纵轴式掘进机记忆截割控制方法研究

为实现从人工截割到自主截割,提出一种过渡手段-纵轴式掘进机记忆截割控制方法,可对人工示范的过程进行记忆学习及智能优化,并一键式触发掘进机按所学路径信息自动截割后续断面,还可根据实际截割情况对路径进行微调,以避开煤岩过硬的位置。地面试验结果表明:系统运行稳定可靠,控制精度较高。     

纵轴式掘进机截割头的结构设计

纵轴式掘进机截割头的结构设计辽宁工程技术大学李晓豁１头体的形状与结构纵轴武部分断面掘进机的截割头由头体、螺旋叶片、齿座和截齿组成。螺旋叶片焊在头体上，其上沿螺旋力向拉截线距布置有若干个齿座，并装以截齿。头体的形状通常有圆锥形、圆柱形和圆锥加柱形三种。...     

纵轴式掘进机截割机构运动学研究

为了实现掘进机全断面自动成形截割,对纵轴式掘进机截割机构进行结构简化分析,建立截割头空间位置参数与巷道断面自动成形控制参数之间的数学模型,并对其进行空间运动学分析,利用Matlab仿真获得了纵轴式掘进机截割头轨迹与液压缸伸缩量之间的对应关系,得到了截割机构的运动规律,可为解决掘进机自动截割成形控制的关键问题提供理论依据。     

纵轴式掘进机截割头形体尺寸的研究

本文对纵轴式掘进机截割头的形体尺寸及其影响作了较深入的研究,这对于截割头的设计和改进有一定的指导意义。     

纵轴式掘进机巷道断面自动截割成形控制方法

为减少无用掘进量和充填量,提高掘进效率,提出了巷道断面自动截割成形控制方法.首先根据煤矿实际工况制定了巷道断面自动截割工艺流程;然后对断面自动截割成形控制进行运动学分析,进行截割头空间位置及其机构实现的几何分析,得出截割头空间位置坐标与油缸伸缩量及截割臂摆动角之间的几何关系式.研究结果表明,直接测量控制截割头摆角更简单有效.该方法在EBZ160和EBZ200机型上得到实施,试验效果较好,为进一步研究掘进机位姿检测及定向纠偏奠定了基础.     

纵轴式悬臂掘进机不同截割俯仰角截割特性分析

首先利用三维建模软件UG,建立某型纵轴式悬臂掘进机截割头及岩壁的实体模型,然后将模型导入有限元软件ANSYS/LS_DYNA中进行截割仿真。根据工程实际,在软件中模拟了截割头在不同俯仰角下横截岩石的情况。通过进行接触仿真计算与分析,得到了不同俯仰角下截割头的整体受力情况曲线和各向振动加速度曲线。并且进一步分析了截割头的振动情况,为整机的振动分析和动力学分析打下基础。     

纵轴式掘进机截割头结构参数的选择

讨论了纵轴式掘进机截割头的结构参数对截割性能的影响，以及选择和设计这些参数时应注意的问题。     

悬臂式纵轴掘进机截割臂结构形式探讨

以截割机构设计存在的问题出发,分别从截割臂的安装形式和内部结构形式进行分析,论述各连接方式的具体结构及其优缺点,给出不同工况条件下所适应的截割臂不同结构形式。     

纵轴式掘进机截割头螺旋线的设计

为了得到截割比能耗低、载荷波动性小的截割头螺旋线布齿方案,分析了几种曲面螺旋线,其中等螺旋角锥面螺旋线和球面螺旋线在轴向的变化率逐渐减小,此两者组合的布齿方案可以有效结合煤岩的压张效应,有利于降低截割比能耗,减小载荷波动;最后给出了球锥曲面参数匹配计算公式,为纵轴式截割头布齿提供了理论依据。     

纵轴式掘进机截割头的模态分析

为了获得截割头的固有频率和振型,采用有限元方法对纵轴式掘进机的截割头进行模态分析.首先,在Pro/E中建立截割头三维实体图,并导入ANSYS中对其进行网格划分;其次对划分网格后的模型加栽求解;最后在后处理器中观察所得结果,得到前五阶固有频率及位移变化云图.所得结果为进一步研究掘进机的动态特性及优化设计掘进机截割头奠定了基础.     

