能够支撑顶板，而立柱的倾斜角度是不断变化的，这使得支架所承受的实际载荷随采煤高度的变化而变化。掩护式支架有很多种类型，通常根据以下六个项目对其进行分类，即山东科技大学学士学位论文顶梁前端的运动轨迹立柱的位置和安装方向立柱的数量顶梁的几何形状以及其它附属装置，这使得应用这些统的术语对掩护式支架进行分类成为可能。顶梁前端的运动轨迹的类型通常，根据顶梁前端的运动轨迹来对掩护式支架进行分类是最常见的种方法，其轨迹有三种，即双扭线轨迹圆形轨迹和椭圆形轨迹。图图顶梁前端的三种运动轨迹双扭线轨迹这是最常见的种类型。掩护梁和底座之间通过两个摇杆在四处铰接。如果双摇杆的尺寸选择适当，则随着液压立柱的伸缩，顶梁前端的运动轨迹将沿竖直方向运动近似成条直线。因而能够在煤壁和顶梁前端之间保持段近似常数的无需支撑的距离。人们普遍认为这特征对更好地控制顶板是很有好处的。但这种支架也存在明显的缺点，即顶梁前端内的采煤高度只能够近似的在竖直方向内变化，而这缺点可以通过顶梁掩护架双摇杆和底座的相互位置来严格控制。除此之外，顶梁前端可以从采煤工作面开始移动以产生较大的无需支撑的空间。圆形轨迹在圆形轨迹的掩护式支架里，掩护梁和底座之间通过单铰链连接。液压立柱举升时，顶梁前端从采煤工作面开始以弧形轨迹运动从而增加无须支撑空间，大多数人认为这是这类掩护式支架的最大缺点。但是实际上如果煤层厚度变化很小，掩护式支架可以设计成这种形式，如此来，采空区的高度变化不会太明显另方面，当立柱降落时，采空区会变小。山东科技大学学士学位论文椭圆形轨迹这种类型支架掩护梁和底座之间的连接能在液压立柱上下运动时，使得顶梁前端沿椭圆轨迹运动，这种类型的支架较少使用。支撑掩护式支架支撑掩护式支架兼有垛式支撑式支架和掩护式支架的特点，同时兼有这两种支架的优点。如果在支架的顶梁和底座之间装有根或根立柱，则所有的立柱都是平行并且垂直放置的，而其他的则是排列成型或型。支撑掩护式支架的顶梁有些是整体式顶梁，还有些是铰接式顶梁，在铰接处用液压千斤顶连接。这类支架的支撑效率最高，适用于硬质顶板。运动仿真与分析结合在起进行研究，以求达到减少支架生产周期和研发成本，提高支架质量和生产效率的目的。本文的研究重点在于在对放顶煤支撑掩护式液压支架四连杆机构的优化设计的基础上，运用对其进行三维建模，然后运用其运动仿真模块实现放顶煤支撑掩护式液压支架升降柱和挑梁运动过程的动态仿真与分析。分析结果表明优化设计的结果建立的模型和设置的仿真参数正确，无运动干涉区域，顶梁前端轨迹符合近似双扭线的要求。关键词放顶煤液压支架四连杆机构运动仿真山东科技大学学士学位论文引言第章放顶煤液压支架概述放顶煤液压支架发展历史放顶煤开采工艺及放顶煤液压支架放顶煤液压支架的分类低位放顶煤的组成低位位放顶煤液压支架的组成液压支架的工原理液压支架的类型和结构支撑式支架掩护式支架如图支撑掩护式支架如图液压支架的支护方式采煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数采煤工作面对液压支架的形钢板底靴，也可以是在两根立柱之间形成的牢固连接。图图框式液压支架通常，框式支架含有两根或三根液压立柱。支架移动时，首先动的是副架，然后是主架。在主架和副架之间装有双作用液压缸，活塞杆固定在副架上，而缸体固定在主架上。支架推移时图，双作用液压缸活塞腔进液，主架支撑顶板而副架降柱被活塞杆推动前移，到达新的位置后，副架开始升柱支撑顶板，双作用液压缸活塞杆腔进液而活塞腔回液，主架降柱被液压缸缸体向前拉动至新的位置，从而完成次移架操作。液压支架每次推移的距离在英寸合。山东科技大学学士学位论文前支架后移支架图框式支架的移架方式框式支架结构简单灵活，但是稳定性较差。相互连接的两块顶梁板之间有相当大的未遮盖空间，这使得破碎的顶板岩石冒落。因而，框式支架对松软顶板的适应性较差。框式支架的结构不稳定并且需要较频繁的维护和保养，这使得它的应用正变得越来越少。