液压支架的动态特性分析
液压支架的现状和发展趋势
液压支架的现状和发展趋势液压支架是一种基于液压原理，通过液压系统实现支撑和移动的设备。
它主要由液压缸、主梁、支撑脚、油泵、阀门等组成。
液压支架具有结构简单、灵活性强、承载能力大、移动方便等特点，广泛应用于各个领域，如建筑工地、桥梁施工、油田井筒支护等。
目前，液压支架的发展主要集中在以下几个方面：1.自动化技术的应用：随着科技的进步和自动化技术的发展，液压支架也逐渐实现了自动化。
目前已经出现了一些能够实现自动支撑和自动移动的液压支架。
这些支架可以根据需要自动调整高度和角度，减少了人工操作的时间和劳动强度，提高了工作效率。
2.智能化控制系统的应用：液压支架的控制系统也得到了很大的改进。
传统的手动控制已经逐渐被电气控制和液压控制取代。
智能化控制系统可以实现远程操控，准确地控制液压支架的支撑和移动，提高了工作的稳定性和安全性。
3.轻量化材料的应用：为了提高液压支架的移动性和便携性，近年来，研究人员开始将轻量化材料应用于液压支架的设计中。
如利用高强度钢材替代传统材料，减少了支架的重量，提高了支架的载荷能力和抗冲击能力。
4.环境保护和能源节约：随着社会的发展，环境保护和能源节约成为各个行业的重要课题。
液压支架也不例外。
目前，液压支架的设计和制造要求越来越高，要求产品具有低噪音、低能耗、高效率的特点。
未来，液压支架的设计和制造将更加注重环境保护和能源节约。
总结起来，液压支架在现代建筑工程和工业领域中扮演着重要的角色。
随着科技的不断发展和应用的不断推进，液压支架的自动化、智能化、轻量化和环保节能等方面将会迎来更多的发展和创新。
预计在未来几年内，液压支架将实现更高的效能和性能，并在各个领域得到更广泛的应用。
缸径液压支架液压系统的动态特性仿真研究
缸 径 液 压 支 架 液 压 系 统 的 动 态 特 性 仿 真 研 究
史 姣 。付 建 华 ，雷 步 芳 ，李 永 堂 ，刘 志 奇 （ 原科 技大 学 ， 西 太原 ００ ２ 太 山 ３ ０ ４）
分 析 ，以建立 与原 系统 等价 的节点 和元 件 表示 的液 压 系 统 拓 扑 结 构 图 ， 图 ２所 示 。 如
（ｄｌ 的变 步长算 法 。 ｏ ｅ ５）
Ｇ１
图 ２ 立柱液压 系统拓扑结构 图
为便 于模 型建立 ， 如下 的简化 ： 忽 略定量 泵 做 ①
的 泄 漏 ；② 管 道 的压 力 损 失 和 容 积 忽 略 不 计 。则 由 Ｎ１ Ｎ２、 、 Ｎ３节 点 拓 扑 约 束 条 件 和 Ｄ、 １ Ｇ１ ｓ Ｓ 、 、 ２子 模
标 志 ，而 液 压 支 架 是 煤 矿 综 采 工 作 面 非 常 重 要 的 设
备 之 一 。 随 着 我 国 煤 炭 工 业 的 发 展 和 液 压 支 架 日益 增 长 的需 求 ， 液 压 支 架 的性 能 要 求 也 越 来 越 高 。 对 液
压 系 统 不 ห้องสมุดไป่ตู้ 要 实 现 支 架 的 各 个 动 作 ， 还 要 具 有 良好
过 程 。增 阻 承 载 阶 段 ：将 操 纵 阀 置 于 中 位 断 电 状 态 ， 柱 活 塞 内 的压 力 液 体 被 液 控 单 向 阀封 闭 ， 立 从 而 保 持 对 顶 板 的 支 撑 状 态 。恒 阻 承 载 阶 段 ： 柱 活 立
塞 腔 内的 压 力 值基 本 保 持 恒 定 ， 全 阀 开始 溢 流 ； 安
液压支架大流量安全阀动态性能试验方法研究要点
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对于容积Vo=60L,充气压力P。=11MPa的囊式蓄能器,其气体容积一压力曲线如图5所示。
通过仿真软件AMESim对快速加载系统进行建模分析,大流量安全阀前压力和流量随时间的结果如图6所示:安全阀前由预充液压力30MPa升至峰值压力74.4MPa,所需时间12ms,安全阀开启时间5in8,满足欧洲标准ENl8IM-3对液压支架安全阀冲击试验台的要求。
液压支架大流量安全阀动态性能试验方法研究
作者:谢腾飞,赵继云,王温锐,戚厚宝,王振兴, XIE Teng-fei, ZHAO Ji-yun, WANG Wen-rui , QI Hou-bao, WANG Zhen-xing
作者单位:中国矿业大学,机电工程学院,江苏,徐州,221008刊名:液压与气动
U‘
力、流量随时间的变化曲线。
1.油源2.单向阀3.蓄能器4.插装阀5.先导阀块
6.液压缸7.压力传感器8.位移传感器9.被试安全阀图4大流量安全阀冲击性能试验台系统原理图
由于系统开关阀流量要求瞬间从O增大到1500 L/min,普通方向阀的流量及响应速度都不满足要求,此处用盖板式二通插装阀,由先导阀块控制插装阀的启闭及动作速度。插装阀的具有通流能力大(最大流量可达25000L/min、内阻小、响应快、密封好、泄漏少等优点。