掘进机截齿定位模型及其面向制造的简化研究

通过对截齿定位参数的研究,建立截齿定位数学模型,将用于截齿轴线定位的3个设计参数转化为2个易于进行装配定位的参数,并进行了误差分析。结果表明,新的定位参数在精度达到0.25°时即可基本满足使用要求,提高了截齿定位效率,简化了齿座焊接工装的设计。     

纵轴式掘进机截割头横摆时的运动学分析及其仿真

利用坐标变换,建立了纵轴式掘进机截割头横摆时的截齿运动轨迹,运动速度和加速度方程,通过计算机仿真了截割头转速和截割臂水平摆动速度对截齿运动速度和加速度以及其相对变化率的影响,根据仿真结果,截齿运动速度和加速度随截割头转速增加而快速增加,但其相对变化率在减小;截齿运动速度和加速度不会随截割臂水平摆动速度的增加而明显增加,但速度相对变化率增加很快,加速度相对变化率很小,这些为合理选择截割头工作参数提供了理论基础。     

纵轴式掘进机横向截割时侧向振动分析研究

纵轴式掘进机在横向截割过程中,截割头受到外界随机动载荷的作用,掘进机的侧向受力情况变得非常复杂。通过建立纵轴式掘进机横向截割时的侧向动力学模型,求解出掘进机在不同工况下的履带侧向振动变化情况,得出掘进机履带在不同横向摆角下的侧向受力仿真曲线,为研究掘进机横向截割时的动态特性、稳定性和可靠性提供理论依据,也为其他履带式车辆研究动力学问题提供了参考。     

硬岩截齿钎焊-热处理一体化工艺研究

通过对硬质合金、截齿体材质、焊缝间隙、钎焊工艺的研究,获得制造优质硬岩截齿的技术。同时,为提高掘进机用截齿钎焊接头的抗剪强度,还着重研究了钎焊后热处理对截齿剪切强度和硬度的影响。     

EBZ-135掘进机截割头结构优化设计

 摘要：掘进机是巷道掘进的主要设备。该文就某企业掘进机存在截割头振动较大、截齿受力不均的问题,用ANSYS/LS-DYNA10.0软件建立了截割头和煤岩的数值模拟模型。通过仿真得到了截割头和各截齿的受力。再根据受力情况,反复调整优化了截齿截线间距,使得截割头和各截齿所受力的差异系数趋于平衡。同时,差异系数的减小,使掘进机的振动得到了有效控制,截割性能明显提高。     

EBZ100E掘进机截割头优化设计

EBZ100E掘进机主要用于煤巷、半煤岩巷掘进,截齿单轴抗压强度≤60 MPa。通过对EBZ100E掘进机截割头进行优化设计,可实现该机器在较小的功率下开采油页岩矿,并且能够满足油页岩的块度率,提高生产效率。     

自由断面掘进机的发展与研究

综述了自由断面掘进机的发展以及国外目前对自由断面掘进机的研究情况     

掘进机截割载荷极值能量的频率识别

基于小波包分解提取信号的多尺度空间能量特征的基本原理,采用小波包分析技术对掘进机截割三向载荷信号进行分解,并选择能量比重较大的低频信号进行重构,运用Matlab进行仿真计算,得出掘进机截割载荷信号重构后的功率谱图,由此检测出掘进机截割载荷极值能量的频率分别为3.40, 375, 3.00 Hz,载荷能量集中在2.5～5.0 Hz之间.     

基于截齿轨迹确定掘进机截割头运动速度研究

为确定纵轴式掘进机截割头移动速度与转速的最佳匹配关系,对不带伸缩机构截割头截齿的运动规律进行分析,提出了相关截齿轨迹、半相关截齿轨迹和不关截齿轨迹3种轨迹形式,并利用SolidWorks的VBA语言开发出截齿轨迹相关性分析软件LCkam。对不带伸缩机构的截割头上所有截齿轨迹的模拟结果表明：通过分析截割头上各截齿的运动轨迹,可以计算并绘制出该种截割头移动速度v与转速的n匹配关系图,利用v-n图能够确定处于不同转速条件下截割头移动速度的合理范围。     

悬臂掘进机巷道自动截割成形控制方法的探索

文章以EBZ-150型掘进机为研究对象,进行自动截割成形控制方法的探索。首先对摆动机构进行工作分析,明确悬臂运动关系;然后论述了自动截割成形控制方案,并强调在掘进机定位的基础上才能实现巷道断面自动截割成形控制。该方面的研究不仅顺应大型煤矿机械的发展趋势,而且有助于提高掘进机安全、有效工作,并为实现无人掘进奠定一定的实践基础。