丁 昊

（西安科技大學(xué)高新學(xué)院，陜西 西安 710109）

綜采工作面采煤機(jī)液壓支架配套的優(yōu)化分析

丁 昊

（西安科技大學(xué)高新學(xué)院，陜西 西安 710109）

文章通過(guò)對(duì)當(dāng)前液壓支架設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，結(jié)合三維設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行綜采工作采煤機(jī)液壓支架配套的二次開(kāi)發(fā)，通過(guò)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真的設(shè)計(jì)。平臺(tái)的應(yīng)用過(guò)程，將支架設(shè)計(jì)效率顯著提高，進(jìn)而對(duì)支架設(shè)計(jì)質(zhì)量充分保證，對(duì)支架設(shè)計(jì)的適應(yīng)性進(jìn)行充分的保證。

綜采工作面；采煤機(jī)；液壓支架

1 優(yōu)化總體思路

現(xiàn)代化總體設(shè)計(jì)的根本實(shí)現(xiàn)，就要重點(diǎn)分析液壓三維設(shè)計(jì)的計(jì)算功能，在編程的過(guò)程，將下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐步實(shí)現(xiàn)，注重參數(shù)的不斷優(yōu)化，結(jié)合有限元分析的應(yīng)用，結(jié)合工作面三維配套模擬的方式，盡可能的結(jié)合數(shù)據(jù)的一種雙向傳遞的形式，設(shè)計(jì)分析階段，將一體化模擬應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。

2 優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)和關(guān)鍵技術(shù)

2.1 綜采工作面采煤機(jī)液壓支架參數(shù)化設(shè)計(jì)

現(xiàn)代化綜采工作面采煤機(jī)液壓支架參數(shù)化的根本設(shè)計(jì)，往往是結(jié)合液壓支架的基礎(chǔ)選型，對(duì)相關(guān)的類別進(jìn)行考慮，結(jié)合支架和圍巖適應(yīng)性的相關(guān)角度，對(duì)采煤工作面頂板分類中的相關(guān)選型，做好具體架框的合理選型?，F(xiàn)代化液壓支架選型的應(yīng)用過(guò)程，往往需要結(jié)合骨架結(jié)構(gòu)的形式，模型的應(yīng)用過(guò)程，聯(lián)系實(shí)際參數(shù)設(shè)置，結(jié)合裝配的關(guān)系，將液壓支架結(jié)構(gòu)關(guān)系全面體現(xiàn)。裝配體相關(guān)信息的表達(dá)，結(jié)合靜態(tài)的基本骨架形式，并運(yùn)用運(yùn)動(dòng)骨架的模式。就靜態(tài)骨架而言，往往是在產(chǎn)品零件特征的結(jié)合下，注重骨架模型的分析，并做好相對(duì)運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。對(duì)于運(yùn)動(dòng)骨架而言，結(jié)合零部件的基本構(gòu)成，將小骨架的模式逐步形成，并將整個(gè)產(chǎn)品的骨架進(jìn)行裝配，將相對(duì)運(yùn)動(dòng)全面實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程，結(jié)合骨架的基本形式，實(shí)現(xiàn)支架的優(yōu)化設(shè)計(jì)。零部件形狀的應(yīng)用階段，就要體現(xiàn)周邊零部件的結(jié)構(gòu)，對(duì)運(yùn)動(dòng)空間確定。這種靜態(tài)骨架零件結(jié)合下，通過(guò)優(yōu)化后續(xù)連續(xù)桿機(jī)構(gòu)，實(shí)際運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程，確定運(yùn)動(dòng)骨架根本模式，將相對(duì)運(yùn)動(dòng)格局實(shí)現(xiàn)。運(yùn)動(dòng)骨架的應(yīng)用，在小骨架零件的基礎(chǔ)構(gòu)成，合理編輯零件，這種周邊零部件的應(yīng)用，正確確定零件的形狀。而靜態(tài)動(dòng)態(tài)骨架形式的采用，結(jié)合集合的發(fā)布形式，做好骨架的有效性聯(lián)系。

