掘进机截割硬岩的载荷模拟研究

硬岩掘进机已成为目前我国悬臂式掘进机发展的主要趋势,截割头载荷及截割功率问题是硬岩掘进机设计的关键.基于硬岩条件下单个截齿的受力,建立了截割头载荷的数学模型,用Matlab对掘进机截割不同硬度岩石进行了载荷模拟,分析了截割头载荷特性及功率变化规律.结果表明,随着截割对象接触强度增加,截割头的各向载荷均呈非线性的剧增趋势,而转矩及功率随之增加,呈线性变化,所得结论为硬岩掘进机截割功率的选择及整机研制提供了理论依据.     

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.     

悬臂式掘进机自动截割控制系统的设计分析

以某公司生产的EBZ200C型悬臂式掘进机为研究对象,设计了一套自动截割控制系统。其利用各类传感器进行数据采集,传输至控制面板进行数据处理,电液比例阀对截割钻头轨迹进行调整等实现悬臂掘进机的自适应截割作业,同传统人工截割技术相比,掘进效率更高,断面成型效果也更好。     

煤矿悬臂式掘进机截割系统失效故障树分析与研究

针对煤矿悬臂式掘进机截割系统常见故障,运用故障树分析法较为直观地对悬臂式掘进机截割系统故障失效事件进行分析,对导致系统失效的根本原因进行定性分析,为生产矿井能够快速诊断和处置掘进机的截割系统故障提供一定的帮助。     

截割头点制工装设计

悬臂式掘进机作为井下巷道掘进设备,在矿山开采中起着重要作用。截割头是掘进机的重要组成部分,形状、尺寸和截齿的排列方式对掘进机的工作性能有重大影响。截割头结构复杂,装配参数较多,而且这些参数又相互关联和制约,直接影响整机截割的经济效益、可靠性和工作效率。就此对截割头各参数的点制工装设计方法进行了简述。     

悬臂掘进机截割减速机构设计难点分析及比较

分析对比纵、横轴悬臂式掘进机截割受力特点及在煤矿上的应用，并在此基础上对比纵轴式与横轴式掘进机截割减速器在设计上的特点，重点分析了大功率横轴式截刮减速器在设计上的难点，以及国内外两种横轴式截割减速器设计的特点和优缺点。     

关于纵轴式掘进机截割头主要参数的研究

本文通过对纵轴式掘进机截割头主要参数的研究确定,能够提升纵轴式掘进机的截割效率,为掘进机截割头设计奠定一定的基础。     

硬岩掘进机截齿承载能力的计算

以硬岩条件下单个截齿受力为基础,分析了掘进机截割头用于截割岩石的载荷大小及其作用形式,并通过截齿截割机构各参数与截齿受力之间的关系模型给出了截齿受力的计算方法。     

一种掘进机截割头用防尘密封装置

为了解决掘进机截割头受外界粉尘影响容易损坏的问题,设计了一种掘进机截割头用防尘密封装置,其通过设置在截割头后端悬臂段上的集尘机构,可将即将进入截割头内部的粉尘进行收集,防止粉尘进入截割头内部,对截割头造成损伤;利用安装在集尘机构端部的密封环,一方面对集尘机构进行封堵防止粉尘进入集尘机构中,另一方面起到一定的防尘作用,以提高零部件的使用寿命.     

悬臂式掘进机截割头截齿的优化与改进

针对悬臂式掘进机截齿磨损严重、过载停机以及截齿受力不均而被损坏等情况,通过建立截割头和煤岩的3D模型,分析截割头载荷的数学模型,对截割头截齿部分进行受力分析,针对截割头的截齿排列提出合理性方案,使各截齿受到外力差异减小,进而提升掘进机的性能并获取更大的生产价值。     

高压水射流掘进机截割头设计

掘进机是煤矿巷道掘进的主要设备,国内现有的掘进机主要依靠截齿截割,当煤岩硬度较大时,截割头振动剧烈,大大缩短了截齿的使用寿命。为了改善截割头的振动情况,在截割头上引入高压水射流辅助截齿截割,并对高压水射流掘进机截割头关键环节进行具体设计。研究发现,截割头上高压水射流配置方式包括四种:前置式、后置式、中心式和侧置式,其中应优先选择前置式,当水压达到40MPa时,截割头上一般可布置(5~15)个喷嘴,且优先布置在工作环境比较恶劣的球面与锥面的过渡位置。进行高压水射流掘进机截割头截割实验,研究表明所设计的截割头能有效降低截割头振动,当水压达到40MPa时,振幅平均值降低45.6%,且振动更加平稳。     

