矿用截齿节能热处理工艺

本文论述了42CrMo合金结构钢与YG11C超粗颗粒硬质合金钎焊、PAG类水溶性淬火剂淬火工艺,根据矿用截齿使用工况条件采用相应的热处理,以达到所需要的耐磨抗冲击与抗剪切性能,并且节约了能源,改善了环境保护。     

截齿安装约束的动力学性能研究

基于CAD和ANSYS软件建立掘进机截割部截齿的数值模拟仿真软件，并在设置仿真条件的基础上，分别对截齿在不同冲击时刻下截齿头部和刀杆尾部的应力、应变情况进行对比，得出不同截齿安装约束下对应的动力学性能，为后续提升截齿安全性和可靠性奠定基础。     

提高截齿寿命的措施

截齿的工作环境恶劣，承受的截荷较大，使用寿命较短，文中针对悬臂式巷道掘进机截割头镐形截齿的失效形式，进行了失效原因的分析，应用截齿运动学和力学分析研究的理论，结合实际给出了提高镐形截齿寿命的措施。     

镐型截齿不同角度对掘进机截割性能的影响研究

镐型截齿在截割头上进行安装时的切削角及倾斜角对截齿的截割性能具有重要的影响作用，采用有限元仿真分析的形式，对不同的切削角及倾斜角的截割阻力进行分析。结果表明，在切削角度为45°、倾斜角度为15°时截齿作用的截割阻力最小，截齿的截割性能最好，在煤岩的截割过程中应尽量选取最优的角度，提高掘进机的效率。     

采煤机截割煤岩石的数值模拟研究

针对采煤机在实际生产过程中截割部所承受的载荷为交变状态，再加上环境的恶劣性导致截齿的性能受到影响。以截割部截齿为研究对象，基于计算机分析软件建立截齿和煤岩层的装配模型，并结合现场参数完成模型中参数设置；开展截割速度、截割深度和截割角度对截割煤岩层时截齿的应力场合温度场数值模拟研究，为确定最佳截割工艺参数，提升装备的使用性能奠定基础。     

极少齿圆柱斜齿轮加工的探讨

通过对YG3612卧式高精度滚齿机挂轮的搭配，可完成5齿及5齿以下极少齿圆柱齿轮的滚齿加工，并对少齿根切问题进行了计算，给出了有关参数的取值范围，校核了连续传动的条件及重合度。     

端帮螺旋采煤机钻头截齿磨损性能研究

螺旋钻头截齿磨损性能直接影响端帮采煤机的工作效率及可靠性,文中采用离散元法分别研究螺旋钻头不同截割部截线截齿磨损特性与截齿受力情况;基于Design-Expert对肋板截齿做响应面分析试验,选取截齿安装角度、截齿排列方式、截齿个数为设计变量,以肋板截齿磨损率及颗粒黏结键断裂量为设计目标进行优化设计.结果 表明:端盘及轴毂外圈截线截齿磨损量最大,内圈截线截齿磨损量最小;端盘截齿载荷先有较大起伏,后趋于稳定,轴毂截齿载荷变化稳定;肋板截齿在中间截线处磨损最严重,载荷量最大,两端磨损量、载荷量最小.响应面试验得到设计变量对肋板截齿磨损率及颗粒黏结键断裂量的影响规律及显著关系;肋板截齿最优设计参数为:截齿安装角度为42°,截齿排列方式为棋盘式,肋板截齿个数为6个.     

