基于并联机构新型液压支架的研究

【摘要】：液压支架是综采工作面的重要设备之一,其作用不仅是支护顶板、维护安全作业空间,而且还要推移工作面输送机和采煤机。因此,液压支架的性能和可靠性是决定综采成败的关键因素之一。 我国现行的液压支架以四连杆液压支架为主。然而,四连杆液压支架在机构上存在原理性缺陷,给煤矿生产带来了一系列的问题。因此,研制一种既能避免四连杆液压支架的不足又在“支”和“护”方面有特殊性能的新型液压支架是生产上的需要。这对于改善综采面支护、减轻工人劳动强度和提高煤矿经济效益都有十分重要的意义。 本课题从我国煤矿生产实际出发,针对基于四连杆液压支架稳定性差,与顶板耦合能力低和难于实现电液控制等问题,结合并联机构的特点和先进的控制理论,研制出适合于综采面使用的并联支架。 本文结合液压支架的实际运行工况,通过对并联机构的运动学、动力学和机构学进行理论分析,找出并联机构与液压支架的结合点,提出并联支架设计方案。并对其运动空间、特殊位形和支杆干涉等细节进行了探讨,特别对并联支架的可控性、与项板的适应性和力转移特性进行了理论分析和试验验证,得出并联机构是液压支架最适宜的机构,并联支架是综采工作面最适宜的支架。