大功率电牵引采煤机截割部稳态温度场研究

建立了基于UG的采煤机截割部模型,分析了截割部传热关键件的热源,冷却系统和润滑系统的工况,对截割部稳态温度场进行了基于ANSYS的温度场仿真。搭建2 000 kW功率的采煤机摇臂试验台,进行模拟加载试验并与仿真结果进行对比。试验结果表明:该仿真方法可行,仿真误差<5%。     

电牵引采煤机截割部动力学分析

应用UG软件建立了某型号电牵引采煤机截割部的三维实体装配模型,然后把该装配模型导入到ADAMS中,建立了采煤机截割部的虚拟样机,并对其齿轮传动系统齿轮间啮合力进行了仿真计算,为采煤机截割部的设计和改进提供了依据。     

采煤机大功率截割部加载试验的方法

介绍了采煤机大功率截割部加载试验的一种新的实现方法,同时阐述了加载试验的工作原理、主要组成部分和主要技术特点。     

采煤机截割部刚柔耦合动力学分析

利用HyperMesh、ANSYS APDL、ADAMS之间的交互接口,建立了采煤机截割部的刚柔耦合动力学模型。将LS-DYNA仿真得到的滚筒载荷作为系统负载进行动力学仿真,得到了采煤机截割部传动系统工作过程中的动力学响应以及柔性摇臂的应力规律,通过对比纯刚体动力学仿真与刚柔耦合动力学仿真结果,分析了柔性摇臂对采煤机截割部动力学响应的影响。对采煤机截割部的优化设计具有重要的指导意义。     

基于UG的采煤机截割部运动学分析

应用UG软件建立了某新型大功率采煤机截割部及其调高机构的三维实体装配模型,并对其运动学特性进行了分析。分析结果表明:所研究的采煤机截割部各构件之间没有干涉发生、各机构运动平稳,截割部传动系统具有良好的运动学性能,验证了该采煤机截割部设计的合理性。分析结果可以指导修改零件的结构设计,为下一步动力学仿真分析奠定基础。     

采煤机截割部加载试验方法及工装的研究

通过对现有采煤机截割部加载试验台进行分析,对已有的试验台工装提出了改进方案。此方案改变了安装过程的定位基准,减小了安装过程的定位误差,从而提高了测试精度。通过对联轴器和夹具体的改进,大大缩短了安装时间,提高了检测效率,节约了生产成本。     

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。     

电牵引采煤机双级行星传动截割部设计

双级行星传动具有传动比大、体积小、传动效率高、承载能力大等优点,被用于采煤机滚筒中,解决了单级传动比小的问题。介绍了双级行星传动截割部的设计过程,并用MATLAB优化工具箱中的遗传算法对双级行星传动进行优化设计,使其结构更加紧凑。     

大功率采煤机截割部分析验证装置设计

针对当前国内大功率采煤机截割部分析验证能力不能满足煤炭工业发展需求的难题,总体设计了1套电加载反馈的分析验证装置,具有加载范围大、自动化程度高、功能完善、节能减排等特点,可以有效节约80%以上的电能;设计了1种增速范围广、适用功率大的功率分流式分体结构增速装置;装置的设计成功,对采煤机截割技术的发展具有实质意义。     

基于刚柔耦合的采煤机截割部可靠性研究

基于Matlab、UG、ADAMS和ANSYS联合构造的协同仿真环境,建立了采煤机截割部的刚-柔耦合虚拟样机模型,充分考虑了弹性变形体在复杂机械系统仿真中的影响,解决了输入负载的模拟和仿真边界条件的确定等关键技术问题。基于截割部的刚柔耦合协同仿真分析,得到了关键零部件应力分布与变形情况,发现了摇臂壳体的薄弱环节,并提出了优化方案,优化后壳体应力分布情况得到了明显的改善,为采煤机截割部的结构设计优化提供了依据,对深入研究截割部传动系统的动态性能具有重要价值。     

采煤机截割部的润滑系统

对采煤机截割部减速箱的润滑方法进行了综合 ,指出了各种方式的优缺点。在此基础上 ,提出了一种新的润滑系统 ,供设计采煤机时参考     

基于应力-强度干涉理论的采煤机截割部关键零件可靠性分析

随着中厚煤层不断开采完毕,薄煤层开采比重将不断加大,其安全、高效开采日显重要,但由于开采空间有限、条件恶劣,采煤机易出现设计结构不合理、工作状态不稳定、可靠性差等问题。以MG2*100/455-BWD新型薄煤层采煤机截割部为工程对象,采用Pro/E,ANSYS,ADAMS建立了该采煤机的刚柔耦合虚拟样机模型,基于破煤理论建立了采煤机螺旋滚筒的力学模型,通过MATLAB编制了相关程序解决了刚柔耦合虚拟样机模型载荷添加的问题;通过虚拟仿真获取了关键零件输出轴、壳体、行星架的Von Mises应力分布及最大应力节点应力值的时域信息,以30组不同牵引速度仿真模型的仿真结果建立了各关键零件的最大应力分布函数;以应力-强度干涉可靠性理论为基础,结合各关键零件的最大应力分布函数及所用材料强度分布函数,在考虑载荷作用次数情况下,建立各关键零件在随机载荷多次作用下的可靠度计算模型。经分析计算得到输出轴、行星架、壳体的可靠度分别为0.978,0.536及0.614,研究发现:行星架与壳体存在应力集中现象,应力最大位置分别位于行星架腹板与花键轴相交处及壳体惰轮轴孔后侧与行星减速器承载部分相交处。在对薄弱零件改进后,行星架、壳体的可靠度分别达到0.969 0和0.997 4,满足使用要求。该方法可有效缩短产品设计周期,提高采煤机关键零件的设计质量及可靠性。     

