横轴式掘进机截割头截齿运动学分析

建立了横轴式掘进机截割头截齿的运动轨迹、运动速度和加速度方程,通过计算机仿真,研究了截割头转速和水平摆动速度对截齿运动速度及加速度相对变化率的影响,为合理选择截割头工作参数提供了理论基础。     

截齿叶序排布方式对截割头横向载荷的影响

为改善截割头工作时的截割载荷,设计一种基于叶序理论的仿生截割头。论述了叶序参数在截齿安装中的应用,并绘制截齿排列展开图。采用EDEM软件进行离散元法仿真,从横向截割载荷方面对两种截割头的截割性能进行比较。多组仿真模拟验证叶序角对截割头截割载荷的影响。结果表明:在工作条件相同的情况下,相邻截齿之间叶序参数选择的不同,截割头截割载荷会有不同程度的波动;合理的叶序参数能明显减小截割载荷;当相邻截齿夹角从37°变为45.833°时,截割载荷从34411N降低为11281.9N。     

掘进机纵向截割头的运动学分析及简化计算

针对掘进机纵向截割头的不同工作状态,讨论了运动的简化问题,揭示了截割头各工况时的运动过程及速度变化规律,找出了各种情况下磨损最快截齿在截割头所处的位置。这对规划截割头的最佳截割路线,提高截割效率和掘进速度,都具有十分重要的意义。     

高性能工程工具截齿材料的研究进展概述

截齿在煤炭或石油开采、地质钻探、地下工程施工、矿山开采及山体隧道施工等领域的应用必不可少。截齿在高冲击、高应力、高磨损情况下使用,很容易失效,所以截齿材料一直在不断发展和变化。主要针对截齿用硬质合金、超硬材料硬质合金复合材料和最新研制开发的整体超硬聚晶材料的性能、制备方法和应用情况进行了分析和综述。     

横向截割头切屑图人机界面系统的设计与模拟研究

建立了以截齿崩落线方程和交点坐标方程为代表的切屑图的数学模型,基于MATLAB／GUI设计了横轴式掘进机截割头切屑图的人机界面系统。利用该系统,通过在界面上输入截割头的相应参数,就能模拟掘进机截割不同煤岩时、不同工况参数下的横轴式掘进机的切削过程和切屑图。通过以国产某型掘进机为例进行模拟,获得了该掘进机在不同参数下的切屑图,根据切屑图比较分析了截齿的受力状态、切屑厚度与截割粉尘量以及截割阻力的大小,为提高截割头设计水平、研究横轴式掘进机的截割过程,改善该型掘进机的截割性能奠定了基础。     

三向力传感器的设计及其标定

文章介绍了用于截齿试验台的三向力传感器的原理、设计及标定方法,为准确地进行截割过程的测定及其截割性能的研究奠定了基础。     

截割头缺齿运行对其工作载荷的影响

截割头缺齿运行在现场使用中是很普遍的现象，但由此带来的后果却一直没有引起足够的重视，本文利用建立的截割头载荷的数学模型，采用计算机模拟的方法，对截割头各种缺齿状态下运行时工作载荷的变化及其影响作了分析研究，所得结论对于正确地使用和维护掘进机有一定的指导作用。     

滚筒式采煤机滚筒载荷谱的模拟分析与研究

根据单个截齿的受力模型和计算公式,建立了采煤机滚筒力矩模型和载荷波动模型。在此基础上,利用MATLAB编写了截割面积最大和波动系数最小时,转角与截齿力的关系程序和转角与力矩的关系程序,并对某型号采煤机滚筒进行了载荷模型的模拟和分析,分别得到了截割面积最大和波动系数最小时的滚筒转速;牵引速度和三向力的波动系数,为滚筒设计和实际使用提供理论依据。     

液压冲击截齿冲击煤岩的液压及电气系统设计

为改善采煤机煤岩截割过程中存在的截齿磨损严重、截割效率低等问题,对滚筒进行改装设计。以欲裂与截割联合破煤岩为设计方案,设计了一种液压冲击和截割联合的液压冲击截齿技术装置,并详细介绍了该装置的液压及电气系统。此设计方案对提高截割效率、增加截齿切削寿命方面具有一定的实践指导意义。     

煤矿镐形截齿的失效形式与对策

镐形截齿是目前国内外采煤及掘进机械上使用最广泛的一种切割工具.镐形截齿的各种失效形式中磨损失效占比最大约为80%～90%而其他形式失效仅占10%～20%,由于传统截齿硬质合金刀头与支承硬质合金刀头的齿体在硬度和耐磨性上差异过大使得实际使用中硬质合金刀头只产生较少磨损而支撑硬质合金刀头的齿体部分却产生了大量磨损支承强度急剧下降最终导致硬质合金刀头脱落是镐形截齿磨损失效的主要原因.在诸多提高截齿使用寿命的措施中分段复合镐形截齿是一种较有发展前途的新型截齿生产制造技术.     

