大工作阻力反四连杆放顶煤液压支架结构设计

李平; 刘群奇; 闫叶俊; 刘安锋; 王传齐

doi:10.13436/j.mkjx.202610026

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (10) : 137 -141. DOI: 10.13436/j.mkjx.202610026

大工作阻力反四连杆放顶煤液压支架结构设计

李平, 刘群奇, 闫叶俊, 刘安锋, 王传齐

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摘要

针对反四连杆放顶煤过渡液压支架存在结构紧凑导致稳定性不足、主要结构件受力集中、抗偏载能力薄弱、设计安全系数偏低等问题，开展了大工作阻力反四连杆放顶煤过渡液压支架的设计优化研究，以提升放顶煤工作面开采的安全性与效率。通过对支架结构设计及受力特性进行系统分析，采用Creo构建三维数字模型，依托ANSYS Workbench有限元分析系统进行静力强度仿真分析，以此指导结构优化；从整架受力特性入手，针对斜梁、连杆、顶梁、底座等关键结构件，实施高强材料应用、截面形状优化、结构优化等针对性改进措施。成功研发出ZFG18000系列大工作阻力反四连杆放顶煤液压支架，该支架工作阻力达18 000 kN，最大支撑高度约4.8 m；在临沂矿业集团郭屯煤矿、新巨龙煤矿和兖矿能源万福煤矿等千米深井智能开采工作面的应用实践表明，该支架有效解决了复杂工况下的放顶煤支架机头、机尾支护难题，其结构可靠性与工作性能得到充分验证。研究成果为放顶煤工作面安全高效开采的设备选型提供了关键技术与装备支撑，同时为同类液压支架的结构设计与优化提供了重要参考。