采煤机截齿的选材与制造工艺

介绍了采煤机截齿失效和预防的方法及常用截齿材料的成分、热处理工艺和组织及性能特点,论述了截齿生产的几种工艺,分析了不同截齿生产工艺的特点,以及提高截齿材料使用寿命的处理方法和特点。     

基于应变传感器的采煤机截齿受力检测系统研究

针对采煤机截齿在割煤过程中,截齿由于受到大的压应力、剪切力和动载荷,无法实现采煤机高效割煤等问题,提出了一种基于应变传感器的采煤机截齿受力检测方法。该方法是通过截齿粘贴应变片的方式对采煤机割煤过程中截齿受力进行实时检测,实时显示截齿受力变化曲线,试验结果表明:在采煤机割煤时截齿受力变化曲线能够真实反应截齿受力,所选截齿1-1 X向力最大值为0.70 k N;Y向力最大值为1.72 k N;Z向力最大值为4.16 k N;截齿1力矩0.59 k N·m。考虑误差和相关随机因素的影响,试验结果接近相关理论计算值,能够实现截齿受力检测。该研究可对采煤机截齿磨损程度及失效状态能够实现预判断,及时发现和更换失效截齿、提高采煤机截割头的工作效率和使用寿命。     

竖井掘进机SBR镐型截齿破岩载荷及比能研究

在竖井施工中,截削式掘进机主要靠安装在截割滚筒上的截齿进行破岩,截齿破岩性能的好坏直接决定了掘进机性能的优劣。文章利用有限元方法对单把截齿截割破岩过程进行模拟,分析了截齿在关键参数截割厚度、截割角、齿尖锥角和截割速度下破岩载荷的变化规律;基于正交试验方法,研究此4个关键参数对截齿破岩比能的影响,通过对试验结果进行直观分析和方差分析,得到截齿破岩比能影响因素的主次顺序和截齿破岩参数的最优配置。     

采煤机破碎部截齿座分析研究

针对采煤机破碎部截齿座结构特点,结合实际工况,对截齿座进行了优化设计,对优化前后截齿、截齿座装配体整体性能进行分析比较.结果表明该优化方法行之有效,为采煤机破碎部截齿、截齿座装配体整体性能分析提供了完整的思路,对类似结构设计具有指导意义.     

采煤机截齿堆焊前后的耐磨性试验

采煤机截齿齿体的耐磨性直接影响到截齿的寿命和采煤的效率,对截齿进行堆焊可以直接提高其耐磨性。根据实验室试件实验的方法,对比截齿堆焊前后的耐磨性,最终分析出堆焊能提高采煤机截齿的耐磨性。     

基于LS-DYNA的不同形状截齿强度仿真分析

为了研究不同形状截齿的强度特征,针对截齿截割过程实际外负载为随机载荷的特点,利用LS-DYNA建立了结构形状不同的3种柔性体截齿实体模型,根据显示动力学理论构建基于I-E-F本构模型的岩石模型。通过对3种形状截齿截割过程进行仿真,得到截齿齿尖处的应力曲线变化及其统计值,以及不同硬质岩石下截齿的受力和变化趋势。所得结果为研究截齿形状对其强度的影响,提高截齿工作使用寿命提供了依据,为截齿的选择、设计和使用提供一种新的手段和方法。     

截煤降尘的研究

<正> 美国矿业局双城研究所截煤工艺组正在研究截煤时减少产生初始粉尘的方法。矿业局当前对截齿特性的主要研究是要确定镐形截齿的磨损对产生初始呼吸性粉尘、能量和截割力的影响;研究增强截齿旋转性以提高刀齿寿命的镐形截齿最好的安装条件以及对扁形刀齿和镐形刀齿进行对比。截齿磨损影响装有镐形截齿的连续采煤机其采煤量占美国井下煤产量的一大半。有多种锥形截齿可供     

基于ANSYS采煤机截齿结构改进设计及应力分析

截齿是采煤机械工作机构重要截割部件,为分析截齿结构对其受力及强度的影响,在对现有截齿结构改进设计的基础上,建立了外包式和内嵌式2种不同结构截齿的力学仿真模型并对其进行有限元分析,探讨了其应力和应变的分布规律。仿真结果表明:2种截齿的最大受力位置都在齿尖位置,与实际生产中截齿的破坏位置一致;与内嵌式截齿相比,外包式截齿所受应力较小且分布均匀;焊接处较为隐蔽不易被破坏,有利于降低磨损,增大使用寿命,提高生产效率。仿真结果为截齿的选择和设计提供了一种新的方法,并对截齿的合理设计和选用提供重要依据。     

横轴式掘进机截割头截齿空间运动方程的建立

针对掘进机的截齿空间运动方程提出一种新的建模方法,首先确定截齿在本构坐标系o1-x1y1z1中的运动方程,经过坐标系的连续变化,建立了截齿在惯性坐标系o-xyz中的运动方程,包括截齿在绕截割头轴线旋转并且有上下摆动或左右摆动时的截齿运动方程。这种建模方法对相近或类似的空间运动研究具有一定的参考价值。     

基于FEM-SPH算法矸石层对采煤机截齿的影响分析

采用转换算法的FEM-SPH耦合方法,建立了截齿冲击复杂煤层的三维模型,研究了截齿冲击矸石层的机理,分析了矸石对截齿载荷的影响,最后探讨了不同截齿排列方式对复杂煤层的适应性。     

