【摘 要】
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液压支架作为煤矿开采的关键性支护设备，其可靠性对整个采煤过程的安全起着至关重要的作用。随着煤矿综合机械化程度的大幅度提高，厚煤层及中厚煤层的储量急剧减少，薄煤层与极薄
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液压支架作为煤矿开采的关键性支护设备，其可靠性对整个采煤过程的安全起着至关重要的作用。随着煤矿综合机械化程度的大幅度提高，厚煤层及中厚煤层的储量急剧减少，薄煤层与极薄煤层将逐渐成为主采煤区，同时，极薄煤层的开采对于解决矿区开采接续矛盾、开采解放层、提高资源采出率及缓解地区煤炭供求矛盾具有重要意义。但极薄煤层空间狭小、开采效率低、安全可靠性差，且目前大多数液压支架都是针对中厚煤层所设计的，因而研发一种满足极薄煤层开采的液压支架显得尤为重要。 本文首先根据永荣煤矿极薄煤层的赋存特点，对支架进行了总体的分析，采用优选法确定了四连杆机构的最佳杆长，并利用ADAMS软件对其进行了仿真分析，得到了上铰接点的运动轨迹曲线。其次，利用Solidworks软件建立了支架的虚拟样机，并对其进行了干涉检查，利用Motion插件对整机进行了运动分析，并得到了顶梁前端点的运动轨迹曲线，通过与铰接点轨迹曲线进行对比，进一步验证了支架结构设计及装配的正确性。根据GB25974.1-2010《液压支架通用技术条件》的试验要求，选取了四组较危险载荷工况:顶梁两端与底座两端集中加载、顶梁偏载与底座两端集中加载、顶梁偏载与底座扭转、顶梁扭转与底座扭转，利用ANSYS Workbench对支架进行了有限元分析，验证了其设计符合强度要求。最后对极薄煤层液压支架电液控制系统进行了分析与设计，根据液压支架立柱及千斤顶的数目，拟定了其液压系统原理图，并在此基础上确定了电液控制系统整体的设计方案，同时对该系统中所用到的主要元件进行了选型设计，完成了系统中各控制功能流程图的设计。 本文研究设计的支架支护高度达到0.45m～0.9m，实现了极薄煤层厚度的工作面支护，为极薄煤层开采自动化提供了技术支持。
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