[发明专利]一种确定两柱式液压支架工作状态的方法

权利要求书

1.一种确定两柱式液压支架工作状态方法，其特征在于，包括步骤：

实时获取液压支架顶梁、前连杆沿走向的俯仰角及液压支架底座沿走向的俯仰角和沿工作面方向的倾斜角；

实时获取液压支架立柱、平衡千斤顶及左、右侧护板千斤顶承受的压力；

根据当前综采面三维地质环境建立三维地质环境下液压支架位姿计算模型及液压支架受力计算模型；

其中，根据当前综采面三维地质环境建立三维地质环境下液压支架受力计算模型，包括：构建当前综采工作面三维地质环境几何模型，在三维地质环境几何模型中建立走向平面方向液压支架第一受力计算模型，以液压支架底座底面后端所在水平面与竖直面设置平面坐标系XY，坐标原点O，标记出液压支架顶梁所承受上覆岩层作用力在走向平面的分力、液压支架顶梁所承受上覆岩层作用力在走向平面分力的作用位置、液压支架顶梁与顶板摩擦力在走向平面的分力、液压支架底座所承受底板支撑力在走向平面的分力、液压支架底座所承受底板支撑力在走向平面分力的作用位置、液压支架底座与底板摩擦力在走向平面的分力，液压支架所受重力在走向平面的分力及液压支架不同主体结构件相对于参考点取矩的力臂大小；所述参考点为前连杆与后连杆延长线的交点；

在三维地质环境几何模型中建立沿工作面方向液压支架第二受力计算模型，以液压支架底座底面后端所在水平面与竖直面设置平面坐标系XY，坐标原点O，标记出液压支架底座沿工作面方向倾斜角度、液压支架顶梁所承受上覆岩层作用力沿工作面方向的分力、液压支架底座所承受底板支撑力沿工作面方向的分力、液压支架所受重力沿工作面方向的分力及左、右邻架对本架的主动力；

将获取的压力输入所述受力计算模型中，利用所述受力计算模型计算得到液压支架顶梁及底座分别沿走向平面方向及工作面方向所受的分力包括：根据所建立的液压支架第一受力计算模型分别对坐标原点O、参考点及M点取矩，并结合Y轴合力平衡条件得到第一解算方程组；

根据所述第一解算方程组解算出液压支架处于不同姿态下，液压支架顶梁所承受上覆岩层作用力在走向平面的分力、液压支架顶梁所承受上覆岩层作用力在走向平面分力的作用位置、液压支架底座所承受底板支撑力在走向平面的分力及液压支架底座所承受底板支撑力在走向平面分力的作用位置；

根据所建立的液压支架第二受力计算模型对坐标原点O取矩，并结合Y轴合力平衡条件得到第二解算方程组；

根据所述第二解算方程组解算出液压支架处于不同姿态下，液压支架顶梁所承受上覆岩层作用力沿工作面方向的分力及液压支架底座所承受底板支撑力沿工作面方向的分力；

将获取的俯仰角及倾斜角输入所述位姿计算模型中，利用所述计算模型计算得到液压支架关键点的位置坐标；

将获取的压力输入所述受力计算模型中，利用所述受力计算模型计算得到液压支架顶梁及底座分别沿走向平面方向及工作面方向所受的分力，并基于得到的液压支架顶梁及底座分别沿走向平面方向及工作面方向所受的分力计算出液压支架顶梁及底座所受合力；

根据获取的俯仰角、倾斜角、液压支架关键点的位置坐标、液压支架多个主体结构件所受的压力确定液压支架的工作状态；所述多个主体结构件所受的压力包括液压支架顶梁及底座所受的分力及合力。