截齿排布圆周角对纵轴式掘进机截割头设计性能的影响

以变升角螺旋线纵轴式截割头为基础,采用三维设计结合仿真的方式,对截齿按等圆周角间距排布的QC型截割头和按不等圆周角间距排布的UC型截割头进行了设计计算。计算过程的外部参数均相同。当截割头转速为30r/min,横向移动速度为0.04m/s,钻入深度为截割头全长时,QC型截割头主要破岩区切屑图单元面积平均值比UC型截割头大11.7%,可获得更大的岩屑块度;且有效截齿数变动量和截割合力变动量均较小,载荷稳定性更好。仿真模拟结果表明,虽然QC型截割头制造相对复杂,但设计性能优于UC型截割头。     

纵轴式截割头横摆工况载荷模拟研究

为模拟纵轴式截割头工作载荷的特性,基于单截齿破岩试验的相关结论,介绍了定相关和欠相关状态下单齿破岩切向力和法向力的计算方法,并提出了截割头与岩石相互作用过程中沿X、Y、Z方向作用在截割头上的分力和合力,以及截割功率和截割头负载扭矩的计算方法。对横向摆动截割过程的模拟结果显示,截割头从开始接触岩体到稳定工作状态可分为截割载荷线性增大阶段、截割状态转换阶段和截割载荷稳定阶段,其中截割载荷稳定阶段的截割性能曲线周期性变化规律明显。频域分析进一步发现,受截割头转速、截齿配置形式和螺旋线数量的影响,优势频率主要集中在0~10 Hz。掘进机截割载荷模拟分析结果可为掘进机系统改进以及动态特性分析提供有效参考数据;     

悬臂式掘进机截割机构动力学特性研究

截割机构是悬臂式掘进机的工作机构，其性能的好坏直接影响到整机的工作性能。利用CREO4.0建立EBZ160型掘进机的三维实体模型；通过结构简化、载荷和驱动分析，运用ADAMS建立动力学模型，对截割机构横摆截割工况进行动力学仿真分析，得出截割头的运动变化曲线和截割机构关键零部件的受力变化规律，为掘进机设计和研究提供理论依据和设计参考。     

掘进机截割头动载荷变化规律的研究

掘进机截割岩石时,需要根据不同的岩层地质条件选择合适的截割头,并调整截割参数。在MATLAB中进行动态仿真模拟,深入研究截割头载荷的变化规律。结果表明,截割头载荷随着截割头截深、截割转速、摆速或钻进速度和截割岩石硬度的不同而发生变化。为截割头的选择和截割参数的调整提供了可靠的依据。     

掘进机截割头性能评价试验分析

在参阅了掘进机截割头设计理论与有限元分析理论的基础上,针对EBZ200H机型设计了4款新型的截割头,利用模拟截割岩壁对其分别进行性能测试,通过切割比能耗、截齿损耗率、截齿受力、对机身振动等多角度全面评价各截割头样件的实际性能,并筛选出最合理的设计方案。     

速度对掘进机钻进状态截割性能影响的研究

为了进一步研究纵轴式掘进机截割性能,采用理论与计算机仿真分析的方法,以生产率、块煤率、截割头载荷大小与波动这些截割性能指标为研究对象,利用lsprepost后处理软件绘制了截割头载荷曲线图,深入研究截割头在不同转速与钻进速度下截割煤壁时,这2个参数对掘进机截割性能的影响。     

横轴式掘进机截割头2种截齿排布形式的对比分析

根据横轴式掘进机的工作特点,对截割头的设计要素进行了分析,介绍了横轴式截割头截齿排布螺旋线的设计方法及截齿空间定位的表示方法。通过分析4螺旋线和6螺旋线截割头的截线间距和圆周角间距参数,从有效截齿数和截割力两方面对这2种截割头的设计性能进行了研究计算和对比分析,得出了2种截割头各自的性能特点。分析结果表明:当工作条件相同时,按1线3齿排列的S形截割头可获得较小的截线间距和较大的截割力,截割载荷稳定,适宜于硬岩截割。     

掘进机纵向截割头的优化设计

介绍了掘进机纵向截割头优化设计的方法和步骤。利用该方法,可以提高截割头的设计水平,改善掘进机的截割性能。     

掘进机截割头的改进设计

通过仿真和验算,使掘进机的截割头性能得到了根本性的改善,并得出截割头的形状要与功率及截齿排列相适应的结论。     

纵向截割头摆动截割时的运动学仿真

介绍掘进机摆动截割时截齿的运动学仿真方法和截割头切削过程的仿真程序 ,对实例作了仿真及其结果的分析与研究 ,为评价掘进机的截割性能、合理选择截割头的设计参数和工作参数提供有效的方法和手段。     