’表1安全阀实验的冲击压力
等级额定流量冲击压力P。I />60≤150L/min 1.5xp。
放顶煤液压支架的动态承载特征及可靠性分析
收稿日期:2004-10-29作者简介:刘长友(1965-),博士,教授,博士生导师,1986年毕业于中国矿业大学,现从事教学科研工作。
文章编号:1003-5923(2005)01-0001-03放顶煤液压支架的动态承载特征及可靠性分析刘长友1,金太2(1.中国矿业大学,江苏徐州221008; 2.兖矿集团,山东邹城273500)摘 要:现场实测分析表明,在放煤过程中,四柱支撑掩护式放顶煤液压支架的承载具有动态变化特征,后柱阻力普遍小于前柱阻力,甚至有相当比例的阻力降为零,支护强度降低,致使支架不能充分发挥其有效支护作用。
表明高强度支架并不一定是高可靠性支架。
分析了放顶煤支架产生这种动态承载特征的原因,提出了提高综放支架可靠性的方法。
关键词:放顶煤;液压支架;动态承载;可靠性中图分类号:T D355.4 文献标识码:A综采放顶煤开采技术自1982年在我国引进使用以来,经过20多年的应用实践,充分证明了它是开采厚煤层并实现高产高效的有效工艺方式,但也应该看到,在综放开采条件下,阻碍这一过程发展和实现的技术问题是客观存在的,其中液压支架是最核心和关键的制约因素。
液压支架不仅支护顶板、维护作业空间的安全,而且要推移运输机和采煤机,实现支架的快速升降和前移,可以说,液压支架的性能和可靠性是决定综放开采成败的关键因素之一。
因此,深入研究综放液压支架承载的动态变化特性及其可靠性,对于进一步完善综放开采技术具有重要意义。
1 综放液压支架的动态承载特征1.1 支架阻力的动态变化特征为了观测支架前后立柱在放煤过程中的阻力变化情况,在兖州矿区多个矿的综放工作面进行了跟班观测。
图1所示是东滩矿43上11综放工作面的典型观测结果[1]。
由图中支架压力的变化过程可见:在移架升起达到初撑力之后,支柱的工作状态呈微增阻状态,一般情况下支架前柱的阻力大于后柱。
开始放煤时支架后柱阻力都有不同程度的降低,甚至迅速降为0,其变化值一般在1~28MPa 之间。
液压支架的动态特性研究2
ｓｅｄ ｆｕＰｒ ｇｈ ｃｉ ｇｓｏ ｓｗｙｏ ｄＰｔｔ ｎｅ ｆ ｔ ｈ ｈ ｉｄ Ｐｅ ｏｓ ｏｉ ｔ ｅｉ ｉｔ ｌ ｌｔａａｔ ｈ ｅｄ ｒ ｅ ｉ 一ｅ Ｐｔ ｎ ｅ ｌ ｎ ｏｏ ｏ ｅ ｏ ｈ ｇ ｙｌ ａｄ ｉ 一 ｃ ｎｙＳｃｎｌ ｈ ｆｓｓ Ｐｒ ｇ ｅｉ ｆ ｃ ｉｉ ｄｑａ ａ ｎ ｈ ｈ ｆ ｉ ｃ．ｅｏｄ ｅ ｒ ｕ ｏｉ ｃｉ ｇ ｒ ｓｎ ｅｕｔ ｎ ｇｅ ｅ ｉ 又ｔ ｌ ｔ Ｐ ｔ ｎ ｌ ｏ ｅ ａ ｎ ｅ ｄ
ｈｄ ｌ ｓ Ｐｒ ａｄ ｉ ｄｎ而ｃ ｃａ ｃ ｒｔｓ ｓ ａ ｔ ｅｔ ｌｈ ｙｒ ｉ ｕ ｏ ｎ ｔ ｙａ ｕ ａ ｃ Ｐ ｔ ｓ ｈ ｒ ｅｓｃ ｏ ｓ ｏ ｓ ｉ ａ ｉ ｉ， ｔ ｂ ａ ｓ
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支护速度太慢，不能与采煤机牵引速度相匹配，难以适应高产高效生产的需 要， ；二是工作面支架初撑力严重不足不均，给工作面顶板的管理、维护和安 全生产带来了许多困难，严重影响工作面的正常生产。因此，移架速度和初 撑力问题是研究和设计液压支架及其液压系统的核心问题，要从根本上解决 这个问题，还需要从研究液压支架及其液压系统的动态特性为突破口。本文 研究从这两个参数入手，进行了以下的研究工作： （ 探索和研究适用于液压支架及其液控系统的动态特性的理论和方法。 ） １
液压支架单伸缩立柱瞬态动力学分析
液压支架单伸缩立柱瞬态动力学分析在如今经济高速发展的背景下，能源对于各国的重要性不言而喻，而煤炭作为主要的能源材料，其开采工作非常重要。
而立柱作为煤炭开采工程中关键机械设备之一，工作的稳定性和安全性十分重要，但是在有冲击矿压情况的综合工作面上，液压支架受到的压力较大，严重时容易导致爆缸，其危险性较大。
因此，本文将对液压支架单伸缩立柱受压时的瞬态动力学进行研究，以弄清其冲击动力特征，方便为今后动荷载过载的情况提供参考。
标签：液压支架单伸缩立柱，瞬态动力学分析在我国，煤炭开采的主要形式是矿井施工，不同于露天开采，矿井中开采环境较为复杂，在煤炭的开采过程中存在着诸多隐患，一部分是人为因素，一部分是设备因素。
液压支架单伸缩立柱是煤炭开采过程中常用的一种设备，起着承压和连接的作用。
在以往的案例中，由于立柱受壓过高导致安全事故的例子也不在少数。
因此进一步改进和完善液压支架立柱，增强其适应不同压力情况的能力，对液压支架单伸缩立柱进行瞬态动力学分析，量化其受压的具体情况十分必要，下面我们将对液压支架单伸缩立柱进行介绍，并阐述该项实验的流程。
1.对液压支架单伸缩立柱的概述1.1定义。
液压支架是综合采煤设备中的重要组成部分，它能可靠而且有效地支撑和控制工作面的顶板，是工人施工空间和条件得以保障的关键设备。
