含夹矸煤岩截齿安装角对截割力的影响研究

为研究含夹矸煤岩截齿安装角度对截割力影响,运用Pro/E构建镐型截齿和含夹矸煤岩的三维模型,采用ABAQUS有限元软件对截齿截割含夹矸煤岩动态过程进行数值模拟,分析不同截齿安装角度下的应力云图与载荷曲线。结果表明：截齿最大截割力出现在最大切削厚度处附近,改变截齿安装角度,对截齿截割力影响较小;随着截齿安装角的增大,截割力均值和截割力峰值均值呈现先减小后增大的趋势。随牵引速度增大,截齿截割力均值、截割力峰值均值呈增加趋势,该研究为调整截齿安装角来提高截齿破碎性能奠定基础。     

截割参数对镐型截齿截割比能耗的影响

为了研究相关截割参数对截割比能耗的影响,基于直线截割试验装置,在不同截割角条件下,使用5种不同锥角的镐形截齿对一种砂岩进行截割试验,研究了相关角度参数对截割力和比能耗的影响;在截割角为55°时,使用锥角80°的截齿,在不同截割厚度和截线距条件下进行截割试验,探讨了截割厚度和截线距对截割力和截割比能耗的影响。试验结果表明,清理角对截割力和截割比能耗有显著的影响,当清理角过小时,截齿与岩石之间产生严重的摩擦使截割力明显较大,从而使截割比能耗较大。当清理角小于等于10°时,平均截割力随截齿锥角的增大呈线性增大,随前角的增大呈线性减小,此时截割比能耗明显小于清理角大于10°时的截割比能耗,但锥角和前角对截割比能耗未见明显的影响趋势。平均截割力随截割厚度和截线距的增大呈线性增大。截割比能耗随截割厚度的增大呈幂函数减小。截线距与截割厚度的比值存在一个最优值使截割比能耗最小,此时截割比能耗相对无截槽影响时约降低65.1%。截线距与截割厚度比值的最优值为2或3,且该比值不受截割厚度和截线距的影响。这些结论对镐型截齿工作角度的设计及采掘机械工作机构截齿布置有重要的指导意义。     

镐型截齿截割煤岩过程的截割力研究

为探究镐型截齿截割煤岩过程中截割力的变化及其影响因素,以Evans镐型截齿直线截割力模型为基础,提出了镐型截齿旋转截割力模型;利用滚筒采煤机镐型截齿截割煤岩轨迹表达式,推导了镐型截齿截割过程中,截割角及截割厚度变化的表达式;在截割参数范围内,计算出镐型截齿截割角在截割过程中最大变化可达±4°;根据镐型截齿旋转截割力模型,在截割厚度一定的条件下,计算并分析截割力与截割角及半锥角的关系,得出当镐型截齿半锥角为36°时,截割力在截割过程中最大截割厚度前后能够保持平稳变化;将截割角及截割厚度变化计入截割过程中计算截割力,发现影响截割厚度主要因素的牵引速度对截割力影响最大,而角速度与截割半径对截割力的影响依次减小。所得公式与结论可为镐型截齿及采煤机的设计提供理论参考。     

采煤机截齿安装角度对其受力的影响研究

为了研究滚筒式采煤机安装角度对截齿受力的影响,利用三维离散元软件PFC3D5.0对不同截齿安装角的滚筒截煤过程进行了仿真分析。使用了PFC3D5.0中新加入的Flat-Joint黏结模型,克服了以往离散元仿真的球形颗粒自身旋转、拉伸强度和压缩强度之比和摩擦角过于低的不足。通过仿真得到了截齿截割煤岩的动态破碎过程和不同切向安装角的截齿三向受力曲线,结果表明不同安装角截齿仿真时,截齿受力的大小和波动情况大致相同,45°安装角的截齿要比40°和50°的受力平均值小,波动也较小。     

截割参数对采煤机截齿受力影响研究

分析了采煤机截割实际情况，确定了截割半径、牵引速度、滚筒转速、煤层介质等截割影响参数；运用仿真和试验的方法研究了采煤机截齿在实际工况下作业时受力情况。仿真和试验结果表明：不同截割参数下，采煤机截齿截割力均呈现先增加后减小的趋势；不同截割参数下，截齿截割力峰值不同；采煤机截齿截割力试验值与仿真值基本一致，且最大相对误差为5%，试验验证仿真分析准确性，该研究为采煤机截齿受力特性的改善和疲劳寿命的提高提供借鉴。     

镐形截齿截割参数及几何参数研究

 摘要：基于镐形截齿拉坏破岩模型,在考虑岩石性质的情况下推导出了镐形截齿合金头的理论长度和最佳截槽间距的表达式,并推导出了考虑破岩摩擦力情况下的镐形截齿破岩截割阻力的表达式,经计算与相关研究结果基本一致,且计算精度有所提高,分析表明摩擦力对截割阻力有一定的影响。这些对镐形截齿和采掘机械工作机构的设计选型具有理论指导意义。     