基于靜態(tài)骨架的零件外形設(shè)計(jì)，就要聯(lián)系運(yùn)動(dòng)骨架的基本模式，做好信息承載結(jié)合骨架靜態(tài)性的運(yùn)動(dòng)，對(duì)骨架最高最低位置進(jìn)行調(diào)整，確定連桿形狀，聯(lián)系運(yùn)動(dòng)狀況，對(duì)斜梁中間蓋板基礎(chǔ)形狀確定。參數(shù)化的設(shè)計(jì)，對(duì)骨架基本模型分析，做好科學(xué)的合理布局，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在支架布局的分析過(guò)程，結(jié)合骨架的基本模型參數(shù)，對(duì)參數(shù)控制布局的根本形式控制過(guò)程，結(jié)合對(duì)應(yīng)的一種骨架模型應(yīng)用，將支架縱向結(jié)構(gòu)的一種幾何關(guān)系直接反映，做好支架橫向空間位置的有效性調(diào)整。

國(guó)家模型的基本布局，結(jié)合四連桿的基本機(jī)構(gòu)形式，在頂梁以及座底的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)立柱空間位置關(guān)系的有效性確定。

液壓支架基本模型的分析過(guò)程，其中長(zhǎng)度的方向用 Li表示，而基于厚度方向的一種結(jié)構(gòu)參數(shù)，用Bi表示，對(duì)于平衡千斤頂固定的位置，用Si表示，頂梁的長(zhǎng)度用LB表示。

參數(shù)實(shí)際格局的控制，就要做好定義參數(shù)的有效性控制，結(jié)合實(shí)際的操作，將布局和骨架基礎(chǔ)操作逐漸完成。而布局參數(shù)的有效性修改，就要對(duì)骨架模型數(shù)據(jù)修改過(guò)程進(jìn)行及時(shí)的控制，將參數(shù)化設(shè)計(jì)目的逐步的完成。

2.2 綜采工作面采煤機(jī)液壓支架結(jié)構(gòu)的一種輔助設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)過(guò)程，就要結(jié)合多設(shè)計(jì)方案的選擇過(guò)程，結(jié)合設(shè)計(jì)材料以及工藝的基本情況，做好設(shè)計(jì)問(wèn)題的合理分析，在液壓支架輔助的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程，做好部件設(shè)計(jì)流程的規(guī)范化控制。結(jié)構(gòu)件的一種設(shè)計(jì)過(guò)程，做好底座的設(shè)計(jì)。

就整個(gè)骨架而言，實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程，直接描述外形結(jié)構(gòu)，并結(jié)合部件尺寸的線條情況，做好有效性的連接。設(shè)計(jì)者就要結(jié)合三維模型，通過(guò)對(duì)細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，并結(jié)合以及骨架的根本分析，實(shí)現(xiàn)位置關(guān)系的有效分析，正確合理的分析二級(jí)骨架。

設(shè)計(jì)步驟的分析過(guò)程，往往需要結(jié)合多種方案的設(shè)計(jì)，將不同的設(shè)計(jì)結(jié)果形成。一級(jí)骨架的設(shè)計(jì)更要注重不同二級(jí)骨架的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程，通過(guò)確定前連桿結(jié)點(diǎn)的位置和筋板的位置，并做好過(guò)橋位置的分析，做好三維結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)件的一些中間零件相互位置的約束過(guò)程，結(jié)合焊接方式逐步的形成。實(shí)際的優(yōu)化過(guò)程，結(jié)合焊接的工藝特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)流程控制過(guò)程，注重形狀鋼板焊接的有效規(guī)劃，其結(jié)構(gòu)件的一種外形尺寸的確定，注重筋板的設(shè)置，結(jié)合結(jié)構(gòu)件的基本強(qiáng)度要求，并做好部件結(jié)構(gòu)的不同設(shè)計(jì)，對(duì)零件模型順序建立，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一性的設(shè)計(jì)過(guò)程底座二級(jí)骨架模型的設(shè)計(jì)，就要結(jié)合新零件加入的基本過(guò)程，合理的設(shè)計(jì)零件，并做好底座模型的創(chuàng)建。