而立柱作为液压支架不可或缺的部分，是支架发挥作用的执行部件，对支架功能的发挥造成直接的影响。
由于液压支架立柱贯穿着支架顶梁和支架底座，对其强度和使用寿命有一定的规定要求。
在我国，经常使用的立柱一般分为两种类型，即单伸缩立柱和双伸缩立柱，两种类型分别有不同的优缺点，本文主要对前者进行探讨。
单伸缩立柱具有使用成本低，可靠性高，调高范围高等优点，在我国煤炭开采工程中使用得较为广泛，但是缺点在于使用便捷性不强。
[1]根据其组成部分来看，立柱可以说是由活柱组件、缸体部件、缸口导向组件、机械加长组件、底阀和其它连接部件组成的用于承压和连接支架的采煤机械构件。
液压支架研究报告
液压支架研究报告
液压支架是一种常用的工业设备，广泛应用于各个行业中。
本研究报告主要对液压支架的结构、工作原理、性能以及应用进行分析和研究。
液压支架的结构主要由液压缸、油泵、控制阀等组成。
液压缸是核心部件，通过液压油的压力来实现支撑和调节的功能。
油泵提供压力油，控制阀则用于控制油液的流量和方向。
液压支架的工作原理是通过液压力实现工作的。
当液压缸接收到液压油时，液压油的压力将使液压缸伸出或缩回，从而实现支撑和调节的功能。
通过控制阀的开关，可以控制液压缸的工作状态。
液压支架的性能主要表现在以下几个方面。
首先是承载能力强，能够承受较大的重量。
其次是调节性能好，可以根据实际需要，精确调节支撑高度和角度。
同时，液压支架具有稳定性好、操作方便等优点。
液压支架在各个行业中有广泛的应用。
在建筑行业中，液压支架可以用于调整建筑物的高度和水平。
在机械制造行业中，液压支架可以用于支撑和调整机械设备。
在汽车维修行业中，液压支架可以用于提升和支撑汽车。
在航空航天行业中，液压支架可以用于支撑和调整飞机等大型飞行器。
总结来说，液压支架是一种重要的工业设备，具有承载能力强、调节性能好、稳定性好等优点。
在各个行业中有广泛的应用前
景。
随着技术的不断发展，液压支架的性能和应用范围将进一步得到提升。
液压支架的现状和发展趋势
液压支架的现状和发展趋势液压支架是一种采用液压技术实现高度调节和稳定支撑的装备，广泛应用于建筑施工、桥梁工程、基础设施建设等领域。
本文将对液压支架的现状和发展趋势进行分析。
液压支架是近年来快速发展的一种新型支撑装备，主要表现在以下几个方面：1.应用广泛：液压支架广泛应用于各类大型建筑施工工程，包括高层建筑、桥梁工程、隧道工程等。
液压支架具有高度可调节、稳定支撑、承载能力强等特点，能够满足复杂施工环境的需求。
2.技术成熟：随着科技的不断进步，液压支架的技术水平也不断提高。
液压支架的液压系统采用先进的液压元件和控制技术，能够实现精确的控制和操作。
3.功能多样：液压支架不仅可以实现高度的精确调节，还可以实现自动控制、远程操作等功能。
此外，它还可以支撑各种形状和重量的结构，具有良好的适应性。
4.提高施工效率：液压支架的高度可调节性和稳定性能，可以提高施工效率并降低劳动强度。
它能够快速实现支撑操作，缩短施工时间，节省人力资源。
未来液压支架的发展趋势主要体现在以下几个方面：1.自动化控制：随着科技的不断进步，液压支架的控制系统将更加智能化和自动化。
通过传感器和计算机控制技术，能够实现液压支架的自动调节和远程操作，大大提高施工效率和精确度。
2.系统集成：液压支架将越来越多地集成到机械化作业系统中，与其他机械设备进行配合操作。
例如，与起重机、混凝土泵车等设备进行协同操作，形成高效的施工作业流程。
3.优化设计：液压支架在结构设计上将做出更多的优化。
例如，采用更强大的材料，提高承载能力和稳定性能；采用模块化设计，方便安装和拆卸。
4.环保节能：液压支架的液压系统将更加注重节能和环保。
例如，采用高效低噪音的液压泵和液压阀，减少能源消耗和噪音污染。
5.多功能性：液压支架将发展成为更多功能的综合性支撑装备。
除了实现高度调节和稳定支撑的功能外，还可以具备监测、检测、报警等功能，提高工程的安全性和可靠性。
总之，液压支架作为一种新型的支撑装备，在建筑施工和基础设施建设领域具有广阔的应用前景。
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摘要液压支架是地下工程或隧道工程的关键设备之一，它主要用于支护顶板、防止顶板垮落，为施工人员和施工设备提供一个安全可靠的工作空间。
随着国家工程建设规模的扩大和施工进程的加快，对液压支架的支护性能提出了越来越高的要求，因此，研制并开发新型的液压支架就具有非常重要的实际意义。
首先，在分析了传统液压支架架型的基础上，通过机构演化，研究并开发了一种新架型——垂直导杆型液压支架；同时在结构设计中，对顶梁结构进行了改进，设计了一种无活动侧护板顶梁。
该新型支架不仅结构简单、重量轻和调架容易，而且可极大地改善液压支架的受力状况，提高稳定性，具有广泛的应用前景。
