不同卸荷工况下采煤机滚筒截割性能研究

为提高采煤机的采煤效率,在EDEM软件中建立滚筒截割模型,利用正交试验法与极差法分析孔径、孔深、孔间距对截割阻力、截割力矩、破煤率、落煤量的影响规律及影响先后次序。以破煤率、落煤量为评价指标,通过矩阵求得最佳钻孔参数匹配及各因素对截割性能的影响先后次序。结果表明:随孔径增加,截割阻力减小,截割力矩、落煤量先减少后增加,破煤率增加;随孔深增加,截割阻力增加,截割力矩、破煤率减小,落煤量先增加后减小;随孔间距增加,截割阻力先减小后增加,截割力矩、落煤量减小,破煤率先增加后减小。3因素对截割阻力、截割力矩的影响先后次序为孔径、孔间距、孔深;3因素对破煤率的影响先后次序为孔深、孔径、孔间距;3因素对落煤量的影响先后次序为孔间距、孔径、孔深;3因素对截割性能的的影响先后次序为孔间距、孔径、孔深。最佳钻孔参数匹配为孔径60 mm、孔深180 mm、孔间距375 mm。     

采煤机螺旋滚筒截齿排列的研究

设计制造螺旋滚筒式采煤机时,不可能具体针对某一地区某一工作面,这样在用采煤机组采煤时,会发现由于截齿排列安装的状况不适宜本工作面煤层地质条件而造成截齿的磨损严重,冲击载荷增大,时时有将截齿上合金片打掉的现象发生。为解决这一问题,在现场进行了一系列"采煤机截齿排列"的实验及分析研究。     

截割性能的试验研究

文章介绍了单刀截割试验的原理和方法，并根据试验的结果分析了各种参数对截割性能的影响，所得结论对采煤机和掘进机工作机构的设计具有指导作用。     

采煤机螺旋滚筒随机负荷的模拟

本文对采煤机螺旋滚筒随机负荷进行了模拟研究，并且证明了可以用瑞利分布来模拟给定相关函数的随机数。最后编制了滚筒随机负荷模拟程序，对实验台上的采煤机实际负荷进行了模拟，其结果与实测基本一致。     

采煤机滚筒模化实验研究

本文利用人造模拟截割材料,在液压刨床和专用截割实验台上完成了单齿和滚筒截割系统的模化实验.根据相似准则函数理论,对实验结果进行定量分析,并进行了滚筒载荷的计算机模拟和一系列概率统计分析.研究表明,模化实验是一种经济和有效的研究采煤机滚筒的方法.     

采煤机新型螺旋滚筒装煤生产率的计算

本文根据采煤机螺旋滚筒装煤过程的特点，提出新型螺旋滚筒结构的设计问题，写出了新型螺旋滚筒装煤生产率的计算公式。通过对基本参数相同的两种滚筒具体实例计算比较，表明新型螺旋滚筒的装煤生产率明显优于原传统结构的螺旋滚筒。     

基于双滚筒优化模型的采煤机运动参数优化

目前大多数学者在研究采煤机运动参数优化问题时,普遍采用仅包含一个牵引速度和一个滚筒转速的单滚筒优化模型,但由于双滚筒采煤机两侧滚筒受力情况及截割状态不完全相同,由单滚筒模型所得结果并不完全适用于双滚筒采煤机。本文以某型双滚筒采煤机为研究对象,以牵引速度和左、右滚筒转速三个运动参数作为设计变量,建立了双滚筒运动参数优化模型;利用遗传算法(GA)对双滚筒采煤机运动参数进行优化,并将最优参数下的截割性能与工业参数下的截割性能进行了对比,结果表明最优运动参数下的截割性能更优;对单、双滚筒两种优化模型下的优化结果进行了对比分析,结果显示双滚筒模型优化后的综合截割性能较单滚筒模型优化提高了16.35%,表明双滚筒优化模型下的截割表现更优。     

滚简式采煤机截割部的动力学分析

本文讨论了用计算机分析滚筒式采煤机截割部的动态特性,以某种型号采煤机为例,建立了动力学模型,用矩阵迭代法计算了固有频率及相应的主振型,用模态分析法解出了在激振下的响应。最后计算了系统的动力系数,验证了其结构设计的合理性。     

滚筒采煤机能耗特性的计算和应用

本文讨论了滚筒采煤机能耗特性的意义和计算方法,并利用能耗特性确定合理的采煤机牵引速度。为评估采煤机的适用性和理论生产率提供了依据。     

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。     

采煤机螺旋滚筒结构参数的模糊优化设计

运用模糊理论对采煤机螺旋滚筒结构参数进行了优化设计。选择螺旋滚筒装煤生产率作为优化设计的目标,建立了其数学模型并确定了设计变量。通过选取煤壁破碎模式、滚筒工作转速、叶片螺旋升角等作为约束条件,讨论了其隶属函数。运用最优化水平截集法将采煤机滚筒结构参数的模糊优化问题转化为非模糊优化问题,建立了非模糊优化数学模型,再按普通的优化设计问题进行求解,使滚筒参数的设计结果更能符合工作实际,从而提高采煤机的工作效率。