EBH300A型掘进机虚拟样机及截齿运动仿真

为实现EBH300A悬臂式掘进机截割、破岩遥控、智能记忆截割成形等功能,需要研究该掘进机在工作过程中截齿的运动学特性及规律。根据EBH300(A)悬臂式掘进机工程样机设计,利用三维设计软件Pro/E软件建立其三维实体模型及虚拟样机。应用机械系统动力学分析软件ADAMS,根据实际运动参数,对EBH300A悬臂式掘进机工作位姿其运动过程进行了仿真,得出了掘进机截割头上截齿的运动位移、速度以及加速度的时间历程。     

基于ADAMS的纵轴式掘进机纵向振动的仿真研究

为了掌握纵轴式掘进机的纵向振动特性,提高机器工作的可靠性,利用多体动力学理论,建立了掘进机的多刚体动力学模型,分析并确定了截割头载荷及履带与底板之间的载荷。通过模态分析,提取了系统的模态振型并绘制了系统振动的频响图,确定了振动较大的频率范围。为进一步探究纵轴式掘进机的振动特性,利用计算机数值仿真研究液压系统的阻尼、截割头、悬臂与机体的刚度和质量变化对掘进机振动的影响,获得了截割头、悬臂、机体几何中心的纵向振动特征。研究结果表明:当机体质量增加5%时,截割头、悬臂的纵向振幅分别减小38%、20%;当液压系统的阻尼系数增加20%时,截割头、悬臂、机体的纵向振幅分别减小33%、12%、10%;当机体的刚度增加1倍时,截割头、悬臂的纵向振幅分别减小35.8%、25%,所得结论为进一步分析掘进机振动特性提供了理论依据。     

基于PLC的掘进机截割控制系统研究

针对目前悬臂式掘进机控制系统控制效率低下、数据采集量小、控制精度差的问题,提出了一种新的基于PLC的掘进机截割控制系统。该系统通过信号数字处理理论实现了对掘进机运行状态数据信息的全面监控和数据处理,实现了掘进机的智能自动化控制及精确截割作业。根据实际应用效果表明,新的控制系统能够将掘进机的截割精度提升74.6%,对提高掘进精度和安全性具有十分重要的意义。     

高压水射流辅助掘进机截齿截割实验研究

高压水射流辅助掘进机截齿破岩能有效降低截齿受力,在分析适合掘进机截割头水射流配置方式的基础上,建立水射流辅助截齿破岩试验台,选定水射流前置式、后置式、中心式三种方式进行辅助破岩实验,分别得到不同水压下的截齿受力减小率和载荷方差,研究表明前置式和中心式射流辅助破岩效果好,后置式射流效果较差,当水压为40MPa时,三种方式截割力分别减少10.97%、13.67%和1.86%,载荷振动都有一定改善。三种截齿中,射流前置式截齿在低水压区出现截割力增长现象;射流中心式截齿旋转密封件易失效,齿尖易磨损;射流后置式截齿截割后,截槽破碎效果最好,可为后一个截齿截割提供便利。     

掘进机硬岩截割头的优化研究

为有效提高掘进机截割硬岩的能力,介绍了掘进机硬岩截割头的主要失效形式,分析了硬岩截割头失效原因,并提出了一系列掘进机硬岩截割头的优化措施。经工业性试验可知,通过对掘进机硬岩截割头的优化,有效提升了掘进机截割头的耐磨性,减少了配件消耗,降低了掘进机截割硬岩的成本,提高了硬岩掘进效益。     

掘进机截割臂齿轮箱太阳轮限位副温度场分析

某款新研制的掘进机,其截割臂采用纵轴式悬臂的结构形式,为煤矿巷道和工程隧道掘进专用重型掘进机.此新型掘进机掘进巷道时,其截割臂齿轮箱太阳轮限位副存在着不正常磨损现象.经由对掘进机截割臂齿轮箱太阳轮限位副受载荷和润滑状况分析的基础上,得知掘进机截割臂齿轮箱太阳轮限位副失效的主要原因为太阳轮限位副接触表面存在粘着磨损.掘进...     

矿井掘进机截割部工作特性以及受载特征的研究

针对截割部工作特性以及受载特征进行系统研究,分析了掘进机截割部转速和进给速率,对掘进机工作特性之影响特征,建立了截割部截齿截割煤体的力学模型,模拟得到了截割部所受载荷的变化特征,从而为掘进机的动力学特性研究提供参考。     

中硬煤层下掘进机截割载荷研究

在当前的煤矿生产中,掘进机发挥着重要作用,通过了解掘进机的截割载荷,能更有效地提高掘进机的截割效率,满足煤矿开采的需要。结合传统截割载荷计算方法存在的缺陷,需要使用有限元模拟法对掘进机的动态截割过程进行模拟,从而帮助煤矿企业了解掘进机的截割载荷。基于此,分析了掘进机截割头的载荷计算,通过有限元完成截割过程的仿真,在中硬煤层下分析不同性质煤岩对截割载荷的影响,以期该研究可以帮助煤矿企业更好地选择截割头型号,进而提高掘进机的截割效率。