单铰点护帮板的有限元分析和设计改进

液压支架护帮机构对防止煤壁片帮起着极其重要的作用。在对改进前和改进后ZY3800/16/35型液压支架单铰点护帮板机构进行有限元受力分析,得到:1护帮板设计应去掉缺口;2为了保证强度,护帮板顶应力较大处应采用长条板加强;3护帮板设计应从结构、材料、工艺方面综合考虑。为今后指导此类护帮机构的设计及材料选用提供了依据。     

液压支架小四杆护帮机构的有限元分析

在分析ZY9000/24/50型液压支架小四杆护帮机构受力情况的基础上,利用Pro/E软件对其进行三维建模,在UG环境下进行有限元应力分析,得出护帮梁在不同状态下小四杆护帮机构各部件应力的分布规律,为液压支架的小四杆护帮机构的设计与研究提供了理论依据。     

基于ANSYS有限元的ZY7600/20/43D型液压支架护帮板损坏原因分析

针对宁夏银星煤矿所用ZY7600/20/43D型液压支架护帮装置结构件经常出现损坏的情况,从护帮结构、焊缝型式及焊接效果入手,建立了护帮及连杆三维模型,引用ANSYS软件进行了应力分析,找出受应力最大位置,得出护帮结构损坏原因。     

销轴间隙对护帮板挑起角度影响的分析

护帮板挑起角度的大小对液压支架的使用起着重要的作用。通过放样分析销轴间隙对ZF4400/17/34型液压支架单铰点护帮板挑起角度的影响,得到:(1)在设计时,不能忽略销轴间隙对护帮板挑起角度的影响;(2)护帮板挑起角度对销轴间隙的改变敏感,应尽量减小销轴间隙;(3)通过增大护帮千斤顶行程,增大护帮板挑起角度。为今后指导此类护帮机构的设计提供了依据。     

液压支架护帮机构防片帮效果分析

为了研究液压支架不同护帮机构的防片帮效果,针对液压支架常用的4种护帮机构组合形式分别从机构的工作原理、受力特点等方面进行了详细的分析,并以ZY17000/32/70D大采高液压支架为例求出了各类护帮机构形式的最大承载能力,采用数值模拟的方法分别对4种护帮机构形式的防片帮能力进行了模拟分析。结果显示：护帮机构对超前支承应力的分布规律没有产生影响,但采用伸缩梁和护帮板分体结构可以有效延缓煤壁产生破坏的时间,防片帮效果最好,是大采高液压支架理想的防片帮机构形式。     

液压支架护帮机构的缓冲及特性研究

针对液压支架护帮板回收至末端产生冲击大的问题,以ZY12000/28/63D型液压支架护帮机构为研究对象,分析缓冲装置的工作原理并建立其数学模型。利用AMESim软件搭建千斤顶缓冲装置液压模型,通过运行仿真分析了缓冲装置对末端冲击的影响。结果表明,该缓冲装置改善了护帮板回收至末端冲击大的问题,提高了其工作稳定性。     

改进YOLOv5s的采煤机滚筒与支架护帮板干涉状态智能识别

针对综采工作面液压支架护帮板处于未收回异常状态导致采煤机滚筒与护帮板干涉问题,提出一种改进YOLOv5s的采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉状态智能识别方法。运用课题组前期提出的基于边界约束和非线性上下文正则化的去雾去尘方法对视频图像进行清晰化处理,提高综采工作面监控视频图像质量;对YOLOv5s模型进行改进,通过将YOLOv5s主干网络中的普通卷积Conv替换为分类效果更佳的Ghost卷积,减少了模型的参数数量,提高了模型识别速度,同时引入坐标注意力机制,提高了模型对护帮板和滚筒特征提取能力,从而提高模型识别精确率。运用软非极大值抑制算法（Soft-NMS）的锚框筛选方法,减少因护帮板重叠而发生漏检问题。针对采煤机滚筒与液压支架护帮板干涉状态判定问题,提出液压支架护帮板与采煤机滚筒锚框重合度的判定方法。运用本文改进YOLOv5s模型与YOLOv5s、YOLOv3-tiny模型进行对比分析,结果表明：本文方法与原模型相比的识别精确率提高了约8.1%,GFLOPs降低1.86倍;mAP@.5达到97.2%、平均识别速度为检测时间为5.9 ms。运用本文方法对煤矿实际综采工作面采煤机滚筒与液压...     