垛式支架在垛式支架中，顶梁是整体式，底座可能是整体式，也可能是对分式，由两个分离的底座箱在前端或后端通过弹簧钢板或销轴相连接。支架底座无论是整体式还是对分式，支架中部都会留出足够的空间用来放置双作用液压千斤顶，该千斤顶能够使刮板输送机向前推进推溜，还能使垛式支架向前推移移架。这也是垛式支架明显不同于框式支架的地方，这推移千斤顶装置也广泛应用于掩护式支架和支撑掩护式支架当中。另外，在垛式支架中，所有的液压立柱都在底座和顶梁之间垂直安装图。垛式支架通常采用根立柱，但目前绝大多数垛式支架装有根立柱。六柱垛式支架广泛应用于薄壁煤层的开采，其布置方式为前部根立柱，后部根立柱，前后两部分被通道隔开。对六柱垛式支架来说，顶梁通常是在通道上方处铰接的。大部分垛式支架都在顶梁后端开有通向采空区的窗口，这些窗口是由很多矩形钢板在顶梁两端水平低连接山东科技大学学士学位论文而成的。大多数垛式支架的立柱和顶梁以及立柱和底座之间都是铰接的，但为了增加支架的纵向稳定性，通常在支架底座和各根立柱之间安装箱形钢式框架，钢式框架的上端立柱四周装有立柱复位装置。垛式支架对硬质顶板的适应性较强。当顶板在采空区上方被支撑好并且需要进行采掘时，支架可以提供通向采空区的通道。图垛式支架的各种结构掩护式支架掩护式支架作为上世纪年代初刚出现的产品，其显著特征是在顶梁末端和底座之间附加有掩护梁。掩护梁般是倾斜的，铰接在顶梁和底座之间。从运动学讲，它是稳定的，这是掩护式支架最优于框式支架和垛式支架的点，掩护梁也完全封闭了采空区，从而能够防止破碎顶板岩石掉入支撑工作面。因此，般来说，掩护式支架的支撑工作面是较清洁的。为了给井下运输提供较大的开放空间，掩护式支架里的液压立柱般都是倾斜的。由于这种支架的顶梁掩护梁和底座间是互相紧密连接的，这使得掩护式支架能承受水平方向的外加载荷而不使立柱发生弯曲变形。掩护式支架里的立柱和顶梁以及立柱和底座之间的销钉联接使得立柱的倾斜角度随采煤高度的变化而变化，而框式支架和垛式支架中的固定约束则不具有这些优点。因为只有液压立柱所受压力的竖直分量才设计断发展，的技术必将有更大的发展。致谢值此论文完成之际，谨向悉心指导我的老师致以深深的谢意。在整个设计过程中，给我创造了良好的学习研究设计环境。丰富的阅历和豁达的处世观，给我留下了深刻的印象。在我学习和完成设计的各个阶段，精心的点拨与指导富有创造性的研究思想严谨的科研作风渊博的知识以及高尚的人格都给了我很大启发与帮助。特别是在我进行系统设计和毕业论文写作期间，倾注了大量的心血，既要求我独立思考，提出自己的见解，又不时地给我指引正确的研究方向。这样，方面锻炼了我独立科研的能力，另方面有利于形成我自己的思想而又不偏离正确的方向，将使我受益终身。衷心感谢我的学校和学院，给我提供了良好的学习和设计环境。并感谢焦作开泰电力公司，在毕业实习时给我提供了良好的实习环境，为毕业设计做了定的准备。再次感谢曾经孜孜不倦教我做人做事做学问的各位老师，更加感谢这次设计给我提供巨大帮助的老师，他是个对学生严格要求又不失和蔼可亲的老师，没有他的悉心指导与热心帮助，就不会有我的进步与提高。最后，对在我读书期间所有关心支持我的亲人老师同学朋友致以衷心的感谢和深深的祝福。参考文献陆应华等电子系统设计教程北京国防工业出版社，王其英何春华不间断电源剖析与应用北京科学出版社，孙树朴等电力电子技术徐州中国矿业大学出版社，钱希森小型原理及应用北京科学出版社，张乃国供电系统应用手册北京电子工业出版社，李成章新型不间断电源原理与维修北京电子工业出版社，王增福新编常用稳压电源电路北京电子工业出版社，何希才等新型稳压电源及应用实例北京电子工业出版社，陆忠恒等长时间总体方案第二届技术研讨会论文集，张延鹏等通信用高频开关电源北京人民邮电出版社，王其英何春华不间断电源剖析与应用北京科学出版社，张乃国电源技术中国电力出版社，李成章，王淑芳新型不间断电源原理与维修技术电子工业出版社，李成章智能化供电系统原理与维修电子工业出版社侯振义，王义明电路分析与维修科学出版社史平君实用电源技术手册电源元器件分册辽宁科学技术出版社张承志，丁合生等不间断供电系统机械工业出版社曾仲其邵金兰等不间断电源的原理安装调试与维修国防工业出版社，黄俊，王兆安电力电子变流技术机械工业出版社张平，冯瑞应用中的过流保护机械工业出版社赵良炳现代电力电子技术基础清华大学出版社，刘喜莆，王少军等通信逆变电源的设计电源世界整个主电源装置由整流充电器逆变器静态旁路维修旁路等部分组成。