在煤矿综采工作面生产过程中,各种辅助设备的跟进运输问题已成为制约采煤工作高效安全生产的决定性因素。然而,目前井下设备列车的运输大多是采用传统绞车钢丝绳牵引的运输方法,此方法需要铺设轨道,安装回柱绞车,操作繁琐,且工作中易发生掉道、跑车、钢丝绳断裂等现象,尤其是在巷道内转弯时需要在煤矿巷道中支设垛式支架或者借助辅助巷道来实现设备列车转弯、转向,耗时耗力,存在安全隐患。因此,本文针对煤矿设备运输的各种弊端,设计研究了一种新型自移轨道式液压支架,将其作为设备列车的牵引装置。该支架不仅能够提高煤矿设备运输速率,还能在移动过程中防止支架倾斜,保证工人生命安全,达到减人增效的目的。本文设计的自移轨道式液压支架结构包括:步进结构、举升撑顶结构、转向结构、防侧倾结构等,并对其的结构组成进行了概述。为了使设计出来的支架四连杆机构符合要求,对支架进行了四连杆运动轨迹仿真验证。仿真结果得出:支架前端梁端距符合支架四连杆要求;再次根据该支架的运动特性,利用软件ADAMS对支架步进做了运动动力学仿真,得到了支架抬底工作阻力、地面与轨道摩擦力、步进油缸推力等数据曲线。为了验证自移轨道式液压支架是否能带动设备列车在巷道内转向、转弯,根据Hertz接触理论及多体动力学基础理论,对自移轨道式液压支架带动设备列车在巷道内转弯、转向建立了数学模型进行分析,并在ADAMS中对支架原地旋转（掉转车头）及带动设备列车在巷道内转弯、转向进行了仿真实验。仿真结果得出:支架原地旋转时以基点C为圆心,以A、B两点与C点之间的距离为半径在底板形成半圆轨迹,支架原地旋转只需保持转向油缸的行程一致,即可实现支架原地旋转;而带动设备列车转弯过程中,需要在每一步转向步进中改变转向油缸和步进油缸的活塞杆伸缩行程,来微调自移轨道式液压支架的方向,B点轨迹的曲率半径约为1000mm;设备列车与地锚相碰撞时平均碰撞力为60000N左右,平均速度约为450mm/s。考虑到设备列车在巷道会因为其他各种原因导致直线行走的队列出现弯曲现象,利用ADAMS进行矫直仿真研究。根据结果数据曲线可得知:自移轨道式支架能够带动弯曲的设备列车恢复成直线状态行走。根据自移轨道式液压支架的工作原理及分析计算,设计了整机液压系统。通过ADAMS和AMESim软件建立自移轨道式液压支架机液联合仿真模型,研究抬底、步进油缸在不同压力状态下流量变化关系,以及抬底、步进油缸在稳定压力下的液压力变化状况。结果表明:抬底、步进油缸稳定工作的压力为12MPa、20MPa,在稳定压力下,抬底油缸压住轨道的液压力约为53000N,与机械模型仿真所得到的数据基本相符,其差距大小约为4%。自移轨道式液压支架在步进、转向时,耳板等关键连接部件易发生弯曲、磨损甚至破坏等工况,刚柔耦合分析能够在设计阶段做出预判。根据刚柔耦合动力学理论,利用ANSYS和ADAMS对支架进行刚柔耦合仿真,探究支架步进及转向两种工况下移动基座应力变化情况。结果表明:步进时抬底油缸座的最大应力可达350MPa,移动基座与轨道接触产生的最大应力约为50MPa;转向时转向油杆耳板铰接处最大应力为288.5MPa,移动基座与轨道之间相接触应力最大约为25.5MPa,通过对仿真结果的分析可知,两种工况下移动基座的应力变化都在所用材料的屈服极限应力范围之内,说明能保证支架正常安全的工作。本文设计了一种新型自移轨道式液压支架,对其进行了原地旋转以及带动设备列车巷道内转弯动力学仿真分析、机液联合和刚柔耦合仿真分析,验证了该支架的可行性、可靠性,对研究煤矿安全运输、高效生产拥有特殊的重要意义。