液压支架小四连杆式护帮机构研究

提出了由顶梁耳座、长杆、短杆和护帮板组成的小四连杆式护帮机构,在对其机构参数进行分析的基础上,从死点位置、护帮液压缸行程、铰接点相对位置尺寸、铰接点销轴间隙等角度对小四连杆式护帮机构的影响因素进行了进一步分析,并提出了在设计及生产小四连杆式护帮机构时需把握的关键技术点。该研究可以为液压支架小四连杆式护帮机构提供理论参考。     

护帮板限位装置在端头液压支架中的应用

《煤矿安全规程》第67条规定“采用综合机械化采煤时,当采高超过3m或片帮严重时,液压支架必须有护帮板,防止片帮煤伤人。”在回采过程中护帮板有效地预防了片帮煤伤人,同时增大了控顶距,促进了安全生产。但在使用过程中,工作面两端头的液压支架,由于位于两端头三角区内,工作面过机头、机尾回柱、清煤等时,如果该处支架的护帮板误动作或人员操作失误时,护帮板极易拍伤人员,引发安全事故。如何对两端头的液压支架护帮板进行改进,使其既能起到应有的作用,又能确保人员安全就成为一项研究课题。在护帮板千斤顶上安设限位装置是其中一个行之有效…     

液压支架护帮板收回效果分析与研究

针对液压支架护帮板收回未达到设计要求位置的问题,引入护帮板装置自身重力,建立力平衡关系式,分析和研究了护帮板收回效果。通过举例,介绍了力平衡关系式的应用方法,同时把理论计算值与实际测量数据进行了对比,说明了用力学方法分析和研究护帮板收回效果的必要性。     

基于C++的液压支架四连杆机构优化设计

液压支架四连杆机构对液压支架的性能具有直接影响,借助于C++软件,以顶梁前端点运动轨迹是直线为目标函数,通过改变前连杆与底座交点的坐标、四连杆各杆长度值、掩护梁的长度值和掩护梁与顶梁的夹角等,进而分析液压支架受力和梁端运动轨迹。     

液压支架内部参数设计的原则

液压支架作为综采工作面三机中最重要的设备,其架型结构一旦确定下来之后,影响液压支架使用性能的则是其内部参数。内部参数的确定是液压支架总体设计的主要工作,在液压支架设计中称之为调参数,调参数应当依据一定的原则进行。结合示例的方法对这种调参数的设计原则进行具体阐述,即要求支架双纽线比较合理以及支架连杆受力尽量小,这样才能保证支架在井下工作面自身比较安全,同时又能很好地维护工作面的顶板以及煤壁的片帮问题。     

液压支架连杆焊接装配机构的设计研究

针对液压支架连杆焊接组装过程中占用人力较多,生产效率低并且存在安全隐患等问题,根据连杆的结构特点,设计了一种连杆焊接装配机构,其结构包括:槽钢架子,滑动系统以及动力系统。分别对使用连杆焊前装配机构组装一组连杆与人工组装一组连杆的时间进行了测试,结果表明,手工组装一组连杆需要4名工人,组装时间为216 s,使用连杆装配机构组装一组连杆需要2名工人,组装时间为74 s,组装效率提高131.4%,大大提高了连杆装配效率。设计的液压支架连杆焊接装配机构不仅节省了人力,而且提高了生产效率,降低了生产成本,获得了比较理想的优化结果。     

