贾建强

(山西煤炭进出口集团 蒲县豹子沟煤业有限公司，山西 临汾 041204)

立柱在液压支架中起着调节高度与承载重量的作用，在煤矿井下使用支架时，顶梁将围岩带来的巨大压力传递给立柱，使得立柱长期处于高压状态，故其性能参数决定支架的正常工作。本文在已有液压系统的研究基础上，搭建了适用于本支架的立柱液压控制系统，通过计算得到设计参数，通过假定的一种外载工况，仿真分析立柱的动态特性，对于深入研究实际工作环境中立柱的工作状况以及提高煤矿生产安全性具有一定意义。

1 液压支架立柱参数计算

1.1 立柱缸径计算

设计常数包括：

1) 双伸缩立柱的工作阻力6 000 kN.

2) 安全阀的调定压力47.8 MPa.

3) 外缸筒的内径D1：

(1)

式中：

D1—立柱外缸筒内径，mm；

F—立柱工作阻力，kN，取6 000；

Pa—立柱安全阀调定开启压力，MPa，取47.8.

将D1圆整并取标准值，则D1=400 mm.

(2)

式中：

D2—立柱中缸筒内径，mm；

Pb—立柱中缸活塞腔额定压力，MPa；

Pa—立柱安全阀调定开启压力，MPa.

经计算得出，中缸内径D2=280 mm.

1.2 立柱缸筒壁厚的确定

1.2.1外缸筒壁厚的确定

(3)

所以，δ1≥[δ1]，缸筒的选择合适。

1.2.2中缸筒壁厚的确定

(4)

所以，δ2≥[δ2]，缸筒的选择合适。

1.3 立柱初撑力和工作阻力的计算

立柱的初撑力计算公式：

(5)

立柱工作阻力计算公式：

(6)

2 立柱控制回路模型建立及仿真结果分析

本文研究的支架为两柱双伸缩式，立柱外缸内径较大，为400 mm，调节高度≥1.7 m，为缩短升柱时间，需大流量进液，而两立柱动作又须保持同步进行，故两立柱控制回路设置为并联方式，并且每个立柱进液油路上均设有液控单向阀和安全阀，用于立柱增阻和降柱。……