动车组冷却单元立柱的焊缝疲劳开裂原因分析与结构改进

针对动车组冷却单元铝立柱焊缝在服役过程中出现的疲劳开裂问题,文中首先基于三区间方法对IEC 61373标准中规定的模拟长寿命随机振动工况进行疲劳损伤计算,结果表明,铝立柱最大疲劳损伤为0.27,满足使用要求。然后参考线路实测气动载荷数据,计算底板在500 Pa气动压力条件下铝立柱1的疲劳寿命为4.14×10⁵次,与实际服役寿命和开裂位置较为吻合,表明立柱疲劳开裂的原因应归结为服役过程中的动态气动载荷。最后针对改进后的钢立柱开展了疲劳评估,结果表明,2种疲劳工况下,立柱疲劳寿命均显著提高,参考铝立柱的实际服役寿命,可以推断钢立柱疲劳强度满足使用要求。     

疲劳损伤定量分析与失效评估研究进展

本文对疲劳损伤定量分析的理论和模型、断口定量分析疲劳寿命、疲劳应力以及对工程构件安全使用具有重要意义的基于损伤容限设计思想的原始疲劳质量与失效评估技术的研究现状进行了分析.通过断口定量反推疲劳应力和疲劳寿命应用最多的是Paris公式,疲劳裂纹萌生寿命目前还无法直接从断口上反推出来,一般通过人为设定a0值的方法计算疲劳裂纹萌生寿命.相对而言,国外对在役构件的剩余寿命评估方面开展了较多的工作.本文分析比较了国内外在疲劳损伤定量分析与失效评估研究的侧重点和思路的异同,并指出了加强失效分析在产品设计、生产、使用和维护各个环节的应用力度及开展失效评估技术研究是失效分析领域发展的两个重要方向.     

一种焊管定外径上料架的上限位装置

正涉及焊接钢管生产设备领域,包括可上下运动的活动支架。活动支架上端设置有传送辊,下端连接插入导向套内的导向杆,导向套下端固定在底座上,底座中间固定有能控制活动支架上下移动的动力装置;活动支架上固定有限位开关,底座上固定有立柱,限位开关在立柱上方,与立柱上端通过软绳连接。本装置结构简单、设计合理,钢管通过传送辊可平稳输送至     

ZY12000／28／64D型大采高液压支架有限元分析

本文以ZY12000／28／64D型两柱掩护式大采高液压支架为研究对象,采用Pro／E三维建模软件和ANSYS有限元分析软件相结合的方式,模拟支架在顶梁受偏载且底座两端加载和顶梁扭转加载且底座两端加载的两种恶劣工况下的受力状况,通过对计算结果的分析,得到了支架在这两种工况下的应力和应变规律,为支架的优化提供参考。     

液压支架销轴连接接触应力及失效分析

销轴连接是液压支架结构件的主要连接形式,其可靠性对液压支架的正常使用具有重要影响。基于赫兹接触理论,建立销孔处接触应力理论模型;采用ADAMS对液压支架各结构件受力分析,得到销孔受力情况;基于有限元法分析销孔处接触应力、变形及塑性应变。结果表明：在顶梁扭转、底座扭转工况下,销轴连接接触应力超过材料的屈服极限,其接触应力分布结果具有较强的非线性;销孔应力主要集中在销孔前端接触部位,销孔塑性应变集中在销孔前端接触部位,表现为挤堆效应,在正拉力下销孔两侧塑性应变更为明显。     

掩护式液压支架四连杆承载特性响应分析

四连杆作为液压支架的支撑部件,在冲击载荷下易发生失稳导致破坏。基于顶梁的承载特性,通过分析液压支架与围岩在不同情况下的耦合状态,进一步研究了液压支架四连杆的力学响应特性。基于Denavit-Hartenberg(D-H)理论,利用MATLAB软件,建立液压支架全姿态的动力学模型,分析液压支架的平衡缸和立柱的不同铰接位置对四连杆负载的影响。结果表明：立柱和平衡杠的安装位置越靠近顶梁前端,支架四连杆的负载越大,其对应的负载最大值也越大;前连杆最大值发生位置逐渐向煤壁方向移动,而后连杆则向采空区移动;立柱和平衡缸安装位置的前移增大了四连杆的负载,因此,合理的支架结构设计能在一定程度上优化支架的负载。     

