贾维维，孟海岗，周 俊，张少秋，姜仁坤 ，郝 玲，徐廷君

三一重型装备装有限公司，辽宁 沈阳 110027

煤矿用液压支架是综采工作面的支护设备，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项作业的正常进行。其性能的好坏关系到综采工作面的安全、生产效率和煤矿经济效益。特别是安全性要求，直接关系到井下工作人员、设备及整个综采工作面的安全。液压支架的主要构件属于复杂结构件，并且其工况复杂，长期承受变化的动态载荷，因此，疲劳是其主要的失效形式。如何准确评估其疲劳寿命一直是人们关注的焦点，疲劳分析法就是用来处理动应力及由此产生的破坏的基本方法。本文以 ZY6800/ 23/47型两柱掩护式液压支架为研究对象，利用MATLAB和 ANSYS Workbench 及 Fatigue 等分析软件，对其应力、位移和疲劳寿命进行对比分析研究。

1 工况及载荷的确定

根据MT312《液压支架通用技术条件》中压架试验标准，主体结构件强度试验分13种工况。分别是：1）底座两端加载；2）底座内侧对称加载；3）底座前扭转加载；4）底座后扭转加载；5）底座四角加载；6）底座外侧对称加载；7）底座对角加载；8）顶梁两端加载；9）顶梁前扭转加载；10）顶梁偏心载；11）顶梁后扭转加载；12）顶梁对角加载；13）顶梁纵向中间加载。试验方法为立柱内加载，除10顶梁偏心加载试验压力为1.1倍工作阻力，其余试验压力为1.2倍工作压力。

2 有限元分析

图1 应力图

图2 位移图

应用ANSYS WORKBench仿真分析软件对液压支架13种工况进行力学分析，本文以工况 1 为例建立约束条件简单说明。首先，在顶梁与掩护梁、掩护梁与前后连杆、前后连杆与底座间采用转动副连接；……