采煤机牵引部CAT测试系统的设计研究

采煤机是煤矿生产的重要设备 ,而采煤机牵引部又是采煤机的主要组成部分 ,因此采煤机牵引部是否完好直接影响采煤机的开机率 ,从而影响煤矿生产的高产高效。介绍一套采煤机牵引部CAT测试系统 ,此系统能够对采煤机牵引部进行模拟实际工况的测试 ,测试数据和实验报表由计算机自动处理。经过 4a多的现场使用证明 ,系统工作可靠 ,具有良好的应用前景。     

基于多体动力学的采煤机截割部可靠性研究

基于Pro/E、Matlab、ADAMS和ANSYS联合构造的协同仿真环境,建立了含硫化铁结核的薄煤层采煤机截割部刚-柔耦合多体系统模型,解决了输入负载的模拟及建模与仿真边界条件的确定、双电机驱动的采煤机截割部电机转速的匹配等关键技术问题.基于刚-柔耦合采煤机截割部虚拟样机的仿真,找出了截割部关键零件设计上存在的问题：如行星架、行星轴及摇臂壳体的变形过大,动态刚度不足等,为采煤机截割部系统的优化提供了明确的量化依据.有助于在采煤机物理样机制造前就全面掌握其动态性能,提出明确的优化方案并改进设计,降低了新产品的研发成本与时间.     

基于粒子滤波的采煤机截割负载特性分析

针对以往采煤机截割负载测量方法所存在的通用性不强,易受振动和冲击干扰等问题,建立了截割负载与截割电机电流间的理论模型,提出了基于粒子滤波的采煤机截割负载分析方法。在西安煤矿机械有限公司电气分厂的电机负载模拟试验台上针对MG900/2210-WD型电牵引采煤机进行了模拟加载试验,并运用粒子滤波方法对试验结果进行了处理和分析。分析结果表明：截割电机电流信号是一个滞后于截割负载23 ms的时延信号,两者的互相关系数为0.71;电流信号主要集中在10 Hz以内的低频带,不易受到电网波动以及煤块冲击的干扰,对于MG900/2210-WD型采煤机而言有用频率为1.63 Hz;粒子滤波能够有效的滤除电流信号中的高频干扰,且当粒子数达到170之后滤波效果趋于稳定     

面向知识工程的采煤机截割部现代设计方法与系统

为实现采煤机截割部的智能设计,应用知识工程原理设计了采煤机截割部现代设计方案。研究了基于ε一致性准则粗糙集扩展模型的采煤机总体技术参数知识获取方法,为截割部设计奠定了推理基础。提出以面向对象表示方法为主、产生式规则和过程式表示方法为辅的混合知识表达模型,实现了采煤机截割部设计对象及其设计知识的集成。针对采煤机截割部设计过程,将实例推理、模型推理和规则推理3种知识推理技术结合,构建了符合设计思维的融合知识推理模型。在UG平台下开发了采煤机截割部现代设计系统,通过实例验证和企业应用证明该方法可行、有效。     

大功率采煤机截割部温升过高现象及解决方法

针对大功率电牵引采煤机截割部温升过高的现象进行理论分析 ,并给出计算方法 ,通过定性分析找出产生这一现象的根本原因和解决方法 ,为大功率采煤机截割部的设计提供设计思路和理论依据。     

多源驱动的采煤机短程截割传动系统固有特性分析

针对传统采煤机截割传动系统存在传动链过长、可靠性差、突变工况调速性能差的特点,在提出的多源驱动的采煤机短程截割传动系统的基础上,采用集中参数法建立了系统平移-扭转-轴向耦合动力学模型,进行了系统固有特性分析。结果表明,耦合轮系和行星轮系耦合时重根频率不变,单根频率发生变化;单根振动模式变得更为复杂,重根振动模式与原来保持一致;模态能分布与构件形变振动状态一致;耦合轮系支撑刚度和构件质量对系统高阶固有频率影响较大,行星轮系支撑刚度对系统低阶固有频率影响较大;而啮合刚度均对高阶固有频率影响较大。对系统激励频率和固有频率对比分析,发现系统低速运行时可能发生共振。研究结果可为避免系统出现共振现象和实现动态特性优化提供理论依据。     

MG系列采煤机牵引部液压系统常见故障诊断

对MG系列采煤机牵引部液压系统常见故障进行了分析 ,并根据分析结果绘制故障逻辑诊断流程图。     

抱轨制动系统热-机耦合温度场分析

抱轨制动过程中产生的温度场是影响制动效果的关键因素。基于传热学理论建立了抱轨制动系统的热-机耦合热传导数学模型,运用ANSYS软件建立了制动系统有限元分析模型。通过对闸片尺寸、定制动力下不同摩擦因数和定摩擦因数下不同制动力对温度场大小和分布的影响进行了仿真分析,得出了不同工况下单轨吊制动系统的温度场大小和分布规律,并试验验证建立的理论模型和仿真分析结论是可靠的。研究结论为抱轨制动系统的设计提供理论参照。