液压支架四连杆机构的运动分析和优化设计

摘要：利用 SolidWorks 实现了液压支架二维模型的建立，分析了四连杆机构的运动规律，

得到了顶梁前端准确的运动轨迹，并且对四连杆机构进行了优化设计，为液压支架的设计制作提

供了方法和经验。

关键词：液压支架；四连杆机构；优化设计

kinematics analysis and optimization design of 

Hydraulic Support’four-bar linkage

Abstract：Drew planar models of hydraulic support based on SolidWorks, analyzed 

kinematics   regulation   of   the   four-bar   linkage,   get   accurate   kinematics   track   of 

canopy,and optimized four-bar  linkage ， provided the method and experiences for 

design and manufacture of hydraulic support.

Key words: hydraulic support；four-bar linkage；optimization design

0 引言

液压支架不仅可以维护顶板和工作空间，而且能够推动工作面移动，是煤矿综

采工作面的核心设备。现在普遍采用四连杆机构作为顶梁的稳定机构，经过长期的实

践使用，取得了巨大的经济效益，彻底解决了支撑式液压支架稳定性差的问题。

四连杆机构是液压支架最重要的连接部件，它控制顶梁沿近似双纽线的轨迹运

动，大大缩小梁端距的变化量，提高了顶板管理性能。其次，它能使液压支架承受较

大的水平力，提高了液压支架整体的稳定性。

1 液压支架二维模型的绘制

由于 AutoCAD、CAXA 等二维制图软件绘制的图形之间不能实现联动，因此，选

择使用比较广泛的三维制图软件 SolidWorks 绘制液压支架简图。SolidWorks 中的

“ ”

块 命令可以将单个或多个草图实体生成块，然后通过定义每个块的几何关系就能

设计出机械装置和连杆机构的二维模型。

运行 SolidWorks 程序，打开一张草图，绘制底座轮廓图，精确定位前后连杆的

“

”

铰接点和柱窝的中心点。然后，选择 制作块 命令，将所绘制的草图定义成单一块，

这样草图实体之间的运动被冻结，和 AutoCAD

“

中块的状态相同。这时， 块 1-1”显