针对ZY6000/20/40D掩护式液压支架小四连杆铰接式护帮板的运动特点和受力进行分析,并运用ANSYS软件对其集中载荷和扭转试验工况进行有限元模拟。结果表明:护帮板运动速度应为先快后慢,收回时上侧小连杆与千斤顶轴线、两小连杆间应有一定夹角;护帮顶板两缺口、弯曲小连杆及铰接处产生应力集中,为液压支架小四杆护帮机构的研究与优化设计提供参考。

根据液压支架小四连杆护帮机构特性,推导了该机构的运动及力学模型;论述了循环遍历算法在小四连杆优化设计方面的优势及循环遍历优化算法的具体实现过程,并对优化前后小四连杆机构参数进行了对比分析。结果表明,利用循环遍历优化算法进行设计对小四连杆护帮机构的性能有较大程度的提高。

针对景福煤矿具体情况,研制了ZY6800/24/50D型电液控液压支架,重点介绍了通过优化支架四连杆机构,合理选择顶梁形式及其长度,增大铰接前梁前端支顶力和护帮板挑起力矩,结构件减重设计等措施,缩短了支架最小运输长度,减轻了支架重量,使支架不仅能满足整体下井矿井提升要求,还能适应坚硬顶板条件下煤层的开采。