充填液压支架是集液压支架与充填机构于一体的综合性机械化采矿设备。它不仅能够支撑顶板来压,保证开采工作顺利的进行以及工作人员的人身安全,还能将开采出的矸石、废物等回填至采空区,进而有效的解决“三下压煤”问题,防止由矿山开采所带来的地表坍塌、建筑物损坏以及环境污染等问题。本文主要对ZZC8800/20/38型六柱支撑式充填液压支架的后顶梁进行受力分析及优化设计。首先,对ZZC8800/20/38型六柱支撑式充填液压支架的整体结构及主要参数进行了分析,分析其在不同工况下工作时后顶梁的受力情况。对工况的分类是按照其在不同的支撑高度下受集中载荷、均布载荷、偏载、工作面有倾角以及移架方式的不同而分类的。经分析得知,ZZC8800/20/38型六柱支撑式充填液压支架末端悬挂的充填刮板输送机给予后订梁的力相比于顶板给予后订的力很小,因此在对后订梁进行受力分析时,可以将充填刮板输送机忽略不计。其次,利用三维建模软件Pro-e建立充填液压支架的实体模型,并对后顶梁进行模型简化。通过pro-e与Ansys无缝对接,将模型导入至Ansys中并对其进行多工况下的静力学有限元分析,得出相应的应力、位移云图,并对其结果进行分析。分析得知ZZC8800/20/38型六柱支撑式充填液压支架在进行后顶梁带压移架时其所受的应力最大值超过了材料许用值,因此不建议采用此种移架方式。此外,该充填液压支架在其他工况下均能正常工作,且强度上均有一定的富余。最后,以后顶梁的质量为目标函数,以不超过材料最大屈服强度为优化条件,对后顶梁进行了拓扑优化和尺寸优化。拓扑优化的结果是去除了后顶梁前端两块加强筋板以及后端悬挂多孔底卸式刮板输送机托板上的两块筋板。尺寸优化的结果是将后顶梁主肋板厚度减小1mm,顶板厚度减小4mm,主肋板高度增加6mm,共减轻质量283.45kg,按照最优值更改原实体模型,再次对其进行有限元分析,验证优化结果。经分析,优化后的后顶梁仍满足使用条件,达到优化目的。