支架搬运车液压提升机构的设计研究

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1、第31卷第lO期煤矿机械V0l-3lNo．102010年l0月CoalMineMachinery0ct．2010设计．计算二=D支架搬运车液压提升机构的设计研究夏丽建。李炳文。陈伟。马广营(中国矿业大学机电工程学院．江苏徐州221116)摘要：介绍了液压支架搬运车液压提升机构的组成和工作原理，对液压提升机构的受力情况进行分析．对主要参数进行了设计计算。并对主要受力部件花键轴进行了有限元分析。为支架搬运车液压提升机构的设计、选型提供了参考。关键词：支架搬运车：液压提升机构；设计计算；有限元分析中图分类号：TH248文献标志码：A文章

2、编号：1003—0794(2010)10—0001—03DesignStudyofHydraulicLiftingMechanismofShieldCarrierXIALi-jian。LIBing-wen。CHENWei，MAGuang-ying(CollegeofMechanicalandEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：n1ecompositionandworkingprincipleofhydraulicl

3、iftingmechanismofshieldcarrierwereintroduced．1oadingsituationisanalysedanddeterminationofmainparametersofhydraulicliftingmechanismwascalculated，andFEAhasbeendoneonspline，themaiorforcecomponent．Providesarefefenceforhydraulicliftingmechanismofshieldcarrierdesignandselec

4、tion．Keywords：shieldcarrier；hydraulicliftingmechanism：calculation：FEA0引言程，油缸、力臂、链轮等具有一定的速度和加速度，液压支架搬运车是专门针对综采工作面搬家只有在最终平衡位置时适合静力分析．所以本文以倒面过程中液压支架的倒运或长距离运输而研制平衡位置时的参数为标准进行设计计算。为方便计的一种新型特种车辆。工作时，靠安装在液压支架算和表示．设某种支架搬运车的液压提升机构在平搬运车后车架上的液压提升机构将液压支架提升衡位置时的工作参数：液压支架重量G。支架提升高一

5、定高度后。由搬运车将支架拉走。度h，起吊链轮半径，液压油缸摆动半径r，摆动角1液压提升机构的组成及工作原理0．平衡位置时油缸和水平面的夹角．平衡位置时液压提升机构的组成及工作原理见图1摆臂和水平面的夹角。(1)油缸工作阻力的确定设支架的重量平均施加在4个提升机构上．则每个链轮上受到的力F,=G／4。由图2可知．油缸推力力臂d在平衡位置处最短，由力矩平衡方程F~R=Ffl(为油缸推力)可知油缸推力在平衡位置处最大d=rsin一()]=rsin(a+f1)图1液压提升机构简图则油缸推力Fy=F~／d=GR丽(1)1．支架搬运车后车架2

6、．液压提升机构3．底座4．油缸支座5．提升油缸6．螺栓7．活塞杆8．起重臂9．链轮支座1n花键轴(2)平衡位置时支座上力大小的确定11．链轮由Ex=0，得+=0液压提升机构通过底座上的螺栓和支架搬运由Zy=0．得-F+Fly+F2y=O车后车架相联。液压提升机构起吊液压支架的工作由于支座2上的力．即油缸给支座的反力可以过程：油缸进液一活塞杆推动起重臂转动一和起重直接得到．所以臂相联的花键轴转动一安装在花键轴上的链轮转动液压支架被提起液压支架提升到一定高度氏=Fyc。s=GRcoso~}后油缸停止进液保持平衡n2液压提升机构设计计算

7、j由于液压提升机构在工作时．是一个动态过有1一0l：9．1Q支架搬运车液压提升机构的设计研究——夏丽建，等第31卷第10期GRCOS-=arctanrsin(O(-f1)丽S—rcCOoSt—]J。sinc~=G[1一Rsinct】(3)液压缸的行程一一{n一sinfarctasinn蕊(fl-O)1}(5)nr3花键轴有限元分析液压提升机构在工作过程中．花键轴是主要受(a)液压提升机构运动轨迹图力部件，受扭矩和支座反力等，扭矩占主要作用。由材料力学可知最大剪应力r～：==](6)1式中卜扭矩：——抗扭截面系数：(b)液压提升机构

8、平衡位置处受力图D——花键轴直径：图2液压提升机构运动轨迹及平衡位置处受力图——许用剪切强度。(3)支座间距s的确定根据前文的设计计算．确定花键轴的尺寸．在有由图2在平衡位置处建立力矩平衡方程．对支限元软件中建立模型并进行强度分析．结果见图4。点D