扁挤压筒的光弹性分析

采用光弹性应力冻结法分析了扁挤压筒在挤压力作用下的应力分布，结果表明，组合式扁挤压筒由于过盈装配，其最大周向应力大大降低，本文结果将对扁挤压筒的优化设计提供依据。     

硬质合金圆环与钢基体钎焊接头残余应力的数值分析

针对硬质合金钎焊冷却过程中产生很大的热应力而导致裂纹这一问题,利用有限元软件MARC对硬质合金圆环钎焊在钢基体上的残余应力大小及分布进行了模拟,研究了钎缝厚度、钎焊压力对钎焊焊后残余应力大小及分布规律的影响．结果表明,钎缝厚度存在最佳值,在一定范围内钎焊压力增大,残余应力减小．经实验验证,计算结果与实验基本一致．     

镶铸截齿的试验研究

通过试验,确定了镶铸齿的组织和性能相互影响规律,特别是冲击性能和耐磨性的关系,采用镶铸工艺,使硬质合金与截齿体产生熔合层,解决了硬质合金与截齿体间的联接问题。     

部分断面掘进机截割头的改进设计

针对在中硬煤岩工作面中掘进机截割头存在的一些问题,对载割头进行了改进设计,并对改进前后掘进机的截割性能和载荷特征作了分析比较。结果表明,改进后的截割头可明显改善机器的工作性能和效率。     

悬壁掘进机截割功率和运动参数的选择

本从保持截割头较高的截割能力、良好的截割工况和较低的截割能耗的观点出发，分析了悬臂掘进机的截割功率、截割速度和牵引速度的合理范围和匹配关系。     

提高深孔类钎焊件钎透率的研究

本文针对45#钢与YGBC硬质合金深孔钎焊接头缺陷进行实验研究和分析，提出在钢套内表面开设纵向排渣槽．以减少截齿钎焊的缺陷，从而提高钎透率的方法．     

薄煤层采煤机螺旋滚筒截割性能研究

为研究螺旋滚筒结构对薄煤层采煤机截割性能的影响,基于MATLAB和VB编制采煤机载荷计算软件,对截割过程中螺旋滚筒载荷、截割阻力矩以及截割功率进行分析,得到A、B两种型号螺旋滚筒的截割阻力矩及截割功率分布规律。通过对具有柔性摇臂壳体、行星架和行星轴的采煤机刚柔耦合模型进行仿真,得到相应结构件的应力水平。研究结果表明:A型螺旋滚筒的截割阻力矩和功率消耗均大于B型螺旋滚筒;采用B型螺旋滚筒与MG400/951-WD型采煤机进行配套后,采煤机关键零件的受力状态能够得到明显改善。对定型后的采煤机在生产过程中进行跟踪,并对所用分析方法的准确性进行验证。研究结果可为螺旋滚筒截割性能的综合评价以及采煤机运动参数的合理匹配提供一定参考。     

自磨锐截齿转动装置的设计与研究

针对现有截齿磨损严重现象,提出自磨锐截齿的结构设计,通过转动装置实现在截割过程中自转,因此转动装置就成为截齿的关键部件。运用ANSYS/LS-DYNA对该转动装置进行瞬态显式动力分析,验证转动装置的可行性。最终得到截齿正反转的转动装置,实现截齿自磨锐(工作中自转),延长截齿使用寿命。     

半煤岩巷掘进机截割过程的计算机模拟

针对截割头载荷的特点及掘进机的工作性能,通过计算机模拟,掌握了半煤岩掘进机的截割过程及力学性能,为该型掘进机的研究和改进提供了可靠的依据。     

考虑焊接残余应力的钢桥面板U肋焊接处局部应力分析

为研究正交异性钢桥面板的顶板与U肋焊缝连接处残余应力及与外荷载组合作用下的局部受力特征,针对宽体钢箱梁工程实例,基于热弹塑性有限元法对该焊缝的施焊过程进行了数值模拟,分析了焊接过程中温度场和应力场的变化；以初应力的方法实现了焊接残余应力与外荷载作用的组合。研究结果表明：面板下缘垂直于焊缝方向的残余拉应力峰值接近材料的屈服强度,远离焊缝的区域应力急剧减小,焊趾处的横向残余应力要明显大于焊根处；由面板上缘至下缘,纵向残余应力由压应力变为拉应力,横向残余应力呈现出“拉应力-压应力-拉应力”的交替变化趋势；以初应力的方式考虑残余应力,稳定应力场的相对误差可控制在5.0%以内；自重与二期恒载对焊缝区局部应力场的分布特征和焊根及焊趾处的应力极值的影响不大(1.7%以内)；外荷载中考虑局部对称轮载作用且未考虑焊接残余应力在外荷载作用下的消散情况时,焊根及焊趾处垂直于焊缝的横向应力极大值最大分别可增大10.7%、17.6%；焊接残余应力及与外荷载组合作用下,焊趾及焊根位置处沿面板厚度应力的分布符合“直线+抛物线”的规律。