副標題#e#    0引言
   
    液壓支架主要用于支護采場圍巖，同時還要與采煤機、刮板輸送機協調運行。特別是由于采場圍巖的復雜性以及不同結構類型液壓支架與不同類別的采場圍巖表現出的相互作用特性，從而導致液壓支架工況和特性的復雜性和隨機性。采場環境、開采方式和生產規模對液壓支架性能和指標的要求不同，導致了液壓支架的系列和品種很多，給設計和制造帶來了一定的困難。由于薄煤層液壓支架存在支架高度低、行人空間狹小和梁體薄等結構上的特點，因此結構設計必須采用緊湊設計，交叉布置才能滿足要求。
   
    1傳統設計方法存在的問題
   
    目前薄煤層液壓支架傳統二維設計方法難于解決以下問題:
   
     (1)如何避免支架設計中出現干涉現象，尤其是動態干涉檢查問題。
     (2)如何確定支架重心，尤其是動態中的中心軌跡變化問題。重心的確定對于大傾角液壓支架設計非常重要。
     (3)支架的整體受力分析，目前仍然依靠壓架試驗來檢驗設計的合理性，費工費時。如果用數字化的形式進行產品設計分析代替傳統的實物樣機實驗，不僅減少了樣機試制費用，同時還使設計出來的產品更加符合設計要求，保證產品性能，實現產品設計的一次性成功，縮短設計周期。
   
    2應用Solidworks設計
   
    2.1設計分析
   
    利用Solidworks三維設計軟件可對設計進行分析:包括實體造型、重量核算、確定重心、干涉檢查、圖紙尺寸檢驗、運動檢查等。
   
    新建零件文件-選擇基礎特征命令-選擇參考面-繪制支架部件二維草圖輪廓-完成支架部件基礎特征的創建-添加支架部件其他特征-保存零件文件。
   
    創建完支架所有部件模型后，開始對支架進行裝配。在裝配環境中調人底座作為支架模型的基準部件，系統自動對它施加固定關系，通過面匹配、面對齊、軸對齊、聯接、角度等裝配關系，將后續調人的支架前連桿、后連桿、掩護梁、頂梁、立柱、千斤頂等零部件依次進行裝配。
   
    三維建模時需注意的幾個問題:
   
    (1)為節省時間和提高建模速度，各部件盡量采用單一實體方式，對于柱窩、柱帽由于形狀稍微復雜，可以考慮裝配方式。
    (2)保留危險部位的細小結構。
    (3)焊縫的聯接強度等于母材強度。
    (4)略去工藝結構和不影響強度分析的細節。
    (5)立柱以及各種千斤頂的活塞和缸體在總裝圖中裝配，方便進行運動分析。
   
    用SolidWorks建立的ZY2000/07/14液壓支架底座如圖1所示，總裝圖如圖2所示。
   

    完成支架所有部件的裝配后，進行干涉檢查。在制造樣機之前對設計進行三維樣機干涉檢查，使支架設計的出錯率降到最低。Solidworks可以利用微機計算，自動檢查干涉，分析產生干涉的原因，并形象顯示出來。對支架相關干涉的部位進行編輯和修改，然后再次對支架進行干涉檢查，反復數次，直至沒有干涉為止。
   
    重量統計和重心計算也是利用計算機自動進行，有時礦方由于下井運輸重量限制等原因，規定支架重量限制。支架廠家需要準確的設計重量來決策競標價格底線，以及生產成本核算，這時重量計算的準確性就非常重要。三維自動計算比人工統計既迅速又準確。
   
    在給礦方匯報方案時，利用支架三維實體模型和運動仿真，將支架的每一個部件結構，每一層裝配關系，各種運動都清晰、直觀地顯示出來。由于礦方審核人員往往不是支架專業人士，對支架二維方案圖缺乏三維想象力，這樣三維實體模型使他們有了更感性的認識，方便交流和溝通。