滚动轴承接触疲劳失效的影响因素及其研究现状

滚动轴承接触疲劳失效是滚动轴承的主要失效形式之一。本研究以轴承的制造过程和服役过程为主线，从材料质量、加工工艺、热处理质量、表面状态、润滑状态、设计与装配、服役环境及条件等方面，概括滚动轴承接触疲劳失效影响因素的研究现状，并展望其发展趋势。研究认为，滚动轴承接触疲劳失效是多因素耦合作用的结果，提高滚动接触疲劳寿命应从轴承全寿命周期，包括设计、制造、精度控制以及润滑、装配、服役等各方面进行控制。由于服役特征不同，滚动轴承接触疲劳失效分析必须针对具体失效轴承进行综合分析，才能采取有效的预防措施。     

应用ANSYS软件对机械结构件进行计算机辅助分析

为研究大型机械结构件的空间受力分析,以液压支架顶梁为例,采用Pro／E建立三维模型,导入ANSYS中进行结构有限元分析。通过比较,说明所建模型及有限元分析的正确性。由应力和位移等值线图分析并提出合理建议。     

锻压钟罩拉杆的失效分析

借助扫描电镜等设备,对炼钢用锻压钟罩拉杆的失效原因进行了分析,发现拉杆服役寿命受外部工况和内部结构的复合作用影响,材料内部结构和微观组织的不理想是造成拉杆失效的主要原因。     

基于有限元法的钢包回转台底座强度及回转轴承失效分析

回转台底座是连铸钢包回转台设备中重要的结构件,其强度高低直接决定着整台设备的好坏以及回转轴承寿命长短;结合项目中所遇到的问题,通过Inventor三维建模,以及有限元ABAQUS分析软件进行静强度分析,得出了钢包回转台在不同工况情况下的底座的应力和变形量分布,进而对钢包回转台底座及轴承结构的强度和刚度进行分析,并进行优化;分析轴承破坏的主要原因,为设备的改造方向提供理论依据。     

我国煤机液压支架用高强钢的生产现状与发展趋势

以煤炭资源需求量不断增长为依据,介绍了煤炭开采主要设备部件煤机液压支架的巨大市场潜力,着重描述了高强钢在煤矿机械液压支架中的应用情况及国内生产研发进程,列举了Q550、Q690等高强钢在我国液压支架使用的利弊及焊接工艺的改进,提出了现阶段液压支架用高强钢在应对复杂介质耦合环境与碱性环境时暴露的腐蚀失效等问题,展望了高强钢在液压支架领域应用的发展趋势。     

液压支架主要承载构件焊接残余应力对比分析

针对综合机械化采煤工程中的安全性问题,以高强钢液压支架的掩护梁和底座为研究对象,应用X射线法对焊后及热处理后的残余应力水平进行评价.对液压支架掩护梁和底座在焊接后热处理后进行两次残余应力现场实测,分别选择各构件特殊部位6～ 10个区域(40多个测点)进行研究,定量给出了残余应力的总体水平及应力分布规律.结果表明,焊接后底座应力水平普遍高于掩护梁,最高应力为429.4 MPa(0.62ReL),掩护梁最高应力为348 MPa(0.50ReL).经过整体热处理,残余应力明显下降,底座及掩护梁残余应力最大值降幅为37％及71％;平均值降幅为46％及76％,新型热处理工艺对降低焊接残余应力有显著效果.     

