采煤机液压拉杠力学特性实验

针对在采煤机工作过程中,液压拉杠时常断裂的问题,采用1∶1模拟煤矿井下综采成套装备实验平台。以MG500/1180-WD采煤机为研究对象,通过无线数据传输系统,分别对采煤机空载、重载4种不同工况下液压拉杠的力学特性进行了测试与研究。研究结果表明：不同工况下液压拉杠的载荷均未达到实验前的预紧力;采煤机起车时,位于机身上方两个液压拉杠的载荷趋势较大;在采煤机重载截煤工况下,位于采煤侧上方的液压拉杠处于压缩状态,并且载荷最大。     

采煤机斜切进刀工况离散元仿真结果分析

为提高采煤机的生产效率,降低采煤机的故障率,结合其在实际生产中滚筒所承受的动态载荷对采煤机结构参数及工艺进行优化;基于Pro/E三维模型和EDEM分析软件建立采煤机斜切工况的离散元模型,验证了模型的可行性,并重点对采煤机在截割含矸煤壁和全煤壁时截割部滚筒所承受的载荷进行对比。结果表明：采煤机截割全煤壁时所承受的合力约为截割含矸煤壁合力的20%,所得到仿真结论具有较大的理论和实践意义。     

刨煤机斜切进刀动态特性分析与实验研究

为了研究刨煤机在斜切进刀过程中刨头力学特性及系统动态特性,推导了刨刀在斜切进刀时的截割阻力,并以此为外激励模型,基于有限元法构建了刨煤机系统动力学微分方程。采用数值分析方法对方程进行求解。分析了斜切进刀速度、刨削深度、进刀位置、中部槽偏移角度等因素对刨煤机系统动态特性的影响。通过刨煤机力学测试实验平台对系统动态特性进行了测试,对比分析了理论结果与测试结果,为刨煤机系统工作稳定性、关键零部件的疲劳寿命及工艺参数优化提供理论基础。     

斜切工况下采煤机截割机构及行走机构的动力学研究

首先建立了采煤机斜切截煤运动数学模型,围绕斜切工况下采煤机截割机构及行走机构的受力特性进行了研究,对采煤机斜切工况下的行走轨迹,以及作用在截割机构上的力与作用在行走机构上的受力变化进行了仿真分析,以期优化采煤机截割机构和行走机构的结构,提升其工作稳定性和工作效率。     

工况激励下采煤机7自由度非线性振动分析

为了研究采煤机牵引速度对其动力学特性的影响,采用截齿三向力描述采煤机滚筒截割激励,采用赫兹接触理论描述采煤机平滑靴支撑刚度与阻尼,采用间隙条件下齿轮啮合非线性模型描述采煤机导向滑靴与销排间支撑刚度与阻尼,根据拉格朗日动力学方程建立了采煤机整机7自由度动力学模型,采用数值求解方法求解了不同牵引速度下整机的振动特性,结果表明:随牵引速度的增大,对后滚筒的振动位移影响较大,对机身影响较小;机身Y轴方向振动摆角相对较为明显。     

斜切工况下刮板输送机销排载荷分析

根据对滚筒的受力分析,推导出滚筒在截割过程中所受三向力方程组,结合MATLAB编程,计算得到斜切工况下前后滚筒载荷随滚筒旋转角度变化曲线;以采煤机整机为研究对象,列出整机受力方程组,建立了数学计算模型;基于MATLAB编程,结合斜切工况下前后滚筒载荷变化曲线获得了在斜切工况下前后滑靴载荷变化曲线,由滑靴与销排的接触关系和力的作用是相互的原理,得到斜切工况下作用在销排载荷曲线,并通过ANSYS Workbench仿真分析,获得了刮板输送机销排的应力分布和变形情况。为今后刮板输送机销排的设计及损坏原因分析提供参考。     

