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液压支架是煤矿综合机械化采煤中不可缺少的关键设备,它是由液压缸、液压阀等液压组件和其它金属构件组成并以高压液体作为动力的支护设备。立柱(起主要支撑作用的液压缸)是将液压支架顶梁和底座连接起来的部件,是主要的承载和调高部件,它的工作性能直接影响到整个液压支架的工作状态。液压支架双伸缩立柱调高范围大,使用方便,多用于薄煤层和大采高支架上。高性能的立柱是液压支架设计和制造的关键,所以基于CAD/CAE技术对立柱进行分析和研究,对提高液压支架的整体性能具有重要意义。本文介绍了国内外液压支架及立柱的研究现状和发展趋势,阐述和分析了液压支架及立柱的结构组成和工作原理,以ZY12000/28/62D掩护式液压支架为实例,对双伸缩立柱的强度和稳定性进行了研究,主要研究内容有以下几个方面:(1)首先详细介绍了立柱结构的简化原则,并应用三维建模软件Pro/E建立立柱各组成部分的三维实体模型,在虚拟装配环境中进行装配,并在立柱装配体的基础上建立含液立柱的三维模型。(2)通过力学计算模型对液压支架立柱在2倍中心载荷下进行力学分析,分别计算立柱各段最大挠度和最大应力,并根据第四强度理论对立柱各段进行强度校核。根据等价受力模型和边界与连续性条件计算出立柱的临界载荷,完成立柱稳定性分析。(3)将Pro/E软件建立立柱的三维模型通过与ANSYS的无缝接口导入,从而利用有限元分析软件ANSYS对立柱进行2倍中心载荷情况下强度分析和流固耦合分析,可以快速找到立柱承受载荷时的最大应力和最大位移,并查看应力和位移的分布情况,显示流固耦合作用对立柱的影响,同时对立柱进行屈曲分析,完成稳定性校核。本文通过采用CAD/CAE技术对ZY12000/28/62D掩护式液压支架双伸缩立柱的分析研究,将理论分析和有限元分析结合起来,对双伸缩立柱的强度和稳定性进行了研究,为液压支架立柱的设计提供了参考依据。