任海燕

（大同煤矿集团机电装备力泰有限责任公司， 山西 大同 037036）

引言

矿用液压支架是井下工作面中的重要支撑结构，保证其具有较好的结构性能及稳定性，对提高煤矿的开采效率至关重要[1]。由于井下环境的恶劣性，经常会有煤石掉落、液压支架顶梁受到较大扭转载荷或偏心载荷等情况，导致液压支架中的掩护梁部件，经常出现结构变形或局部开裂等失效现象，严重影响着液压支架的正常作业及井下作业安全。加大对掩护梁进行结构性能研究成为当前企业重点研究方向[2]。

1 液压支架结构特点

矿用液压支架主要的结构类型包括支撑式、掩护式、支撑掩护式等形式，但其结构组成基本相同，主要由顶梁、尾梁、掩护梁、立柱、底座等部件组成。根据实际工程情况，可将液压支架分为了四连杆液压支架、垛式液压支架、单摆杆型液压支架等形式[3]。

掩护梁是液压支架的关键部件，当工作面中有煤岩石出现掉落现象时，掩护梁可通过自身较好的结构强度对液压支架进行整体保护，同时，可有效防止工作面中顶板出现水平滑移问题，提高顶梁对顶板的支撑性能[4]。

2 掩护梁模型建立

2.1 掩护梁三维模型建立

以ZY12000 型液压支架掩护梁为分析对象，采用Solidworks 软件，按照1∶1 的模型比例，对掩护梁结构进行了三维模型建立，所建模型中主要包括了掩护梁的顶板、底板、顶梁铰接耳、尾梁铰接耳等部件[5]。为提高后文对掩护梁的结构分析精度，保证所分析结构与实际工况更加吻合，仅对掩护梁中顶板、铰接耳、尾梁铰接耳等关键部位进行了三维模型建立，而对圆角、倒角、过渡圆弧等特征进行了模型省略简化，由此，完成了掩护梁的三维模型建立，如图1 所示。……