1、 1 摘摘 要要 放顶煤液压支架是综合机械化综采工作面的不可或缺的支护设备之 一，其性能的好坏直接影响采煤工作面以及工作人员的安全与否。 在传统的放顶煤液压支架的设计过程中，对初始化参数的处理和二维 CAD 绘图是主要的设计途径。本文则将放顶煤支撑掩护式液压支架的设计 与四连杆优化、三维建模与装配、运动仿真与分析结合在一起进行研究， 以求达到减少支架生产周期和研发成本，提高支架质量和生产效率的目的。 本文的研究重点在于：在对放顶煤支撑掩护式液压支架（四连杆机构） 的优化设计的基础上， 运用 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 对其进行三维建模， 然后运用其运动仿真模块(MECH
2、ANISM)实现放顶煤支撑掩护式液压支架 升、降柱和挑梁运动过程的动态仿真与分析。分析结果表明优化设计的结 果、建立的模型和设置的仿真参数正确，无运动干涉区域，顶梁前端轨迹 符合近似双扭线的要求。 关键词关键词：放顶煤液压支架；四连杆机构； Pro/ENGINEER Wildfire 4.0；运 动仿真 2 ABSTRACTABSTRACT The caving hydraulic support is one of the most indispensable support equipment in the full mechanization coal mining face. Its
3、performance will impact the safety of the comprehensive mechanization coal mining face and the staff. Initialization parameters for the processing and two-dimensional CAD design drawing is the main ways in the traditional design process of the caving hydraulic support. However, this article will con
4、nect the design of the caving hydraulic supports of support cover type with the optimization of the 4 linkage mechanisms, three-dimensional modeling and assembly and the motion simulation and analysis and research so as to reduce the production cycle R four connect pole organization; Pro/ENGINEER Wi
5、ldfire 3.0; simulation 3 目目 录录 引言引言 1 1 第一章第一章 放顶煤液压支架概述放顶煤液压支架概述 2 2 1.1 放顶煤液压支架发展历史 . 2 1.2 放顶煤开采工艺及放顶煤液压支架 . 5 1.2.1 放顶煤液压支架的分类 . 7 1.3 低位放顶煤的组成 . 8 1.3.1 低位位放顶煤液压支架的组成. 9 1.4 液压支架的工原理 12 1.5 液压支架的类型和结构 17 1.5.1 支撑式支架. 17 1.5.2 掩护式支架（如图 1.5.2）. 18 1.5.3 支撑掩护式支架（如图 1.5.3） 20 1.6 液压支架的支护方式 20 1.7 采
6、煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数 23 1.7.1 采煤工作面对液压支架的设计要求 23 第二章第二章 放顶煤液压支架的选型放顶煤液压支架的选型 2424 2.1 液压支架设计的基本参数 24 2.1.1 主要任务 24 2.2 液压支架的设计 25 2.2.1 液压支架的选型 25 第三章第三章 液压支架的整体结构尺寸设计液压支架的整体结构尺寸设计 2828 3.1 液压支架高度的设计 28 4 3.2 支架中心距，宽度和底座长度的确定 28 3.3 支架四连杆机构的确定 29 3.4 顶梁主要参数的确定 52 第四章第四章 放顶煤液压支架主要结构件设计放顶煤液压支架主要结构件设计 5454 4.1 顶梁的设计 56 4.2 底座的设计 56 4.3 掩护梁和连杆的设计 57 4.4 四连杆机构 58 4.5 放煤口及放煤机构的设计 58 4.6 立柱 59 4.7 推移装置 61 4.8 侧护板的结构和型式 64 4.9 柱间距和筋板配置 65 第五章第五章 液压支架受力分析液压支架受力分析 6767 5.1 设计要求 67 5.2
