掘进机截割头截齿的布置研究

为进一步提升掘进机的掘进效率,降低掘进能耗,保证最终巷道的成型质量,重点对掘进机截割头机器截齿的布置参数进行理论分析,尤其是对截齿截割角度的优化采用数值模拟手段进行分析,主要从单齿截割工况和多齿截割工况下的数值模拟截割头的受力、能耗等因素确定最佳截割角度,为煤矿高效生产奠定基础.     

基于综合截割性能优化的采煤机变速截割控制

传统滚筒采煤机的滚筒转速一般是恒定的,严重影响了采煤机的截割性能.为提高截割性能,对变速截割控制进行了分析与研究.为保证变速截割方法的可靠性,根据截割阻抗对煤层的硬度划分为5个等级,同时考虑到多个截割性能参数,对各指标乘以权重系数后进行优化,最后基于以上分析内容,比较了不同截割阻抗情况下的调速策略,并进一步优化了变速截...     

截割参数对截割头磨损程度影响的研究

为了分析截割头在复杂工况下的磨损情况,利用ABAQUS数值模拟软件对截割头齿尖锥角、截割速度和截割深度对截割头的磨损情况进行分析,给出了不同齿尖锥角、截割速度和截割深度对截割头的磨损机理,为提高截割头的使用寿命和截割头强度提供了方法。     

部分断面掘进机截割头截割性能研究

截割头是掘进机直接实现截割功能的关键部件,其设计在一定程度上直接决定了整机的性能。采用混凝土制作煤岩,对自制煤岩进行单轴压缩试验,确定其抗压强度和弹性模量。针对掘进机截割煤岩过程的复杂性,以部分断面掘进机截割头为研究对象,基于单轴压缩试验所确定的物理参数,利用动力学有限元软件LS-DYNA建立截割头截割煤岩过程仿真模型,探讨了截齿切削角和旋转角对截割载荷、载荷波动和截割比能耗的影响规律。由仿真结果可知,当截齿的切削角在48°~50°范围,旋转角在12°~16°范围时,截割头的截割能力较佳;将由试验确定的自制煤岩截割力矩时域曲线与仿真结果进行对比,验证了所建立的仿真模型的正确性。上述研究为部分断面掘进机截割头截割性能的改善提供了理论基础,同时为其他类型截割或切削问题的研究提供了理论借鉴。     

基于扩展截割路径的采煤机端头记忆截割方法研究

在研究采煤机端头姿势形态的基础上，对扩展截割路径记忆截割方式进行了系统性分析，并收集到采煤机各个部位的工作状态信息，作了归一化处理；之后通过追踪研究了采煤机的扩展截割路线，将各个离散型点使用特殊的插值计算加以模型化拟合处理，获得了立体的三维拟合值曲线模型，以期增长采煤机运行时的平稳度，提高工作面的生产效率。     

采煤机滚筒截割动力学研究

为了解决采煤机滚筒截割效率低的问题,利用数值模拟软件对不同截割模式下截线距、切削厚度对截割效果的影响进行了一定的分析,发现在同一切削厚度下,剪切断裂所占的比例随着截线距的增大而增大,同一截线距下剪切断裂所占的比例随着切削厚度的增大而增大.同时随着截线距的增大,截割阻力呈现增大的趋势,为采煤机滚筒的设计提供一定的参考.     

悬臂式掘进机记忆截割及自动截割控制方法研究

通过对悬臂式掘进机开展记忆截割以及自动截割控制方法的研究,使悬臂式掘进机能够在不同巷道环境完成稳定截割工作.通过对自动截割需要解决的主要问题进行剖析,并结合煤巷掘进过程巷道截面的自动截割、记忆截割控制策略研究,制定了最终的煤巷掘进自动截割、记忆截割控制方法,同时对记忆截割关键技术进行了阐述分析.现场实际应用表明,所制定的记忆截割及自动截割控制方法可以满足现场应用需要,为煤矿现场开展悬臂式掘进机煤巷掘进作业提供技术参考.     