其次，以支架顶梁的重量作为优化设计的目标函数，结构强度作为约束条件，以Visual Basic 6.0为工具，采用随机方向法进行优化设计，使原设计顶梁的重量减少了19％，效果明显。
另外，采用三维参数化的设计软件Pro/E，完成了垂直导杆型液压支架的三维参数化造型，实现了Pro/E与ANSYS软件之间的模型转换，并利用ANSYS软件对该液压支架进行了静力分析，得到了该支架在各种工况下的变形和受力云图，利用ADAMS软件对该液压支架进行了动力学分析，得到了该支架在各种工况下的位置和速度图。
本文首次系统地研究分析垂直导杆型液压支架新架型，创建了该架型的新型力学计算模型；并采用现代设计技术和方法进行设计，缩短了液压支架的研发周期，提高了产品质量，降低了成本，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。
关键词：施工机械；液压支架；垂直导杆机构；三维参数化；优化设计；有限元AbstractHydraulic power support is one of the important facilities in underground projects or tunnel projects, which is used for supporting top rock, and preventing the top rock from collapsing. It can provide a safe and secure workspace for construction workers and equipments. Along with the scale expansion and high speed of national projects in constructional process, the performance of hydraulic power support need to be increasingly higher and higher. Therefore researching and developing a new type of hydraulic power support is very significant in practice.Firstly, basing on the analysis of traditional hydraulic power support, by mechanical evolution, a new type of the vertical guide-bar hydraulic power support is developed, and its canopy is also simplified in structure that has no activity side flap. The new support has some advantages: it not only can improve the stress condition, enhance the stability of it, but also possesses of simple structure, light weight, easy adjustment the interval between the adjacent supports. Therefore it is very hopeful in the application prospects.Secondly, the optimal model is built up by taking the weight of the canopy as the optimal objective function, structural strengthen as restrictive conditions. Then using the Random Ray Method, the optimal calculation is achieved by programming in Visual Basic 6.0, which can reduce the weight of original canopy by 19%. So the effect is obvious.Moreover, the three-dimensional parametric model of the vertical guide-bar hydraulic power support is set up by using the three dimensional parametric software-Pro/E, this model is translated from Pro/E to ANSYS, and the