整流充电器包括蓄电池为提供在线工作的能量输入逆变器为提供在线工作的高质量的逆变功率开关器件采用具有自关断能力的复合型器件，既符合中大功率和控制的要求，又简化了驱动电路。作为电压控制元件，更易实现微处理器及数字信号的控制，使逆变器结构简化，也提高了逆变器的可靠性。的频率开关特性使逆变器的工作频率提高到，极大地改善了逆变器的性能高频率低噪声小体积。静态开关技术的应用，保证了静态旁路供电和逆变器供电之间切换的不间断性，提高了电源装置的可靠性和性能。静态开关技术即是利用快速晶闸管导通和能够支撑顶板，而立柱的倾斜角度是不断变化的，这使得支架所承受的实际载荷随采煤高度的变化而变化。掩护式支架有很多种类型，通常根据以下六个项目对其进行分类，即山东科技大学学士学位论文顶梁前端的运动轨迹立柱的位置和安装方向立柱的数量顶梁的几何形状以及其它附属装置，这使得应用这些统的术语对掩护式支架进行分类成为可能。顶梁前端的运动轨迹的类型通常，根据顶梁前端的运动轨迹来对掩护式支架进行分类是最常见的种方法，其轨迹有三种，即双扭线轨迹圆形轨迹和椭圆形轨迹。图图顶梁前端的三种运动轨迹双扭线轨迹这是最常见的种类型。掩护梁和底座之间通过两个摇杆在四处铰接。如果双摇杆的尺寸选择适当，则随着液压立柱的伸缩，顶梁前端的运动轨迹将沿竖直方向运动近似成条直线。因而能够在煤壁和顶梁前端之间保持段近似常数的无需支撑的距离。人们普遍认为这特征对更好地控制顶板是很有好处的。但这种支架也存在明显的缺点，即顶梁前端内的采煤高度只能够近似的在竖直方向内变化，而这缺点可以通过顶梁掩护架双摇杆和底座的相互位置来严格控制。除此之外，顶梁前端可以从采煤工作面开始移动以产生较大的无需支撑的空间。圆形轨迹在圆形轨迹的掩护式支架里，掩护梁和底座之间通过单铰链连接。液压立柱举升时，顶梁前端从采煤工作面开始以弧形轨迹运动从而增加无须支撑空间，大多数人认为这是这类掩护式支架的最大缺点。但是实际上如果煤层厚度变化很小，掩护式支架可以设计成这种形式，如此来，采空区的高度变化不会太明显另方面，当立柱降落时，采空区会变小。山东科技大学学士学位论文椭圆形轨迹这种类型支架掩护梁和底座之间的连接能在液压立柱上下运动时，使得顶梁前端沿椭圆轨迹运动，这种类型的支架较少使用。支撑掩护式支架支撑掩护式支架兼有垛式支撑式支架和掩护式支架的特点，同时兼有这两种支架的优点。如果在支架的顶梁和底座之间装有根或根立柱，则所有的立柱都是平行并且垂直放置的，而其他的则是排列成型或型。支撑掩护式支架的顶梁有些是整体式顶梁，还有些是铰接式顶梁，在铰接处用液压千斤顶连接。这类支架的支撑效率最高，适用于硬质顶板。运动仿真与分析结合在起进行研究，以求达到减少支架生产周期和研发成本，提高支架质量和生产效率的目的。本文的研究重点在于在对放顶煤支撑掩护式液压支架四连杆机构的优化设计的基础上，运用对其进行三维建模，然后运用其运动仿真模块实现放顶煤支撑掩护式液压支架升降柱和挑梁运动过程的动态仿真与分析。分析结果表明优化设计的结果建立的模型和设置的仿真参数正确，无运动干涉区域，顶梁前端轨迹符合近似双扭线的要求。关键词放顶煤液压支架四连杆机构运动仿真山东科技大学学士学位论文引言第章放顶煤液压支架概述放顶煤液压支架发展历史放顶煤开采工艺及放顶煤液压支架放顶煤液压支架的分类低位放顶煤的组成低位位放顶煤液压支架的组成液压支架的工原理液压支架的类型和结构支撑式支架掩护式支架如图支撑掩护式支架如图液压支架的支护方式采煤工作面液压支架设计要求和设计必要的基本参数采煤工作面对液压支架的