得到冲

7、击点的冲击力和冲击位移，可用冲击力和冲击位移来表示受冲击图3新型抗冲击双伸缩立柱结构立柱吸收的能量。一般情况，冲击点的冲击力F抗冲击双伸缩立柱的抗冲击性能一般是通过延与冲击点的位移为非线性关系，在冲击半周无安全长冲击过程的时问和迅速卸载实现。具体地说，对阀时的关系曲线如图5所示，有安全阀时的关系曲于常规的双伸缩立拄是在外缸筒底部安装大流量的毒线如图6所示，图中冲击力曲线与横轴面积即为立旁路安全阀，并减小液体压力传递距离以便在立柱柱在冲击半周中吸收的能量。在柱直径较小而落受到冲击时迅速泄液，避免立柱过载。下的冲击物质量较大时，可不计立柱在冲击过程中

8、新型抗冲击立柱，除了安装大流量安全阀和具运动部分的质量，但当立杜直径较大时，应考虑立有短液体压力传递距离外，活柱被设计为中空结柱的质量。