横轴掘进机截割油缸动态压力试验研究

通过对EBH315型掘进机模拟岩壁截割试验,测试横轴掘进机在截割过程中截割油缸动态压力变化,分析试验数据,比较上下截割和摆动截割2种截割操作方法,总结横轴掘进机的井下截割操作方法,并为回转机构强度验算提供负载数据。     

纵向和横向截割头的部分断面掘进机

<正> 正如部分断面掘进机这一名称所表述的一样,这种掘进机只能截割掘进工作面的一部分。为了达到截割整个巷道断面的目的,截割头得在掘进工作面上上下左右地移动。人们把纵向截割头和横向截割头的掘进机,按照截割头的转向细分成径向掘进机和轴向掘进机。纵向截割头与截割臂做同轴旋转(图1,左),截割臂的回转方向与截割头转动轴线垂直。在横向截割头情况下,横向截割头的转动轴线与截割臂成90°角,即与掘进工作面平行(图1,右),截割臂的回转方向与截割头的转动轴线一致。西德煤矿中主要使用的部分断面掘进机的主要数据见表1。目前使用的掘进机大约80台,其中约65％以纵向截割头工作,35％以横向截割头工作。     

EBH300(A)岩石掘进机截割部设计及应用

通过对EBH300(A)岩石掘进机截割部与传统掘进机截割部的结构对比,分析得出EBH300(A)岩石掘进机截割部升降油缸作用力与力臂的夹角变大,使升降油缸作用力在截割臂上作用点的位置发生改变,进而使截割部升降过程的受力状况得到了明显改善.同时,EBH300(A)岩石掘进机截割部回转结构采用了齿轮、齿条传动,代替了传统的回转油缸直接驱动,使截割部回转过程的受力状况得到了改善.通过受力分析和力矩计算,得出EBH300(A)岩石掘进机截割部与传统掘进机截割部力矩变化图,得出EBH300(A)岩石掘进机截割部升降、回转力矩更大,运转更平稳,截割效率更高,基本消除运动中振动的结论.通过在山东新巨龙矿的应用,验证了EBH300(A)岩石掘进机截割部设计达到了提高截割性能的目的,为掘进机自动控制信号准确可靠传输奠定了基础.     

某重型掘进机截割试验分析研究

某重型掘进机是专门用于大断面巷道掘进的硬岩掘进机,经济截割硬度可达f8～f10。为了检验其是否达到设计水平及实际截割能力,更好地用于现场实际操作使用,对其进行了假岩壁截割试验。通过试验采集了掘进机在不同截割参数下截割电机功率、液压系统压力和流量变化曲线、整机振动数据及关键部位应力变化数据,经过对试验数据的整理分析,得到掘进机整机有关参数的表现特征,从而验证掘进机设计过程中的计算与分析过程,为掘进机的设计和研究积累实际参考数据。     

矮身掘进机截割部设计

通过分析矮身掘进机发展的必要性,主要设计了掘进机的体积尺寸和截割部。截割部是掘进机直接截割煤岩的装置,其运转情况、截割能力、结构形式直接影响掘进机的掘进效率、生产能力和机体的稳定性,是衡量掘进机性能的主要因素和指标。     

悬臂掘进机截割头功率和运动参数的分析

<正> 掘进机是实现巷道掘进机械化的主要设备。近年来,在煤和半煤岩巷道中,各国均在大力研制和推广使用各种类型的巷道掘进机,其中以部分断面型的悬臂式掘进机应用最多。悬臂式掘进机工作机构的破煤装置是截割头。使用和研究表明,截割头所具有的力参数、运动参数、几何参数和截齿结构与强度,直接决定了掘进机对煤岩的适应性和掘进速度。因此,合理地选择截割头的有关参数,是悬臂式掘进机工作机构设计中的一个重要问题。但由于煤岩性质的复杂多变,以     

关于掘进机电控系统的改进设计探讨

常规掘进机需要人工通过控制机械液压手柄完成掘进工作,效率低,自动化程度低。因此,在现有掘进机电控系统基础上,对电控系统的总体框架以及软硬件进行了升级改进设计。所设计的系统能够对掘进机进行人工远程定位和自动化控制截割,并实现掘进机的遥控操作和截割电机恒功率控制等,对提高掘进效率具有重要意义。     