基于LS-DYNA的不同工况下采煤机截齿的冲击特性研究

在采煤机截齿单载荷冲击研究理论的基础上,建立了采煤机截齿的受载冲击动力学模型,以截齿切入煤层的截割角以及截齿截割时的速度为变量,利用LS-DYNA仿真分析软件对不同工况下采煤机截齿的冲击特性进行了研究,结果表明:随着截割滚切入煤层时的速度的增加,作用在截齿运动反方向上的截割阻力逐渐降低,而截齿的截割角越大作用在截齿上的截割阻力就越大。     

采煤机截齿分布与载荷谱关系的实验研究

为了研究斜切工况下采煤机滚筒截齿分布对载荷谱的影响规律,进而对截齿设计提供参考依据,采用等效截齿测试齿座对滚筒同一螺旋叶片不同截线上截齿载荷进行实时在线监测,同步存储后导出分析。实验结果表明:系统技术可靠、性能稳定,能够实时动态检测截齿截割力的变化,通过不同截线上截齿时间-截割力变化曲线可得:截割力曲线波动规律具有相似性,滚筒斜切截割煤岩时,截齿载荷整体曲线呈现波峰与波谷交替形式,反应截齿随截深变化截割力不断改变的过程;同一截齿的截割阻力大于其进给阻力,但其波动状态相似,都出现许多不规则波动;单个截齿上的截割阻力和牵引阻力的瞬时值服从对称性较好的Gamma分布,其分布参数随截齿所在截线与端盘距离呈一次傅里叶级数关系,为研究截齿载荷谱规律提供了一种新方法。     

截齿卸煤机的设计

为解决北方冬季冻煤卸车问题，借助采煤机截齿切割煤炭原理，利用螺旋滚筒往车外排送煤炭，并对螺旋截齿配置与牵引速度进行合理匹配，设计出一种新型的截齿卸煤机，能大大提高卸车效率。     

掘进机实验台的假岩壁截割模拟分析

为了完善煤矿掘进机的厂内实验系统，对实验台前端的假岩壁进行不同性能的取样，本文通过截齿对假岩壁截割的模拟实验，应用LS-DYNA建立柔性体截齿实体模型，根据无网格光滑质点动力学理论构建岩壁的本构模型。通过对三种坚固性系数岩壁截齿模拟，得到截齿硬质合金头处的应力变化及其统计值；模拟结果表明：齿体硬质合金头的应力集中较严重，当9〈〈13时，对应的应力最大值为355～645MPa之间，满足强度要求，损坏由疲劳破坏所致。     

不同工况下采煤机镐形截齿受力分析

为延长采煤机截齿的使用寿命,提高采煤机截齿工作的稳定性,介绍了采煤机截齿截煤机理,分析了镐形截齿截煤时的受力情况,并重点研究了截齿刀头未磨钝、刀头磨钝以及刀头脱落等不同工况下,截齿的截割受力情况,借助有限元仿真分析了截齿实际受力情况。研究结果可为截齿的设计、生产以及日常使用提供参考。     

掘进机截割头不同截齿间距下掘进效果的分析

掘进机截割头是截割作业的直接接触部件,在截割过程中,截齿间距的不同,造成截齿的受力及寿命不同,引起截割头的振动.对截割头球冠段的截齿间距进行优化设计,采用ABAQUS软件对不同截齿间距的掘进进行仿真分析.结果表明,优化后的截齿间距截齿受力整体有所减小,分布更加均匀,从而可以提高截齿的使用寿命,提高掘进机的工作效率.     

基于ANSYS/LS_DYNA的掘进机截齿截割煤岩动力学分析

利用ANSYS/LS_DYNA软件建立了截齿和煤岩的有限元模型,应用LS_DYNA的显式动力分析算法,对单个截齿截割煤岩的动力学过程进行了模拟,得到截齿在截割煤岩过程中受到的动态力变化曲线及煤岩的应力云图,对截齿在不同安装角及不同截割速度时,截齿在截割过程中的受力进行模拟,对比分析不同工况下截齿的受力大小,获得最佳的截齿安装角及工作速度,为截割头上截齿的分布及安装提供指导。     