采煤机斜切截割下截割部齿轮箱振动实验

斜切截割是长壁式综合机械化采煤工艺的一种工况,其目的是使采煤机深入煤壁切割煤炭。斜切截割时采煤机一部分深入煤壁,另一部分直行截割,因此承受较大弯矩,是一种恶劣工况。基于国家能源采掘装备研发实验中心实验台,对采煤机截割部齿轮箱在斜切截割工况下振动特性进行实验分析。实验模拟井下真实斜切截割工况,利用三向加速度传感器收集行星级和直齿级振动加速度数据。实验中发现了拍振现象,并分析了截割参数对拍振现象的影响规律。分析了齿轮传动系统各传动级啮合频率的耦合现象,并分析截割参数对频率耦合作用的影响规律。     

采煤机牵引部动态特性实验分析

为了研究采煤机牵引部工作状态下动态特性,采用1:1模拟煤矿井下综采成套装备试验平台,以MG500/1180-WD采煤机为研究对象,通过无线数据传输系统,分别对采煤机在空载行走、斜切进刀、重载截煤三种不同工况下牵引部的动态特性进行了测试与研究。研究结果表明:不同工况下采煤机左、右导向滑靴在行走方向上受到的载荷冲击最大,并且在重载截煤工况下受到的载荷冲击最大,分别为2.853 m/s~2、1.649 m/s~2;在斜切进刀过程中,左、右导向滑靴在纵向上受到的载荷冲击变化最大,增大幅度分别为884.30%、580.87%。     

突变载荷下采煤机截割传动系统的动力学特性研究

建立了采煤机传动机构的数学模型及动力学模型,利用仿真分析软件对采煤机在不同连接阻尼和连接刚度情况下驱动电机工作时的转速和输出转矩的变化情况进行了仿真分析。结果表明,传动系统的连接阻尼能够降低传动系统工作时的转矩波动,稳定电机的截割工作速度,同时在相同连接阻尼情况下通过适当降低系统的连接刚度可以有效地降低传动系统工作时电机的转速和转矩的波动情况,提高采煤机传动系统工作的平稳性和可靠性。     

采煤机负载突变工况下驱动系统的稳态特性研究

利用MATLAB仿真分析软件对采煤机在负载突变工况下驱动机构的稳态特性进行研究,分析影响采煤机传动稳定性的因素,为优化采煤机截割机构、提高工作稳态特性提供理论支持.根据分析结果表明:为确保采煤机驱动系统工作的稳态特性,需要使截割驱动电机比牵引驱动电机具有更高的使用系数,同时当出现过载工况时应降低采煤机的运行速度,以确保...     

滚筒截割负载扰动对采煤机调高的影响

针对采煤机调高过程中滚筒截割负载扰动对调高机构动态响应特性的影响进行了研究。根据非对称阀控缸模型,建立了调高机构控制传递函数模型。根据采煤机工况分析了滚筒截割负载等效到调高机构的负载模型。使用常规PID和模糊PID控制器对不同滚筒截割载荷和牵引速度情况下的调高机构进行了控制仿真。研究结果表明：使用模糊PID控制器对调高机构进行控制,具有更好的跟踪性能,控制效果受截割阻抗和牵引速度的变化影响更小。     

矿井采煤机结构动态振动特性研究

通过有限元仿真软件对MG2×70/325-BWD型采煤机的摇臂壳体和牵引部壳体的运动特性进行了研究,得到了两个关键部件振动特性曲线的规律,并对两个关键部件模态曲线进行分析,提出了减小关键部件振动、延长其使用寿命的结构设计建议.研究结果为煤矿行业研究矿井采煤机减振、防振的关键技术研究提供了思路,并对采煤机在工作过程中的隔振技术实际应用提供了依据.     

