新型防冲液压支架抗冲击特性研究

王成龙; 石敬龙; 尚欢; 张继伟; 王雪亭

应用力学学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (1) : 79 -92.

新型防冲液压支架抗冲击特性研究

王成龙, 石敬龙, 尚欢, 张继伟, 王雪亭

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摘要

针对现有液压支架抗冲击支护结构无法实现主动让位、让压等问题，在前期复合式抗冲击装置的研究基础上，对基于复合式抗冲击装置的新型防冲液压支架的抗冲击特性进行了深入研究，构建了新型防冲液压支架冲击动力学模型，探究了复合式抗冲击装置的最优安装位置，研究了不同载荷和不同电流条件下复合式抗冲击装置对液压支架抗冲击特性的影响。在理论研究的基础上，试制了产品样机并进行了试验验证。研究结果显示：复合式抗冲击装置可以有效降低冲击峰值力，当复合式抗冲击装置通0、1、2 A电流时，在1.1倍工作载荷的冲击力下，冲击峰值力分别降低了2.23%、1.68%、1.11%;在1.25倍工作载荷下的冲击力下，冲击峰值力分别降低了4.41%、3.22%、2.01%;在1.4倍工作载荷的冲击力下，冲击峰值力分别降低了7.62%、5.81%、3.23%。结合冲击动力学模型，研究了改进Bang-Bang控制与模糊PID(proportional-intergral-derivative)控制的半主动控制策略，建立了仿真模型，研究结果表明：复合式抗冲击装置可以实现主动让位与主动让压，并能够提升抗冲击装置的吸能量、减小立柱所受冲击的峰值力。