图 2 顶梁前端运动轨迹

3 四连杆优化设计

    在进行优化设计前，先根据液压支架四连杆机构的性质，绘制四连杆几何特征图 ，

如图 3 所示，AC 为后连杆，BC 为掩护梁，O 点为四连杆瞬心，θ 角为掩护梁上铰点

B 和四连杆瞬心 O 连线与水平线的夹角。

图 3 四连杆几何特征图

以四连杆附加力小为目标来优化四连杆。液压支架在承载过程中会对四连杆机构

产生附加力，θ 角越小附加力越小，对支架越有利。同时，为有效地控制顶板，要求

梁端距的变化越小越好。根据四连杆机构的特性可知，支架在某一高度时的 θ 角等于

此时顶梁前端双纽线轨迹的切线与顶梁垂线间的夹角。因此，把 θ 角趋近于 0 作为目

标函数。在四连杆机构的几何特征要求的范围内，调节前后连杆的角度使 θ 角趋近于