掘进机截割硬度参数的确定及其影响因素

介绍现行横、纵轴系列掘进机截割部截割头的结构及其工作原理,对截割头的截割能力起重要因素的参数—截割硬度进行分析,探讨了掘进机截割部分设计时,理论影响截割硬度的几项参数及其他因素。     

硬岩悬臂式掘进机截割部摆动驱动力计算

根据截齿和截割头受力理论公式,应用Matlab软件编写截割头在截割过程中受各方向的载荷程序,模拟截割头受力。针对某型硬岩掘进机截割头模拟受力结果,并对截割部进行力学理论分析,计算得出截割部摆动需要最大驱动力,为截割部摆动驱动油缸设计提供了工况参数。     

2种EBZ135掘进机截割头性能比较

为了比较2种不同截齿周向间隔角的EBZ135掘进机截割头的性能,对截齿周向间隔角为36°、45°的EBZ135掘进机用截割头破岩载荷进行了仿真。仿真结果表明:同等条件下,2种截割头的破岩载荷统计参数差别较小。这种方法和结论对截割头的布齿设计具有理论指导意义。     

基于ADAMS的EBH-120掘进机截割头受力动态仿真

参照EBH-120掘进机截割头有关参数,利用SolidWorks软件对截割头进行三维实体建模,运用ADAMS软件对截割头在运行过程中的受力变化进行计算机动态仿真。通过对仿真结果进行分析,讨论了截割头受力的变化规律。     

不同齿身锥度和合金头直径截齿的截割试验

为研究不同截齿的截割性能,研制了5种不同形状的截齿;并在自制的截割试验台上对5种截齿进行试验,分析了不同截齿截割产生的采煤机滚筒扭矩的最大值、最小值、均值、方差等参数;对截落煤岩的块度进行分级处理,研究不同截齿截割块煤率的大小以及截落煤岩的块度分布规律.分析结果表明：不同形状的截齿,随着截齿合金头直径、齿身锥度的变化,其截割力、块煤率的变化是不同的.阶梯型截齿随着齿尖合金头直径减小、齿身锥度增大,其截割力减小、载荷波动增大、块煤率下降;齿身锥度、合金头大小与截齿截割力的关系服从指数分布,截割煤岩的块度也服从指数分布.对于锥型截齿,当齿身锥度较大、合金头较小时,其截割力较小、载荷波动较小、块煤率较大.     

掘进机截割头的计算机辅助设计

截割头的设计多年来一直采用类比法和试凑法。本文介绍用于截割头辅助设计的计算机软件(简称CHCAD)。该软件可以用来设计新截割头,也可以用于现有设备的改造。使用该软件能改善掘进机的切割性能,提高截割效率。文中还论述了该软件的内容、特点与工作过程。     

纵轴式悬臂掘进机不同截割俯仰角截割特性分析

首先利用三维建模软件UG,建立某型纵轴式悬臂掘进机截割头及岩壁的实体模型,然后将模型导入有限元软件ANSYS/LS_DYNA中进行截割仿真。根据工程实际,在软件中模拟了截割头在不同俯仰角下横截岩石的情况。通过进行接触仿真计算与分析,得到了不同俯仰角下截割头的整体受力情况曲线和各向振动加速度曲线。并且进一步分析了截割头的振动情况,为整机的振动分析和动力学分析打下基础。     

纵轴式截割头缺齿截割载荷仿真

以EBZ135掘进机顺序式截齿排列的截割头为例,对不同位置缺失一个截齿时截割头破岩载荷进行仿真研究,得到了载荷波动曲线及其统计量,并与正常截割时的载荷相比较,结果表明:同等条件下缺齿截割较正常截割载荷波动性系数明显增加,约为未缺齿时的2倍,载荷低频的波动频率由截割头转频与螺旋线头数的乘积变为截割头转频。结论对纵轴式截割头缺齿截割检测有一定的理论指导意义。     

悬臂式掘进机截割头设计要素

依据悬臂式掘进机截割需求,分析了截割头外形轮廓、安装方式,截齿排布等主要设计因素对整机性能的影响,并提出了应对方案,为悬臂式掘进机截割头设计提供参考。     

纵轴式掘进机截齿排列及制作方法的探讨

本文以S100掘进机为例,对纵轴式掘进机截割头截齿排列表示方法及截割头的制造过程做了归纳性的总结,为以后掘进机截割头设计和制造提供了参考.