采煤机截割电机扭矩轴卸荷槽尺寸研究

国产采煤机截割电机扭矩轴在割支架顶梁或遇到岩石断层等过载情况下机械保护作用效果不好.通过对国外采煤机扭矩轴的结构和性能分析,结合使用工况、理论设计计算,应用有限元分析研究,确定卸荷槽尺寸;利用CAE技术分析对结果进行验证,并在产品中试用校验;最终得出适合功率的扭矩轴卸荷槽尺寸,从而探索一种设计截割电机扭矩轴卸荷槽尺寸的合理方法.     

采煤机扭矩轴卸荷槽尺寸参数化设计

采煤机截割部电动机扭矩轴在采煤机工作过程中起着传递动力,弹性缓冲,过载保护的重要作用,通过在Ansys Workbench中建立采煤机截割部电动机扭矩轴的简化模型,并实现扭矩轴卸荷槽尺寸的参数化,再进行静力学有限元分析,得到受同一扭矩的不同尺寸下扭矩轴卸荷槽所产生的最大剪应力,再将数据进行MATLAB拟合,得到了扭矩轴卸荷槽不同尺寸与卸荷槽最大剪应力的函数关系,为采煤机扭矩轴卸荷槽的参数化设计提供了依据。     

采煤机截割部电机扭矩轴断裂可靠性分析

扭矩轴是联接电机和传动系统的关键零件,采煤机受载过大时,扭矩轴在卸荷槽处折断以保护采煤机截割部。结合采煤机工况,利用ADAMS和ANSYS对扭矩轴进行分析,得到了扭矩轴最大剪切应力值、时刻和位置。基于刚柔耦合仿真结果,分析得到了扭矩轴Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子。基于可靠性理论,构建以应力强度因子-材料断裂韧度干涉公式,得到扭矩轴的断裂可靠度和断裂疲劳寿命可靠度。     

采煤机截割部保护装置的结构改进

传统的采煤机截割部保护装置采用扭矩轴结构,由于扭矩轴卸荷槽在设计之初已经确定,遇到井下煤层复杂地质条件变化时,扭矩轴断裂较为频繁,增加采煤机运行成本;另外扭矩轴损坏时,更换新的扭矩轴花费时间较长,降低采煤机开机率,影响工作面产煤量。针对此问题对原结构进行改进,保留扭矩轴离合功能,增加限矩器对采煤机截割部进行保护,改进后的结构省去扭矩轴折断更换时间,同时降低采煤机运行成本,提升工作面开机率,提高了经济效益。     

基于响应曲面法的采煤机截割部扭矩轴优化设计

为了解决智能化采煤机在复杂工况下进行作业时,截割部负载变大,电动机容易发生损坏的问题,针对电动机保护元件扭矩轴进行结构分析对比,选择扭断效果最好的U形卸荷槽扭矩轴做为分析对象。选择卸荷槽深度、底端半径、轴向距离等参数,通过三维建模进行有限元分析。采用响应曲面法,对不同参数的扭矩轴仿真数据进行处理,得到最优的参数组合。研究结果可对采煤机截割部扭矩轴设计提供一定的借鉴。     

基于ANSYS的采煤机截割部扭矩轴有限元分析

以MG800/2000-GWD型采煤机截割部扭矩轴为研究对象,利用Pro/E软件完成U、V、I三种槽形的扭矩轴卸荷槽结构建模,采用静力学有限元方法建立3种槽形的扭矩轴静力学模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench分析得到同等条件下U形、V形、I形卸荷槽的应力云图,确定U形卸荷槽力学特性最优,为其他型号采煤机截割部扭矩轴的设计提供了参考依据。     

对采煤机截割部扭矩轴的改进研究

针对采煤机截割部扭矩轴存在剪切槽,容易损坏的缺点,提出了改进方案,对扭矩轴进行了改进。新的扭矩轴去掉了剪切槽,改为端齿结构,并设置了限位板。改进后,在采煤机截割部维护过程中,只需定期更换限位板即可,无需经常更换扭矩轴,节省了维护成本和维修时间。经过对改进后的扭矩轴进行理论上的分析论证,得出了改进方案是可行的。     

基于ANSYS的采煤机截割电机扭矩轴的设计与研究

以采煤机截割电机扭矩轴为研究对象,应用ANSYS-Workbench有限元分析软件,分析了在相同约束下不同卸载槽形式的扭矩轴的应力与应变。分析结果表明:通过改变扭矩轴卸载槽的结构形式,可以不同程度地提高扭矩轴危险截面的强度,从而为扭矩轴的设计改进提供参考。     

弹性扭矩轴的设计

弹性扭矩轴是截割传动系统的弹性缓冲装置 ,安装在截割电机空心轴内两端。在截割电机空心轴内使用弹性扭矩轴是设置传动系统弹性缓冲的好办法。下面简单阐述弹性扭矩轴的典型结构、适用材料、最大传递扭矩的确定。     