采煤机滚筒冲击截齿安装角的设计

介绍了采煤机滚筒上冲击截齿安装角的设计，以使截齿获得最佳冲击效果。     

采煤机滚筒端盘截齿角对截割载荷特性的影响

以采煤机滚筒端盘截齿为研究对象,应用非线性仿真软件ABAQUS建立端盘截齿与煤岩的刚柔耦合模型,利用模型的动态仿真过程,研究了截齿载荷随3种轴向倾斜角和二次旋转角不同的变化规律。研究表明:截齿截割瞬间,截割阻力随着轴向倾斜角和二次旋转角的增大而增加,牵引阻力和侧向阻力变化平稳。     

采煤机新型截齿截割性能研究

三一重型装备有限公司目前研制出一种新型结构的采煤机滚筒用截齿,通过对新型截齿进行结构分析、有限元分析、耐磨对比实验,得到了新型截齿的性能及特性,得出一些有益的结论。用来指导采煤机新型截齿的设计、改进、选择与使用,以期发挥更大的效益。     

掘进机圆盘形滚刀磨损特性对截割性能的影响分析

从圆盘形滚刀的结构参数以及掘进机的掘进参数来深入研究掘进机截割部的磨损性能以及圆盘形滚刀磨损性能对于滚刀截割性能的影响,为掘进机截割部的优化设计提供基础数据。     

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。     

露天采煤机截割部传动系统动态优化设计与研究

以露天采煤机截割部传动系统为研究对象,对传动系统扭转振动进行当量转化,合理简化结构参数,建立扭转振动集中参数模型。以拉格朗日法建立微分方程对动力学模型进行数值求解,计算系统固有频率及在各阶模态中的能量分布率,根据模态柔度和能量平衡原理对传动系统进行优化。     

浅谈采煤机截割部的润滑

根据采煤机截割部齿轮、轴承的传动特点及具体参数,选择油浴润滑作为采煤机截割部的润滑方式;根据采煤机截割部传递重负荷、多冲击和周围环境多污染的工作特点,认为在采煤机截割部宜选用极压齿轮油作为润滑剂;除此之外,还应监控润滑油的油质和油量,选择适当时机更换润滑油,从而保证采煤机截割部有效润滑.     

采煤机截割部截齿的有限元分析

主要利用有限元分析软件ANSYS Workbench对采煤机截割部截齿进行分析,得出采煤机截割部单个截齿的应力和位移分布图,解释了采煤机截割部截齿在截割煤层时,截齿的受力情况,为后续截割部截齿的设计奠定一定基础。通过对截齿的失效分析,提出一些改进方案,为截割理论的完善提供一些依据。     

掘进机截割头主轴断裂分析

针对矿用掘进机截割煤岩过程中截割头主轴断裂事故,通过对断裂轴进行断口分析、成分分析、组织观察、能谱分析、电镜观察等检测分析,找到截割头主轴断裂原因。     

大倾角极薄煤层工作面的普采实践

大倾角极薄煤层开采存在成本高、安全性差等问题,一直是困扰煤矿生产企业的技术难题。小河嘴煤矿应用基于爬底板采煤机的大倾角极薄煤层普采工艺,并实施设备防倒、防滑、工作面防飞矸、人员防坠落等安全技术措施,极大地提高了开采效率与安全性,对类似工作面的开采具有参考意义。     

喷嘴螺旋倾角对雾化性能影响的试验研究

通过试验研究以理解螺旋喷嘴的雾化性能。利用激光粒度分析仪和高速摄像机试验研究了喷雾锥角,喷嘴流量,喷雾射程,粒子速度,雾滴的平均直径(SMD)等性能参数。结果表明,在同一喷射压力下,液体的喷射距离、喷嘴出口雾化角和雾粒的轴向速度都随着喷嘴螺旋倾角的增大而减小,然而,喷嘴流量和雾粒SMD随着喷嘴螺旋倾角的增大而增大。在系统喷射压力为2 MPa时,螺旋倾角对喷嘴流量的影响最小,其减小幅度仅为0.004 L/s;且在距喷嘴口25 cm处,30°螺旋喷嘴在系统压力为3 MPa时,雾粒SMD最小,最小为30.04μm;在系统喷射压力为3 MPa时,螺旋倾角对雾粒轴向速度的影响最大,其速度变化幅度为10.3 m/s。     

工作面连续回采对上方大巷的影响分析

为了解决大巷下压煤问题,以某矿工作面为工程背景,采用理论计算和相似模拟实验的方法对上覆岩层的移动规律进行分析,研究工作面连续回采对上方大巷的影响,并对大巷的变形破坏情况进行现场实测。研究结果表明:工作面和大巷之间存在关键层,能够对大巷起到重要的保护作用;大巷变形以弯曲下沉为主,并具有持续性,加强支护后大巷不用返修。     

矿用电机机座切割机的自动化改造设计

提出切割机结构的改造措施,实现机座坯料自动进给,增加每个加工周期中机座成品切块的数量。设计自动卸料机构,实现产品加工过程中每一个机座成品切块适时卸料,降低工人的劳动强度,提高生产效率和设备运行的自动化程度。