基于磁流变的巷道掘进机高效运行分析探讨

为了减少掘进巷道超挖欠挖现象,降低施工强度和成本,提高巷道掘进效率,采用一种基于磁流变截割环境感知与控制协同的巷道掘进机高效运行方法,依据掘进机截割环境感知数据,基于识别出的不同煤岩截割特性,针对巷道不同区域施工要求,采取相应的巷道掘进机多运动机构协同控制(行走速度,姿态,截割头摆动速度等参数),既能保证掘进机截割部处于恒功率高效运行,又能克服掘进机截割臂的惯性对截割成形质量影响,以高效的截割工艺路径控制掘进机完成断面自动截割作业,实现巷道掘进机精准、高效运行,改变采掘比例失调局面,满足煤矿集约化生产需求。     

悬臂式掘进机电控系统的自动化升级研究与设计

文章通过对EBZ260型悬臂式掘进机电控系统进行硬件系统和软件系统的升级设计,实现了掘进机全遥控操作、截割头定位及截割断面监视、截割电机恒功率工值,自动截割等功能。对自动化升级设计的悬臂式掘进机进行模拟试验,确定升级设计后悬臂式掘进机升级后能够有效提高矿井工作面掘进自动化水平,降低人工作业误差,提高巷道断面掘进质量,为矿井安全高效生产奠定基础。     

悬臂式掘进机的改型设计

在截割过程中,横轴式可以进行上下左右摇摆截割,方便灵活。可伸缩的截割臂,在解决掘进机掘进面窄的问题上发挥了很大作用,掘进机截割部可伸缩,加大了截割部的长度,从而加大了截割头经过的截割面,提高了掘进效率。     

悬臂式掘进机远端监控系统设计

煤矿井巷道悬臂式掘进机广泛应用于煤、软岩巷道及中等硬度的半煤岩巷道中,掘进工作面现场环境异常恶劣,操作人员不宜在掘进工作面工作,设计一种掘进机远端操作台,该远端操作台能显示掘进各项参数和各种故障报警信息,实现掘进机履带行走、截割头升降回转伸缩、星轮正反转、一运正反转、后支撑升降、油泵电机启停、截割电机启停等所有动作的控制。同时在巷道掘进工作面处安装防爆摄像头,画面信号通过同轴视频电缆传输至远端操作台上的显示屏,实现掘进机的远端监控。     

悬臂式掘进机的改型设计

在截割过程中,横轴式可以进行上下左右摇摆截割,方便灵活。可伸缩的截割臂,在解决掘进机掘进面窄的问题上发挥了很大作用。掘进机截割部可伸缩,加大了截割部的长度,从而加大了截割头所经过的截割面,提高了掘进效率。     

掘进机截割刀具制造工艺的探讨

掘进机作为井下巷道掘进设备,截割刀具是掘进机工作机构的核心部件,其形状、尺寸和截齿的排列方式对掘进机的工作效率和性能有重大影响。通过设计开发一种适应不同截割刀具定位装置的变位机,可以适应不同截齿参数截割刀具的制造。并对整个焊接工艺技术进行了优化设计,可提高截割刀具的焊接质量和生产效率。     

掘进机截割电机机壳有限元分析

掘进机截割电机机壳结构特殊且受力状态复杂,为确保其设计性能满足掘进机截割的各种工况条件,需要对其应力分布规律进行全面了解.对掘进机截割电机机壳建立有限元分析模型,并进行多工况多位置应力分析研究,通过讨论有限元计算结果,从VON MISES等效应力分布出发,全面分析了掘进机截割电机机壳的强度、刚度等结构力学性能.分析结果表明,该截割电机机壳结构设计合理,具有足够的强度和刚度.     

