煤矿超前支护底座优化设计与分析

"煤矿超前支护底座设计制作的优化" 在煤矿开采中，超前支护设备扮演着至关重要的角色，它能有效维护采煤工作面液压支架端头前方的顶板稳定性，减少单体支柱和π形梁或工字钢的传统支护方式带来的劳动强度，提高工作效率。尤其是面对不易破碎的顶板条件，超前支护能够显著提升推进效率，保障综合机械化采煤工作的高效运行。 文章以ZQL2×3200型超前支护底座为例，深入分析了结构件的设计和对接情况。在底座的设计过程中，存在一些问题，如板料设计不合理、制造工艺复杂等，这些问题可能导致工人劳动强度大、产品质量不高。针对这些问题，作者进行了针对性的优化，包括对底座部分结构的改进和板料尺寸的调整，旨在降低工人的劳动强度，同时提高产品的制造质量。 通过Creo/Simulate软件的有限元分析模块，对托臂进行了静力学分析。在承受20kN负载的滑移支架安装机工作中，托臂的优化设计得到了验证。优化后的托臂最大应力降低至250MPa，最大变形量为0.688mm，而且关键部位的应力分布明显减小，低于16Mn材料的屈服极限，这表明优化设计有效地提高了托臂的承载能力和结构稳定性。 论文结论指出，运用有限元分析方法可以快速定位潜在的结构弱点，为设计改进提供科学依据，减少了制造过程中的试验和修改次数，缩短了产品开发周期，降低了成本。这种优化研究不仅适用于托臂，也对滑移支架安装机的其他工作装置乃至整个工作装置的设计有普遍指导意义。 参考文献引用了相关领域的研究，包括霍岩关于ZL80轮式装载机工作装置的仿真优化分析，李战慧和吴运新在装载机反转六连杆机构优化设计上的工作，以及石沛林等人对装载机工作装置有限元分析和横梁位置确定的研究。这些文献为超前支护底座的优化设计提供了理论支持。 作者陈东海是河南理工大学机械与动力工程学院的教授，专注于煤矿机械故障诊断和矿山装备设计的研究，发表了30多篇学术论文。他的工作对于推动煤矿机械设备的技术进步具有积极的贡献。 该文的发表日期为2015年7月20日，具有一定的时效性和技术前瞻性，对于当前和未来的煤矿超前支护底座设计和制造提供了有价值的参考。