悬臂式掘进机记忆截割及自动截割控制方法研究

通过对悬臂式掘进机开展记忆截割以及自动截割控制方法的研究,使悬臂式掘进机能够在不同巷道环境完成稳定截割工作.通过对自动截割需要解决的主要问题进行剖析,并结合煤巷掘进过程巷道截面的自动截割、记忆截割控制策略研究,制定了最终的煤巷掘进自动截割、记忆截割控制方法,同时对记忆截割关键技术进行了阐述分析.现场实际应用表明,所制定的记忆截割及自动截割控制方法可以满足现场应用需要,为煤矿现场开展悬臂式掘进机煤巷掘进作业提供技术参考.     

掘进机截割中截齿磨损影响因素数值模拟分析

采用有限元仿真分析的方式,分别对不同截割速度与截割深度下的截齿应力进行分析.结果表明,截割深度增加,截齿的应力区域明显增加,截齿的合金头齿体连接位置处是受到应力最大的位置,且容易与煤岩产生接触,而造成磨损.在实际应用过程中,应避免合金头齿体连接位置处与煤岩产生接触,避免造成接触磨损,从而提高掘进作业的效率.     

掘进机截割头截齿参数的优化

为进一步提升掘进机设备的掘进效率和巷道的成型质量,降低设备的能耗,进而降低煤矿的生产成本,对截割头长度、直径、锥角以及截齿螺旋头数、螺旋升角、不同工况下的截割角度等参数进行初步确定,并着重基于数值模拟手段对不同工况下截割角度进行最优化设计,从根本上降低实际截割过程中设备的振动及能耗.     

掘进机截割横切速度及钻进速度对截割性能的影响分析

针对横切速度及钻进速度对截割性能的影响作用,采用有限元分析的方式进行仿真分析.结果 表明,在横切速度或钻进速度增加时,截割力载荷作用逐渐增加,而截割比能耗呈现减小的趋势.通过对横切速度及钻进速度的影响作用分析,给实际截割参数的选取提供参考,以提高掘进截割的效率.     

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。     

掘进机不同参数截割头截割特性的分析

针对掘进机截割部截齿寿命低、截割效率低的问题,在分析截割头结构及其掘进过程中常见问题的基础上,基于Pro/E搭建三维模型,对不同旋转角、切削角情况下截齿的受力情况进行仿真分析。经分析,得知当切削角在48°～52°的范围之内、旋转角范围在8°～12°之间时截齿所受外力较小。     

采煤机滚筒截割动力学研究

采煤机滚筒截割性能对煤矿开采有着重要的影响,为了对采煤机滚筒进行优化,通过分析截齿与煤壁间的相互关系,研究不同截割角度下截齿的截割状态,同时给出了截割阻力随截割距离的变化规律及截割阻力随截割线速度的变化规律,为采煤机滚筒的优化提供一定的理论指导。     

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。     

全尺寸单齿煤岩截割试验研究

在采掘机械煤岩截割的大背景下,展开了煤岩截割试验结构的研制及试验研究,基于机械系统、液压系统和测控系统的设计,通过试验装置进行不同截割速度和不同截割深度的截割试验,通过相关参数的变化,分析其对截割三向力、截割碎屑粒度的分布及截割比能耗等因素的影响。     

采煤机不同截割厚度对截割性能的影响分析

采煤机工作过程中,截齿的截割过程相对复杂,其截割性能的优劣决定了采煤效率及截齿的使用寿命.截割厚度是影响截割过程的重要参数,不同的截割厚度对块煤率及开采过程中的粉尘量具有重要的影响.依据截割厚度的不同,采用离散元分析的方式对不同截割厚度下的截割性能进行分析.结果表明,随着截割厚度的增加,煤岩破碎率的平均斜率在逐渐增加,此时的块煤率增加,在截割厚度为5～7 cm时,煤岩的破碎率斜率增加较大.在进行实际开采时,应综合考虑多种因素的作用,选取最优的截割厚度,提高截割效率.     

EBZ-260型掘进机截割头截割性能研究

通过对EBZ-260型掘进机截割头的截割性能进行分析和研究,深入了解和掌握了相关截割头的数据参数、设计结构及载荷等情况,进一步研究了截割头的受力情况、形状结构及其截齿运行轨迹及安装分布等特性,可为截割工作提供必要的数据参考及理论基础,有利于重要部件的有限元分析,对研究掘进机整机受力的情况、截割的性能、所具备的可靠性及稳定性等方面具有重要作用.