掘进机截割机构回转铰点对截割能力的影响研究

利用Matlab程序设计语言对纵轴式掘进机的截割机构的回转铰点进行设计研究,从而分析回转铰点的不同位置对水平切割牵引力的影响,为提高掘进机的破岩能力和关键元部件的强度设计提供一定的依据。     

三交河煤矿EBZ-200A型掘进机截割头优化与验证分析

掘进机是矿用机械中十分重要的设备,三交河煤矿EBZ-200A掘进机截割头存在截齿磨损严重、易断裂等问题,影响了掘进机的作业效率及安全。针对这一问题,通过理论、模拟仿真以及实验,对其进行分析研究,得出了该矿掘进机截割头的合理参数,为该矿截割头优化改进提供了参考。     

基于数字孪生技术的煤矿掘进机自动截割方法研究

为了解决目前掘进工作面设备自动化控制存在的缺乏可视化人机交互控制、缺乏掘进工作面数字孪生动态建模、缺乏巷道模型与掘进机定位导航系统融合的问题,提出一种基于三维数字孪生技术的煤矿掘进机自动截割方法;该方法利用三维数字孪生技术的巷道模型生成截割模板,实现掘进机对预设截割断面的自动化截割,可达到人工远距离、可视化控制掘进机安全自动作业的目的。介绍了数字化巷道和掘进机模型的构建方法以及数据驱动逻辑,并对掘进机自动截割控制方法进行了详细阐述。结果表明,该方法避免了粉尘等对掘进机自动化截割的影响,降低了人员现场作业风险和劳动强度,解决了掘进机远程截割精确度低、巷道断面成型质量差等问题。     

巷道掘进截割钻进先进技术研究现状及展望

为响应智能化煤矿发展需要,同时为改善综掘工作面智能化无人化发展较综采工作面滞后现状,提出了掘进装备自主定型定向截割、掘进装备自主巡航、掘进机健康管理技术及多机多工序智能协同控制技术四大截割钻进装备先进技术并给出研究方向。针对掘进装备自主定形定向截割技术,通过研究不同掘进装备的截割轨迹规划、机身振动特征对截割头轨迹误差的影响规律及不同掘进速度下掘进巷道顶板稳定性分析方法进行掘进装备截割路径及截割速度规划研究;通过研究位姿监测技术、恒功率截割技术、记忆截割技术实现掘进装备自主定形定向截割控制;通过数字采集系统构建掘进巷道数字孪生虚拟模型,采用掘进机虚拟操纵平台实现掘进机远程自动截割控制。通过掘进巷道环境感知技术,构建掘进巷道的三维模型并标明巷道的安全情况;利用激光扫描及多种算法,形成巷道三维点云模型;对激光、通信、视觉及惯性等传感器等进行技术互补性融合,利用多种融合算法,实现高精度巷道感知;采用随钻测量系统进行瓦斯监测和超前探水作业;将视觉感知技术、激光测距技术、全站仪、超宽带定位技术等融入井下巷道的设备定位系统中,实时监测巷道内的掘进机位姿。通过结合掘进机健康管理技术发展现状,梳理出掘进机健康管理技术在故障预警技术、故障诊断技术、寿命评估技术3个方面存在的不足,并针对所面临的挑战提出了跨时空域度的监测信息多源数据融合技术、掘进机与断面岩层耦合作用机理、突发事件风险识别模型、自学习健康管理系统4项拟解决的科学问题。通过多传感器信息融合技术,研究掘进系统截割单元及临时支护单元的控制方法,分析多源信息分析处理及优化策略,以自动截割系统和超前临时支架移架系统为例,阐明了多传感器信息融合的运行机制,提出多工序协同控制技术难点及实现这一目标需要解决的2个关键点。     

160型薄煤层掘进机回转耳架的静力学有限元分析

为合理设计160型薄煤层掘进机回转耳架结构,运用三维CAD平台SolidWorks对其进行了三维建模,并采用SolidWorks Simulation在回转耳架最普遍的两个工况下对其进行了有限元分析,得到了回转耳架的应力、变形云图和最大应力、变形位置。根据该分析结果,提出了回转耳架改进方案,从而实现了其结构合理化设计。     

S200M型掘进机截割头轴断裂失效分析

掘进机在工作时截割头轴发生断裂 ,用化学分析、金相检验、硬度检验等方法对断裂截割头轴进行了分析。结果表明 ,截割头轴断裂与冶金质量无关 ,是由于热处理淬火加热未达到奥氏体化温度 ,组织中存在大量块状铁素体 ,降低了材料强度 ,最终导致截割头轴断裂