analysis pictures of both stress and deformation in several static force conditions are got by means of ANSYS software.In this paper, the vertical guide-bar hydraulic power support is studied and the new canopy structure of no activity side flap is innovated, and a new type mechanical model is established on it. With the modern technology and method, the developing cycle is shortened, the product quality improved, and the cost reduced. So it has the guidance and reference value for the research and development of hydraulic power support products in the future.Keywords:constructional machinery; hydraulic power support; vertical guide-bar;three-dimensional parametric; optimize; finite element目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................................................... I I第一章概述 (1)1.1 国内外液压支架的研究与应用现状 (1)1.1.1 国外液压支架研究水平 (1)1.1.2 国内液压支架研究水平 (1)1.1.3 国内外液压支架研究与应用中存在的问题 (2)1.2 本课题的确立及其研究意义 (2)1.2.1 本课题的确立 (2)1.2.2 本课题的研究意义 (3)1.3 本课题的研究内容、关键技术及创新点 (4)1.3.1 研究内容 (4)1.3.2 关键技术及创新点 (4)1.4 本章小结 (4)第二章垂直导杆型液压支架结构设计 (6)2.1 典型液压支架架型的分析与比较 (6)2.1.1 垛式液压支架 (6)2.1.2 四连杆型液压支架 (6)2.1.3 单摆杆型液压支架 (7)2.1.4 垂直导杆型液压支架 (7)2.2 支架主要结构参数的确定 (8)2.3 液压支架主体部件结构设计 (9)2.3.1 顶梁设计 (9)2.3.1.1 顶梁型式的选择 (9)2.3.1.2 顶梁结构设计 (9)2.3.1.3 顶梁强度校核 ................................. 错误！未定义书签。
2.3.2 底座设计...................................................... 错误！未定义书签。
2.3.2.1 底座型式的选择 ............................. 错误！未定义书签。
2.3.2.2 底座结构的设计 ............................. 错误！未定义书签。
2.3.2.3 底座的强度校核 (19)2.4 本章小结 ................................................................ 错误！未定义书签。
第三章垂直导杆型液压支架三维参数化设计 (11)3.1 三维建模软件Pro/E (23)3.2 液压支架三维实体建模 ........................................ 错误！未定义书签。
3.2.1 三维实体建模方法...................................... 错误！未定义书签。
3.2.2 液压支架各部件的三维建模...................... 错误！未定义书签。
3.3 液压支架的整机虚拟装配 .................................... 错误！未定义书签。
3.4 本章小结 (31)第四章液压支架虚拟样机与仿真 .................................... 错误！未定义书签。
4.1 虚拟样机技术 ....................................................... 错误！未定义书签。
4.1.1 虚拟样机简介............................................ 错误！未定义书签。