2.3 綜采工作面液壓支架有限元的優(yōu)化

優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程，就要結(jié)合求解約束的基本條件，對(duì)箱型結(jié)構(gòu)尺寸確定，在箱型結(jié)構(gòu)尺寸的根本確定過(guò)程，結(jié)合一種狀態(tài)變量的形式，注重三維模型的不斷導(dǎo)入，而結(jié)構(gòu)靜力學(xué)的基礎(chǔ)分析過(guò)程，往往是對(duì)目標(biāo)函數(shù)設(shè)定，在最大等效應(yīng)力的分析過(guò)程，結(jié)合總質(zhì)量的分析過(guò)程，將DesignXplorer模塊進(jìn)入，將變量變化的一些范圍確定。在程序的自動(dòng)化改變過(guò)程，結(jié)合若干局部的形式，將最優(yōu)解找出。最后要對(duì)多個(gè)目標(biāo)函數(shù)的一種喲西安吉指標(biāo)確定，將最優(yōu)設(shè)計(jì)方案找出。

2.4 基于maxscript綜采工作面的一種配套三維動(dòng)態(tài)模擬

三維仿真，就要及時(shí)表達(dá)直觀的信息，對(duì)三維幾何模型確定。在綜采工作面的應(yīng)用階段，將配套基本模擬實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而對(duì)支架結(jié)構(gòu)情況充分體現(xiàn)，正確性的評(píng)估支架設(shè)計(jì)。然而設(shè)備配套合理性的體現(xiàn)，結(jié)合知名三維設(shè)計(jì)軟件，將三維建模過(guò)程實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開(kāi)放性的環(huán)境開(kāi)發(fā)，將完美的虛擬現(xiàn)實(shí)作品逐漸開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，其綜采工作面的基本配套實(shí)現(xiàn)，結(jié)合采煤機(jī)以及液壓支架的形式，并注重轉(zhuǎn)載機(jī)相關(guān)的規(guī)律化運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的表達(dá)，而實(shí)際設(shè)計(jì)系統(tǒng)的利用，對(duì)常規(guī)綜采工作面的根本配套運(yùn)動(dòng)制作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)動(dòng)的單獨(dú)制作。對(duì)于綜采工作面的基本配套設(shè)備運(yùn)動(dòng)過(guò)程，結(jié)合采煤機(jī)的一種鏈輪運(yùn)動(dòng)，將往復(fù)運(yùn)動(dòng)逐漸實(shí)現(xiàn)，在裝煤運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用過(guò)程，合理選擇采煤工藝，對(duì)支架結(jié)構(gòu)合理選擇，做好設(shè)備運(yùn)動(dòng)順序卡片的合理編制。

綜采工作面配套運(yùn)動(dòng)的一種參數(shù)化設(shè)定，在某種程度上就要有效性的表達(dá)支架運(yùn)動(dòng)的一種參數(shù)，給定物體關(guān)鍵時(shí)刻姿態(tài)，在控制器的使用過(guò)程，對(duì)物體姿態(tài)進(jìn)行合理的計(jì)算，運(yùn)動(dòng)過(guò)程注重內(nèi)部的相互協(xié)調(diào)和控制，保證動(dòng)畫(huà)有著更好的展示，盡可能的將關(guān)鍵幀時(shí)間間隔逐漸縮小，結(jié)合插值運(yùn)算的過(guò)程，對(duì)支架數(shù)學(xué)模型建立。運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用maxscript腳本程序，輸入定位輸送機(jī)的形式，進(jìn)而在采煤機(jī)模型的應(yīng)用過(guò)程，做好仿真系統(tǒng)的有效性應(yīng)用。

[1]姚廣東.綜采工作面采煤機(jī) 刮板輸送機(jī)和液壓支架配套分析[J].黑龍江科技信息,2011,02(25):64-64.

[2]蘇文濤.機(jī)械 CAD/CAM系統(tǒng)特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)及前景[J].住宅與房地產(chǎn),2015,19:44-45.

Optimization analysis of hydraulic support in fully mechanized coal mining machine

DING Hao
(Xi’an Kedagaoxin University,710109)

In this paper,through the analysis of existing problems of the current hydraulic support design,combined with the 3 d design software,to carry on the work of fully mechanized coal mining machine hydraulic support of secondary development,through the design of the motion simulation.Platform of the application process,will support the design efficiency improved significantly,and fully guarantee quality of stent design and adaptability of stent design fully guarantee.

Fully mechanized coal mining machine; Hydraulic support

F407

：A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.062

1672–7304(2016)01–0133–02

（責(zé)任編輯：吳 芳）

丁昊（1995-），男，江西鷹潭人，研究方向：采礦工程。