液压支架作为煤矿综采工作面上重要的支护装置,直接决定着矿井的安全生产,立柱作为液压支架的重要组成部分,主要作用是调整支架高度并支撑综采工作面上方的煤层,其质量决定了液压支架的可靠性。而综采工作面工作环境十分恶劣,会严重损坏立柱,影响液压支架的安全可靠性,缩短其使用寿命。为了保障安全生产,在完成一个工作面的开采后,需要对立柱进行拆装维护和保养。立柱导向套拆卸是立柱拆卸中的一个难点问题,且常规卧式拆装立柱会产生导向套螺纹损坏、缸体损坏和密封件压坏等问题。因此设计了一种立柱立式拆装机,实现拆装立柱方便,改善立柱的拆装质量和效率。完成了以下研究工作:(1)针对立式拆装机需要实现的功能,进行了整体结构设计。根据立式拆装机各个机构的实现作用,详细介绍各个机构的组成、功能及关键部件结构设计。(2)采用液压系统为立式拆装机的动力系统,对液压元件进行设计选型。对执行元件液压缸进行了设计,对执行元件液压马达和动力元件液压泵进行了计算选型,确定可靠的的液压回路并优选了相应的控制和辅助元件,最后确定液压原理图。(3)运用有限元法对关键零部件进行静力学分析,以保证立式拆装机关键零部件的刚度和强度。静力分析结果表明,旋转盘和升降架的刚度和强度满足要求,棘轮盘在进行结构改进后满足要求。(4)在满足刚度和强度的前提下,运用有限元法对旋转盘和升降架进行轻量化优化设计。根据拓扑优化的结果,对旋转盘和升降架进行轻量化设计,再对优化完成后的旋转盘和升降架进行静力学分析,分析结果表明,旋转盘和升降架在轻量化后不仅减轻了质量,节约了成本,同时还满足刚度和强度的要求。通过设计该立式拆装机,能够顺利拆卸立柱导向套,即使遇到腐蚀锈死的导向套也能完美拆卸。立式拆装机使拆装立柱的效率和质量有很大的提高,同时能够降低劳动强度。图[59]表[8]参[70]