液压支架的机-液耦合刚度特性分析

梁利闯¹，任怀伟²，郑辉¹

1. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室2. 天地科技股份有限公司开采设计事业部

摘 要：为了掌握液压支架的机-液耦合刚度特性,先通过液压支架的机构运动学分析,得到表征其驱动系统输入刚度与输出刚度映射关系的雅克比矩阵,据此给出液压支架机-液耦合刚度与液压缸液力参数、支架构型参数和位姿参数之间的联系;再选取顶梁上不同的位置点,对支架的水平、垂直和旋转3个方向刚度随各参数的变化规律进行了变参数计算。结果表明:支架的垂直刚度主要由立柱刚度决定,而支架的旋转刚度主要取决于平衡液压缸刚度及其作用位置;相对于支架的位姿参数,液压缸的液力参数和支架的构型参数对支架刚度的影响较大。这些结果可为液压支护设备单元稳定性评价建模提供依据,可改善工作面液压支架的受力状况。

关键词：液压支架;顶梁;并联机构;耦合刚度;刚度分析;