考虑销轴间隙的液压支架运动虚拟仿真方法

销轴间隙的存在会导致液压支架工作时发生横向倾斜,严重威胁液压支架平稳运行及支护状态。在对销轴连接结构分析的基础上,提出了考虑销轴间隙的液压支架运动虚拟仿真方法。分别从单销轴连接、双销轴连接以及多销轴空间约束3个方向对支架销轴连接结构进行分析,建立了液压支架多销轴约束模型;通过Unity3D为液压支架虚拟模型添加相关物理组件,基于重力及物理碰撞作用,实现了不同销轴间隙下液压支架姿态自适应调节;考虑后连杆销轴、前连杆销轴等7个因素对液压支架横向稳定性的影响,对仿真模型进行了七因素三水平的正交试验分析,并在液压支架样机系统上进行了试验验证,结果表明:仿真参数变化与实际液压支架运动参数变化基本吻合,立柱与底座连接销轴对于液压支架横向稳定性影响最大,后连杆与底座连接销轴的影响最小。该方法可为实现不同销轴间隙下液压支架姿态求解及其监测提供理论参考与应用借鉴。     

铲运机工作装置的设计

根据车体总长、总宽、总高、最大卸载角、系统工作压力等参数,对工作机构的各铰接点定位,主要是大臂的结构以及大臂和前车架的铰接位置,铲斗的几何形体设计、连杆和油缸的尺寸确定,整车稳定性等最终确定各部尺寸和外型。     

ZY6400/12/24型掩护式液压支架的设计研究

针对煤矿的实际地质条件,介绍了ZY6400/12/24型掩护式液压支架的设计过程,并对立柱的行程和垂直夹角、前连杆受力等问题进行分析,同时给出了支架的主要技术参数和相应的配套设备。     

导杆式轻型液压支架的研究

根据中小型煤矿工作面支护技术需要,研发了一种导杆式轻型液压支架,阐述了液压支架的整体结构和特点。对其导向装置进行了结构创新,并进行了有限元分析。对进一步研究导杆式轻型液压支架具有借鉴作用。     

大柳塔煤矿22103综采面压架机理及防治技术

根据神东矿区浅埋煤层开采压架机理的已有认识，对大柳塔煤矿22103综采面支架在12000kN工作阻力时发生压架事故的原因进行了分析，并提出了相应的防治对策。结果表明，附近小煤矿对上煤层的越界开采，使得22103工作面回采经历了推出上覆遗留煤柱的开采状况；而在此过程中，煤柱上方三铰式关键块体结构的相对旋转运动会造成2煤层间关键层结构上的载荷过大而失稳，最终引起工作面的压架。据此提出应首先探明上覆煤柱的分布情况，通过减小煤柱上方关键块体的回转空间、降低采高以及提高支护质量等措施进行压架事故的防范。     

综放工作面巷道液压支护装置及支护方法研究

研究了综放工作面巷道液压支护装置及支护方法,包含有设置在巷道前端端头的液压支架Ⅰ、设置在巷道后端端头的液压支架Ⅱ、设置在液压支架Ⅰ和液压支架Ⅱ之间并且镶嵌在巷道底面中的支点联接装置。通过液压支架Ⅰ和液压支架Ⅱ对巷道进行支撑防护,通过支点联接装置,使液压支架Ⅰ和液压支架Ⅱ相互联接并且相互支撑,不再都是在各个作业面进行分别支护,提高了对巷道支护的可靠性。     

矿井液压支架在动态力学条件下的结构强度分析研究

随着采矿深度的增加,矿井液压支架的运行状况逐渐恶化。液压支架的立柱和平衡千斤顶都被视为刚性结构部件,关系到液压支架的安全性,为了提高液压支架的可靠性,建立了基于刚性—柔性耦合的液压支架的刚度可变冲击动力仿真平台。首先,模拟了平行表面荷载、上升表面荷载和下荷载作用于上梁时液压支架的应力状态,识别了不同铰接缝的临界载荷;其次,发现了不同铰链接头对应的危险冲击位置;最后,总结了冲击荷载对液压支架应力状态的总体影响。结果表明,在6 000 kN冲击载荷下,支顶掩护梁铰接点最大力变化系数10.5,是最危险的铰接位置。