采煤机截割部过载保护方式的技术研究

结合采煤机的使用情况,对采煤机截割部的过载保护方式进行了详细讨论,论述了限扭矩联轴器的基本结构、工作原理、设计要素及初步选型,提出采用限矩器取代渐开线花键扭矩轴过载保护的3种方案,并对方案进行了分析研究。     

煤矿井下巷道掘进机截割电动机调速系统的研究

详细阐述了掘进机截割电动机进行调速的必要性,提出将直接转矩控制技术应用于煤矿井下巷道掘进切割电动机调速控制,分析了直接转矩控制技术的基本原理,建立了系统仿真模型并进行了仿真,仿真结果验证了该方案的可行性与可靠性。     

国内外采煤机扭矩轴对比分析

针对国内扭矩轴折断频繁、适应性差的现状,以艾柯夫采煤机截割部扭矩轴为标杆,进行对比研究。     

大直径钻孔一次成槽技术在桦树沟铁矿应用研究

桦树沟铁矿切割井一次成槽爆破悬顶率高、二次拉槽工作量大，严重影响矿山后续回采效率。基于CY-R40C切割天井钻机，开展大直径钻孔一次成槽技术优化研究。以大孔数目、孔底距为研究对象，以大块率、峰值振动速度（PPV）为评价指标，设计两因素三水平共计9组全因素组合试验。试验最终确定最佳大孔数目为1个，最佳孔底距为1.5 m。利用优化方案与原方案进行岩石损伤对比，结果表明优化方案通过增加补偿空间面积和提高孔底能量分布，改善了爆破效果。基于新方案，开展现场工业试验。结果显示：优化后大块率降低18.7%；采空区面积增加73.61%；成本降低7 813.8元。上述结果表明优化方案能有效改善切割槽爆破效果，为矿山降低生产成本，提高生产效率提供有益借鉴。     

曲轴车削变形原因的探讨

提出了曲轴在车削加工中 ,受机床转矩及切削力的影响 ,会发现弯曲组合变形的原因。从工件的静平衡、支撑螺栓、中心孔、切削力和切削热等方面进行了分析 ,提出了相应的改进措施 ,减小了车削变形量     

软破矿岩条件下无底柱分段崩落法拉槽方案研究及实践

如何安全快速形成切割槽一直是无底柱分段崩落法应用于软破矿岩条件时的一项技术难题。首先分析了传统“先形成切割天井、再形成切割立槽”的拉槽方案在软破矿岩条件下的不适应性，并归纳总结了当前常用的几种无井拉槽方案的优缺点及适用条件。针对金川龙首矿西二采区软破矿岩下无底柱分段崩落法开采条件，采用了一种“切割平巷+楔形炮排掏槽+直立平行炮排扩槽”的无井快速拉槽方案，同时该方案还可实现在整个分段只进行一次楔形掏槽爆破，便可快速便捷地完成整个分段的拉槽工作，从而大幅度提高了软破矿岩条件下的崩落法拉槽效率和可靠性。最后，在现场对该方案进行了应用，并根据实际应用情况对方案进行了优化，取得了较好的应用成效。     

采煤机机电液短程截割传动系统设计与性能分析

截割部是滚筒采煤机最重要的组成部分,也是最易产生失效的部分。可靠性低和适应性差的问题是现有滚筒采煤机截割部存在的主要问题,针对这些问题设计了一种机电液短程截割传动系统及其自适应控制策略。为了验证该方案的有效性和可行性,建立了泵控马达系统、蓄能器和滚筒负载的数学模型,基于AMESim和Matlab/Simulink联合仿真平台,建立了MG300型电牵引采煤机整机模型,并进行了各典型工况下的性能分析,结果表明搭载机电液短程截割传动系统的采煤机在各种煤层下均能实现滚筒转速的良好调节且效率维持在70%以上,能保证截割电机或牵引电机的恒功率运行,能实现缓冲减振,并且在部件失效时能实现系统降功率运行从而避免停工损失。因此,仿真结果表明所设计截割传动系统具有良好的自适应能力和可靠性,为采煤机截割传动系统的设计与优化提供了理论依据,为进一步实现工程应用奠定了基础。     

采煤机摇臂扭矩轴设计

为充分发挥采煤机摇臂扭矩轴安全槽的过载保护功能,对安全槽进行结构改变及槽深改变,并用ANSYS进行静力学分析,结合扭转静强度安全系数获得安全槽的最优化结构来确保发挥扭矩轴在实际生产应用中的作用。     

压滤机传动机构改造方案

为了降低压滤机传动机构的故障率,通过对传动机构运转过程、损坏情况分析,确定了传动系统发生故障的原因,并提出了将传动轴轴直径由50 mm改为65 mm,增加承受扭矩的能力;将链轮改为双键槽增加连接强度;在链传动从动轮外侧加瓦座支撑,消除轴颤动现象;将链条更换为28A-1,节距为44.45 mm、滚子直径25.4 mm,增加抗拉强度等措施,成功的解决压滤机拉板传动系统经常发生事故的情况,降低工人的劳动强度,提高压滤机开机率,减少细煤泥处理系统对生产的制约,还减少了对链条、链轮、传动轴的更换周期,创造良好的经济和社会效益。