滚筒式采煤机截割煤层过程中截割部的仿真分析

针对目前采煤机截割系统运动规律难掌控等问题,对采煤机截割煤层进行了仿真分析研究。构建了采煤机滚筒及截割部截割煤层力学仿真模型,然后以采煤机不同牵引速度为例对其进行仿真分析,研究摇臂上节点26767的x、y向位移及加速度以分析截割部在截割过程中的振动特性,这为全面掌控采煤机截割部的动力学特性奠定了研究基础。     

突变工况下采煤机截割部齿轮传动系统特性研究

为研究采煤机截割部齿轮传动系统在突变工况下的动力学特性,建立了截割电动机、齿轮传动系统和截割滚筒的采煤机截割部传动系统动力学模型。以电动机输出转速为驱动,以截割滚筒所受转矩为负载,研究了系统在稳定工况、截割负载突变和牵引速度变化情况下采煤机截割部齿轮传动系统动力学特性。结果表明:受负载转矩的影响,稳定工况下低速级行星齿轮部分受外部载荷直接作用,振动最大,随着传动链中阻尼的消振作用,高速部分齿轮副的振动逐渐减弱;截割负载突变和牵引速度的增加使传动系统中高速级齿轮的振动和受力明显加剧。     

薄煤层采煤机新型截割部及其动态仿真

为解决薄煤层采煤机截割部挡煤和动态特性低的问题,在分析现有截割部结构形式的基础上,提出一种新型薄煤层采煤机截割部。该截割部将行星机构外置,放置于滚筒外侧,降低了滚筒筒毂直径,增大了叶片直径,提高了装煤效果。为保证截割部的动态特性,利用Pro/E和ADAMS对常用和该截割部进行仿真对比分析,并以行星架的输出扭转振动角加速度幅值为标准。研究结果表明,该截割部行星架输出扭转振动加速度小于常用截割部,波动较小,表明该截割部的动态特性较优。     

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。     

滚筒式采煤机截割部机电联合仿真

为了研究截割电机机械特性对采煤机滚筒受力特性的影响,利用SIMULINK建立采煤机截割电机模型;通过ADAMS建立采煤机截割部虚拟样机模型;使用电机模型对采煤机截割部进行驱动,同时将电机所受力矩反馈到电机模型中,建立了基于MATLAB/SIMULINK和ADAMS的采煤机截割部机电耦合模型。采用LS-DYNA对采煤机滚筒截割煤岩过程进行模拟仿真,得到滚筒的受力情况;将截割仿真得到的载荷添加在采煤机滚筒上,进行了采煤机截割部机电联合仿真,得到了截割电机输出转矩和输出转速的曲线,为研究电机过载保护提供了数据支持。     

基于ADAMS采煤机截割部弹性扭矩轴动态特性研究

针对采煤机负载具有随机周期性的特性,选取了低频交变、高频交变2种典型载荷,依据等效转动惯量和刚度理论,基于ADAMS建立了采煤机截割部三维模型,分析了弹性扭矩轴对系统动态特性的影响,并从负载频率的角度对截割部的振动情况进行了研究。     

基于遗传算法的采煤机截割部优化设计

为提高采煤机的安全性、可靠性和工作效率,论文采用遗传算法,以MG500/1180-WD型电牵引采煤机为基础,对其截割部齿轮传动系统进行优化,以期降低传动部体积质量;同时通过空载振动试验,对比优化前后采煤机截割部空载振动情况,试验得出,优化后的采煤机截割部振动幅度小于优化前的截割部。在实际工业试验中,优化后的MG500-1180型采煤机工作性能良好,表明采用遗传优化方法进行现有采煤机改进性设计是可行的。     

基于Pro/E和ADAMS的薄煤层采煤机新型截割部设计

针对在薄煤层复杂地质条件下,采煤机截割部的挡煤以及动态特性低等问题展开分析和研究,在现有采煤机截割部结构特点基础上进行改进和优化,提出了一种新型的薄煤层采煤机截割部。采用Pro/E和ADAMS工具对改进前后的截割部进行仿真对比,研究结果表明,新型截割部设计动态特性优于传统的截割部。     

基于小波包分析的采煤机振动信号去噪探讨

为实现采煤机截割部振动信号的分析与处理,提出基于能量-相关性关系以及小波包分析方法建立处理模型,设计了采煤机截割部振动信号在线去噪系统,提高了复杂工况下采煤机截割部振动信号采集的可靠性。     

基于虚拟仪器的采煤机自动调高系统研究

本文结合传统的记忆截割法,并结合采煤机的振动信号和截割电机电流信号,提出了一种基于虚拟仪器系统的采煤机自动调高方法。分析了传统的记忆截割法的优劣,对振动信号进行了分析描述;对截割电机的工作特性进行了分析,包括采煤的调速状态和截割电流变化,为电流检测方法提供了更加合理的理论依据。最后根据信号的变化特性建立了基于虚拟仪器的采煤机信号检测系统,搭建了基于虚拟仪器的采煤机自动调高硬件系统;通过LABVIEW软件建立了振动信号和电流信号的分析程序和自动调高控制程序,可以进行煤岩识别,从而对摇臂摆角进行相应的调整;运用LABVIEW建立模拟电流信号和振动信号,对控制过程进行了仿真。仿真结果表明建立的基于虚拟仪器的采煤机自动调高控制系统是可行的。