ZZ13000/28/60型液压支架的设计与仿真分析

针对大同矿区6 m厚煤层和"两硬"煤层条件,建立了支架与工作面围岩的力学关系模型,依据12号煤层其他工作面现场经验、矿山压力显现监测和相应的计算公式,确立了支架的工作阻力。为保证支架的支护强度,对支架支撑能力和支撑顶板比压进行了计算。基于三维建模软件Solid Works和分析软件COSMOS建立了液压支架虚拟样机并进行了动态仿真分析,对支架双扭线进行了优化,对切顶力与采高关系和支护强度与采高的关系进行了分析。结果表明:支架的切顶力达到7 222.8~8 235.95 k N时,支架具有良好的切顶效果和支护效果;支架的梁端距在52.077~63.298 cm间变化较好;支护强度达到1.26~1.36 MPa时,支撑效率较高。     

煤矿井下硐室用液压支架拆装起吊架设计

某煤矿是立井,综采支架入井前分解成部件,通过罐笼、平板车运到综采工作面。井下空间小,大型起吊设备不能使用,之前顶梁等大的部件全靠工人用手拉葫芦安装拆卸。为此,研制了综采工作面液压支架拆装起吊架,降低了工人的劳动强度,提高了拆装速度,提高了工作效率,工人安全也得到了保障。     

基于空间力系的液压支架顶梁承载特性感知分析

针对煤矿井下液压支架顶梁受外载合力状态监测方面的空缺问题，提出一种新型传感器感知方法，在监测立柱和平衡缸工作状态的前提下，探究不同角度剪切力对顶梁与掩护梁铰接处销轴应变的影响规律。使用多体动力学分析软件ADAMS对特定高度下两柱式液压支架三维模型进行模拟仿真，分析在支架极限载荷区顶梁连接销轴处铰接力、液压缸工作阻力与顶梁外载荷之间的关系，并进一步建立销轴受力三维模型，探索盲孔应变相应的变化规律。结果表明：在顶梁不同承载位置受外载合力达到极限水平时，销轴传感器支撑力角度区间变化规律明显，且剪切力对销轴盲孔应变变化影响较大，依据空间力平衡关系分析各传感器数据即可反解出支架顶梁负载状态。     

低压密封性能检测回路中溢流安全阀设计

根据煤矿用户对支护装备故障的统计与反馈,当液压系统部分液压阀在低压状态下,出现慢泄漏现象的频次较高。为了适应煤矿井下对液压阀等元件的应急抢修,以确保工作面支护安全,设计一种体积小,便于地面和井下搬运、安装的检测设备。其中,在低压密封性能检测回路中溢流安全阀是其关键组成元件之一。分析现有的直动型溢流阀原理、结构,对其阀芯、阀座、阀体等进行创新性设计,使其在一定压力范围内保持良好的密封性。通过试验验证,溢流安全阀在2 MPa压力下密封可靠,达到矿用液压元件低压密封性能的检测标准。     

转盘钻机液压顶驱主液压动力系统性能研究

顶驱已经成为国际钻井作业的必配装备。以为现有转盘钻机研发顶驱为目标,针对转盘钻机液压顶驱主液压系统,展开性能仿真研究。基于液压系统分析软件,建立顶驱主液压系统的模型,完成液压系统的性能仿真分析。研究结果表明:新型液压顶驱的负载能力、转速以及响应速度均能满足钻井作业实际需求。研究成果为现有转盘钻机的改造提供了重要的理论支撑,对完成钻机改造具有工程实际应用价值。     

一种四柱顶置油缸压力机

本文介绍一种新型四柱顶置油缸压力机的结构和特点,该新型压力机具有液压过载保护、合模高度调整简单、提升量大等功能,对调整维修、延长设备和模具使用寿命有重要意义。     

基于AMESim的履带式底板锚杆钻机液压系统动态特性研究

随着煤矿开采的加速及矿井深度的不断加深,深部岩土应力会对软岩巷道底板造成破坏,带来较大的安全隐患。履带式底板锚杆钻机是近年来针对巷道底板支护形成的锚杆钻孔设备,对其液压系统进行优化设计与研究,并基于AMESim软件对其回转回路、行走回路和钻进回路进行仿真分析,得到各个回路的压力及流量的动态特性曲线。结果表明:所设计的液压系统能有效保证两个行走马达的同步性能,并具有调速广、波动小等优势,为现有履带式底板锚杆钻机液压系统的改进提供了参考。