两种载荷下掘进机截割头转子系统动力学分析

为了研究不同截齿载荷条件下（锐利截齿和磨钝截齿）掘进机截割头和悬臂系统的动力学特性，建立了掘进机截割头-转子-轴承系统的弯扭耦合非线性动力学模型。考虑截割头和转轴之间的花键啮合间隙、滚动轴承接触的非线性因素影响下，推导了掘进机截割头转子系统的动力学微分方程。然后对受到时变载荷下的截割头转子系统动态响应特性进行了分析:在锐利截齿条件下，截割头转子系统在低转速n∈［15，20］时处于混沌和拟周期运动状态，提高转速后系统处于周期运动状态;在截齿磨钝条件下，截割头转子系统的振动明显加剧，混沌运动范围增大，频率幅值波动明显。结果表明：在给定截割煤层硬度、切削厚度等前提下，随着截割转速的升高，系统由混沌运动向周期运动转变。动态分析结果为掘进机的减振和动态设计提供了理论依据。     

硬岩掘进机截齿和齿座承载的性能分析

采用ANSYS有限元分析的方式,对掘进机截齿和齿座的应力应变进行分析,找到了截齿和齿座容易发生损坏的位置,并提出了提高截齿和齿座质量的具体途径.分析表明:在进行截割的过程中,截齿和齿座的变形都较小,可以忽略;在进行截割的过程中,截齿的最大应力出现在刀头的位置处,并且存在着应力集中的现象,对于截齿的截割过程是不利的.在实际的应用过程中,应采取先进的合金材料,采用先进的焊接工艺提高焊接的质量,从而提高截齿和齿座的质量,保证截齿的性能及使用寿命.     

采煤机钻式采煤截齿不同安装角度的受力分析

针对采煤过程中薄煤层及保护层采用钻式采煤机,对煤岩截割过程中截齿的受力作用较大,容易造成截齿磨损这一问题,探究了截齿截割煤岩模型的构建,采用离散元仿真分析的方式对不同安装角度下的截齿的受力作用进行分析.通过不同的切削角、旋转角下截齿的受力变化规律,为截齿应用过程中的安装角度选取提供依据,从而减小截齿的磨损,提高截齿的寿...     

螺旋钻采煤机钻头截齿载荷特性研究

为了研究螺旋钻采煤机钻头上镐型截齿的载荷特性,进而为钻头的设计提供参考依据,采用非线性动力学仿真软件LS-DYNA建立了单齿钻进截割煤岩的有限元模型,利用该模型研究了钻进工况下截齿的受力特点和截齿载荷特性随安装参数的变化规律。研究表明：钻头上截齿的截割工况为半封闭式切削,截齿会承受极大的进给阻力;截齿截割阻力随截割角的增大以二次函数形式减小,随倾斜角的增大以指数函数形式呈现先稳定后急剧增大的趋势;截齿进给阻力与截割角成指数函数关系,与倾斜角成线性关系,随截割角和倾斜角的增大而减小;在避免齿体与煤体干涉条件下,截齿宜选用较大的截割角度;为使钻头截齿拥有良好的截割性能和钻进性能,截齿倾斜角不宜超过30°。      

基于图像处理的对掘进机截齿磨损率的研究

为了研究截齿的磨损率,利用图像处理技术进行截齿磨损试验研究。用CCD摄像机获得完好截齿和磨损截齿的视频段,然后用Matlab读取图像并对其处理,利用统计学的方法,快速计算出两个截齿的平均面积,从而得到截齿的磨损率。该方法具有简单、准确、方便、快捷的特点,这对工作过程中及时采集截齿信息及改进截齿有重要的现实意义。     

煤矿用悬臂式纵轴掘进机截割头截齿布置研究

对煤矿用掘进机截割头截齿布置进行研究,用等螺旋升角螺旋线布置截齿,综合考虑截割头运动工况以及煤岩的性质,求取截割头的最佳截线间距,根据截齿切削面积相等原则确定截齿的截线数,最终给出确定截齿最佳分布的方法.针对具体的某掘进机截割头,采用给出的方法进行了布齿分析与计算.