冯艳山

(山西焦煤汾西矿业中兴煤业公司,山西 交城 030500)

0 引 言

矿用液压支架是实现煤矿安全高效生产的重要设备，在实际使用过程中，由于井下环境恶劣，液压支架经常受到来自顶部的不同方向载荷作用，矿用煤尘相对较多，空气潮湿，导致液压支架在使用过程中常出现顶梁严重变形、底座开裂、掩护梁变形、油缸漏油等失效现象，这类事故一旦发生，液压支架必然失去巷道支撑作用，对矿井作业安全会构成严重威胁[1]。其结构中，顶梁则是液压支架最为关键部件，由于其经常处于偏心载荷、局部受力等作用，使得其结构极易出现变形、开裂或磨损等严重问题，因此提高顶梁的结构强度及使用寿命，对保障液压支架整体结构的安全性至关重要[2]。

结合ZFS8000型矿用液压支架中顶梁的结构特点，采用有限元分析方法，对顶梁在不同工况下的结构性能进行分析测试，得出了顶梁中的柱窝及中部筋板是整个结构的薄弱部位，针对顶梁结构进行优化改进研究。达到提高液压支架作业效率的目标。

1 液压支架结构组成分析

以ZFS8000型矿用液压支架为分析对象，其结构主要由顶梁、掩护梁、立柱、底座、四连杆、推移装置、尾梁等部件组成，各部件通过螺栓及轴等方式进行了有效连接[3]。其中，顶梁结构主要包括顶板、中部筋板、柱窝、前铰接孔、后铰接孔等组成，主要承受着来自巷道顶部的煤矿冲击作用，具有承重能力强、支撑强度高等特点，但在实际使用过……