综采工作面采煤机与输送机二次配套技术研究

针对创力MG250/600-WD型采煤机与高齿轨座SGZ-764/630型刮板输送机无法配套的问题,经过二次配套研究,将采煤机原平板滑靴联接板整体加高180 mm,采煤机机身跨越输送机的宽度增加50 mm,并对平滑靴联接板联接强度进行优化,解决了采煤机行走时平板滑靴与输送机铲煤板干涉的问题。满足了综采工作面"三机"尺寸和强度的配套要求。     

不同下料方式和焊接操作对NM500耐磨板性能的影响

采煤机平滑靴底面承载着整个机重而受到较大的摩擦力,为保证其底板具有较高的耐磨性,通过试验来进行研究分析。介绍了3种不同下料方式对采煤机平滑靴用NM500耐磨板硬度及其硬度削减范围的影响,并分析了焊接操作对耐磨板耐磨性的影响。通过试验得出结论,焊接用耐磨板采用热切割的方法是可行的。     

基于CAE对MG500/1200平滑靴插槽的改进与研究

平滑靴的正常使用决定着采煤机的是否正常运行,通过对MG500/1200采煤机使用过程中平滑靴插槽出现的问题进行了研究和分析,材料力学只是对改进结构进行理论计算,利用先进CAE模拟软件对改进后的平滑靴槽进行设计和分析。     

基于多传感器的采煤机滑靴受力检测系统研究

采煤机实际运行过程中工况环境恶劣,滑靴作为连接采煤机与刮板输送机的重要部件,在剧烈的非线性冲击载荷下极易损坏,直接影响采煤机工作效率,降低煤矿井下生产效益。为研究斜切工况下采煤机滑靴力学特性,以MG500/1130-WD型电牵引采煤机为研究对象,构建斜切工况下采煤机整机空间力学模型。根据煤岩截割理论,结合煤岩性质与采煤机结构参数,利用Matlab求解计算采煤机滚筒截割载荷与滑靴各接触载荷,提出一种基于平滑靴销轴传感器、导向滑靴销轴传感器、导向滑靴销轴拉力传感器等多传感器融合的采煤机滑靴受力检测系统,并依托国家能源煤矿采掘机械装备研发试验中心进行现场实验验证。实验结果表明:采煤机工作过程中,同种滑靴受力大小基本相同,后侧滑靴所受载荷略大于前侧滑靴所受载荷,平滑靴支撑力大于导向滑靴支撑力且导向滑靴轴向载荷明显大于竖直方向载荷。实验过程中滑靴最大载荷出现在斜切进刀阶段,受刮板输送机位姿、落煤等因素影响,实验值均大于理论值。利用Solidworks建立滑靴三维模型,将现场实验数据导入ANSYS对滑靴进行有限元仿真分析,得到采煤机滑靴最大斜切受载下的应力云图与位移云图,为滑靴结构优化提供基础。     

凸形导槽插装式滑靴架结构在大功率重型采煤机中的应用

简述了现有采煤机平滑靴支撑机构普遍存在的问题,重点介绍了大功率重型采煤机凸形导槽插装式滑靴架结构的特点和作用,有效解决了在大功率重型采煤机中滑靴架与采煤机机身的联接,可以实现定位准确,连接可靠,且工艺性好,外形美观。     

采煤机平滑靴平动固-热-力耦合特性分析

针对采煤机滑靴在推进过程中,平滑靴与刮板输送机中部槽间瞬态温度高导致接触面磨损甚至失效的问题,构建了煤粉界面层影响下动摩擦因数的平滑靴固-热-力耦合数学模型,再以试验获取的滑靴载荷作为输入,利用Comsol Multiphysics分别对干煤粉和含水煤粉界面影响下,采煤机前、后平滑靴与刮板输送机中部槽间的固-热-力耦合特性进行分析。结果表明:接触面间温度与滑靴受力、煤粉的状态有关,干煤粉界面下前后平滑靴的最高温度为460.04 K和433.73 K,最高温度位置在作用关节中心;含水煤粉界面下前后平滑靴的最高温度为438.31 K和418.62 K,最高温度位置同样位于作用关节中心。     

基于滚筒实验载荷的采煤机滑靴动力学特性分析

针对采煤机平滑靴、导向滑靴、刮板输送机销排之间寿命不匹配、可靠性低的问题,采用虚拟样机技术建立了包含刮板输送机中部槽线路形态特征、摇臂柔性变形特征、平滑靴与中部槽接触摩擦特征、导向滑靴与销排含间隙接触碰撞特征、驱动轮与销排的接触啮合特征的采煤机刚柔耦合动力学模型,再以滚筒实验载荷为激励对模型进行仿真研究,结果表明：在实验载荷激励下,致使左平滑靴在 y 向的载荷大于右平滑靴,两者载荷仿真均值约为198.2,78.2 kN,在 z 向载荷相接近,仿真均值约为-20.0,-16.5 kN;左、右导向滑靴在 y 向的载荷仿真均值约为42.0,45.2 kN,在 z 向载荷均值约为289.9,270.1 kN;通过实验验证了仿真结果,并利用仿真模型分析了不同俯仰角、侧倾角情况下滑靴受力变化规律,为研究不同工况下采煤机整机力学特性提供依据。     

采煤机整机非线性静力学特性研究

为研究大跨度、过约束条件下采煤机支撑滑靴受力特点,考虑采煤机倾角及俯仰角等因素影响,构建了18个载荷下的采煤机整机静力学模型,针对模型系数矩阵的不确定性,提出采用改进凝聚函数对采煤机静力学方程的绝对值系数矩阵进行了处理,获取修正后的光滑非线性方程组,将截割实验下的滚筒三向力载荷作为输入激励代入到静力学方程中,再利用Levenberg-Marguardt算法对方程组进行求解,得到各滑靴受力的理论计算值,并与实际测量值进行比较,误差范围在10%以内,验证了理论模型的正确性。采用控制变量法分别改变采煤机倾角和俯仰角的取值,研究采煤机倾角和俯仰角变化对采煤机各滑靴受力的影响。研究结果表明:采煤机倾角变化对前后导向滑靴侧推力影响较大,对前后导向滑靴以及平滑靴支撑力影响较小;采煤机倾角变化对各滑靴受力均有一定的影响,且受力变化呈近似线性关系。     

采煤机行走箱结构的局部改进设计

采煤机行走箱担负着整个采煤机在刮板输送机上的行走任务,并和平滑靴一起支撑着整个采煤机,所以它的可靠性直接影响着采煤机在井下的工作情况,然而从现实来看,由于井下恶劣而复杂的环境,使得行走箱的零部件,特别是齿轨轮和导向滑靴,容易失效损坏,因此,为了确保方便快捷的更换,对行走箱结构作了局部改进,改进后效果显著。     

工作面旋转开采配套设备部件的改制

分析了工作面旋转开采配套设备性能,以及液压支架与输送机,输送机与采煤机在生产过程中存在的弊端。为确保采煤工艺达到煤壁直、输送机直、液压支架直的要求,实现生产过程中按大比例加快工作面输送机尾的推进,对液压支架框架与输送机挡煤板连接存在的问题,输送机与采煤机之间配合行走易掉道的问题,特别是对工作面输送机尾端头支架与输送机挡煤板出现“空当”的现象,提出了液压支架与挡煤板之间制作特殊“连接板”的建议。针对输送机与采煤机互相配合行走易掉道的弊端提出了改进采煤机平滑靴重点部位加宽的措施,满足了生产实际需要。