滚筒采煤机负载的波动性分析

为了寻求滚筒采煤机正常工作时自身产生振动与冲击的原因,经过对滚筒上截齿受到的截割阻力与牵引阻力以及该两力在采煤机的牵引方向和竖直方向分力进行分析,得知两分力大小与截齿的切削厚度和旋转角度位置有关;研究了滚筒上受到的瞬时力与平均力的计算方法,推导了综合旋转角度和切削厚度的载荷波动系数的计算公式,并对所建立的公式进行了仿真模拟。结果表明:截齿数目从偶数增加1变为奇数时,载荷的波动系数的值明显减小;截齿从奇数增加1变为偶数时,载荷的波动系数不一定减小;适量的增加滚筒上同一螺旋线上截齿的数目可以有效的减小载荷的波动系数;为了提高截齿的使用寿命和可靠性以及滚筒的稳定性,减小滚筒和整个采煤机的冲击性,同一螺旋线上一周内截齿的数目应该尽量选用奇数。     

采煤机滚筒结构优化研究

为了解决采煤机滚筒截割性能差,截齿易发生折断的问题,利用数值模拟软件对采煤机滚筒截割煤壁进行分析,发现截割过程分为两个阶段,分别为采煤机进刀和截割,并通过对采煤机截割煤壁截齿受力均值进行分析,给出了其相应的优化方案,通过对优化后的受力进行分析发现,优化后截齿受力平均值波动明显小于优化前的波动,且经过优化后截齿的受力均值从未优化前的1 076 N降低至914 N,降低了 152N,降低的幅度为15.06％.为采煤机优化设计提供了 一定的参考.     

一种采煤机滚筒用可旋转喷嘴的分析与应用

针对云冈矿MG2100/455-BWD型采煤机滚筒喷雾系统喷嘴在实践应用中存在的问题,经优化改造设计了一种新型可旋转喷嘴,对该新型可旋转喷嘴的结构、特征和实施过程进行了分析,并进行了实践应用效果研究.装置实践应用效果理想,有效提高了喷雾系统压力,达到良好的降尘效果.     

滚筒式采煤机截割过程受力状态的分析研究

针对近年来对采煤机工作可靠性要求越来越高的现状,以某型号采煤机滚筒为研究对象,借助ANSYS有限元仿真分析软件,对采煤机滚筒截割煤岩时受力状态进行分析.分析结果表明,采煤机滚筒截割煤岩稳定时所受三向力中以截割阻力和牵引阻力为主,侧向阻力在零附近波动,力矩状态与之相一致.经试验验证,仿真计算结果与滚筒实际工作过程的受力状态吻合,结果准确,表明本文的仿真分析结论可为采煤机结构优化工作提供技术参考.     

滚筒采煤机大修可靠性综合评价

提出了一种运用多指标评价结合模糊理论对滚筒采煤机大修可靠性进行综合评价的方法,建立了多指标评价数学模型,并以实例验证了该综合评价方法的可行性。     

不同载荷下采煤机行走机构动态特性研究

以采煤机牵引部为研究对象,建立了行走机构三维数字化模型。为研究行走机构在不同牵引载荷下的动力学特性,采用impact函数法借助基于穿透深度的非线性弹簧-阻尼模型建立了基于赫兹理论的齿销啮合碰撞仿真模型。提取了标准工况下接触力剧烈波动状态曲线,并分析了其产生的原因及影响因素。通过对比分析发现了不同工况下平均接触力增幅、峰值接触力增幅及出现时间、波动维持周期、速度及加速度状况的不同。研究发现:接触力激增速率明显高于衰减速率;峰值接触力增幅低于冲击载荷增幅,平均接触力增幅大于过载增幅;短时过载50%对接触力峰值影响更大,同等程度瞬间冲击负载对接触力波动的影响持续时间更长。     

采煤机截割滚筒行星架强度分析与改进

针对某型号采煤机滚筒行星架出现破坏的问题,以某型号采煤机滚筒行星架为研究对象,借助有限元仿真分析软件,开展了强度分析工作.结果 表明,行星架大直径端螺栓连接位置存在应力集中,通过增大行星架大直径端螺栓连接孔厚度的方法完成了改进,应力集中得到改善.改进滚筒行星架可以降低采煤机的故障停机时间,减少采煤机的运行维护成本,提高综采工作面内掘进设备的利用率.     

采煤机调高液压系统等效负载分析

调高液压系统是采煤机的重要组成部分,实际生产中,因调高液压系统故障引起采煤机停机的情况很多。该文深入分析了采煤机调高液压系统的等效负载,建立了调高液压系统等效负载数学模型,为调高液压系统的设计、改进和控制提供了依据。