截线间距与截齿截深的比值对截齿截割力的影响

为了研究截齿在破岩过程中的截割力,进一步提升截齿截割效率,用SolidWorks建立了截齿截割岩石的三维模型,使用HYPERMESH对模型进行网格划分,利用ANSYS/LS-DYNA动态仿真软件,建立了截齿破岩三维有限元模型,采用Holmquist-Johnson-cook(HJC)模型对岩石材料进行了数值模拟,研究了切削厚度分别为2.5、5、7.5 mm时,不同截齿中线间距所对应的截线间距与截齿截深的比值对截齿截割力的影响,结果表明:改变截线间距来改变截线间距与截齿截深的比值时,截齿所受的截割力会产生波动,不同的截齿截深所造成的截齿最小作用力对应的比值不同;同时,截齿截深所影响的截齿作用力在实验中占较大一部分,因此,在合适的截齿截深的条件下,合理改变截线间距与截齿截深的比值可以有效减少截齿所受的截割作用力,提高截齿的寿命。     

采煤机镐形齿受力的计算机模拟分析

采煤机截齿由于负荷较大,容易发生磨损等现象,影响使用寿命。对镐形截齿与刀形截齿进行截割试验,获得频谱曲线,利用计算机软件进行截齿模型建立,提出截齿阻力计算公式,深入了解截齿破坏机理,为截齿的设计提供参考。     

基于LS-DYNA的采煤机截齿安装参数优化

为研究采煤机截齿不同安装角度下单齿截割煤壁的截割力特征,以MG650/1620-WD型采煤机为研究对象,运用LS-DYNA建立仿真模型。研究单截齿冲击角和倾斜角与滚筒截齿截割特性的关系,模拟不同冲击角和倾斜角截齿截割过程,研究截齿冲击角和倾斜角对单齿截割力以及截割平稳性的影响。利用MATLAB分别拟合冲击角和倾斜角与截割力的曲线方程,并利用曲面拟合的方法得到冲击角与倾斜角的最佳匹配值。结果表明:随着截齿冲击角和倾斜角增大,单齿截割阻力呈先减小后增大的趋势;当冲击角为45°、倾斜角为8°时,单齿截割的平稳性较好,截割力平均值较小。     

基于工业设计思想的悬臂式掘进机截齿布置设计

基于现代工业设计思想,从高效节能,美观实用出发,研究了截割头截齿的布置原理,并针对截割头的工况和煤岩的性质,获得了截割头的最佳截线间距,确定了截齿的截线数,得出了确定截齿布置的方法。利用研究计算方法针对某掘进机的截割头,进行了优化设计。     

大功率采煤机滚筒负荷计算研究

从基础理论力学出发,对大功率采煤机截割滚筒进行受力分析,建立滚筒截齿三向力受力数学模型,设定采煤机计算参数及滚筒截齿排布方式,计算采煤机前后截割滚筒截齿负荷情况,拟合前后滚筒截齿三向力分布曲线。对滚筒截齿三向负荷均值、负荷均方差及滚筒负荷波动系数进行对比分析,得出结论:前后滚筒截齿的三向瞬时负荷分布情况基本相似,三向负荷呈不规则分布,轴向力大小有突变、方向有改变。此计算方法及分析结果对今后大功率采煤机滚筒及截齿排布设计具有一定的指导意义。     

含夹矸煤岩截齿安装角对截割力的影响研究

为研究含夹矸煤岩截齿安装角度对截割力影响,运用Pro/E构建镐型截齿和含夹矸煤岩的三维模型,采用ABAQUS有限元软件对截齿截割含夹矸煤岩动态过程进行数值模拟,分析不同截齿安装角度下的应力云图与载荷曲线。结果表明：截齿最大截割力出现在最大切削厚度处附近,改变截齿安装角度,对截齿截割力影响较小;随着截齿安装角的增大,截割力均值和截割力峰值均值呈现先减小后增大的趋势。随牵引速度增大,截齿截割力均值、截割力峰值均值呈增加趋势,该研究为调整截齿安装角来提高截齿破碎性能奠定基础。     

基于SolidWorks二次开发的截割头自动装配技术

根据截割头的结构特点,介绍了截齿和齿座在截割头上的空间定位方法,提出了利用SolidWorks二次开发技术对截割头进行快速造型设计,探讨了自动装配过程中主要使用的2个API函数SelectByID2和AddMate3的参数及调用方法。通过对SolidWorks的二次开发,能够实现截齿和齿座的自动装配及其在截割头上的自动装配和参数化调整。     

横轴式掘进机截割头截齿位置确定

分析了确定截齿位置的几何参数,建立了确定截齿位置和截齿排列的数学模型,对模型的求解,可以确定出横轴式截割头的外形尺寸,从而为横轴式截割头的设计提供的一种方法。     

采煤机截齿可靠性分析

截齿是采掘机械的易损件 ,通过长期对截齿的分析与研究 ,从新型截齿的选用、截齿布置及截齿结构改进等几个方面对采煤机截齿的可靠性进行了简单分析。提高截齿的可靠性 ,降低齿耗占吨煤成本中的比例 ,提高采煤机有效工作时间。     

镐形截齿硬岩截割磨损研究

对硬岩截割后镐形截齿磨损进行了研究,通过分析截齿在截割头上的排列位置,对截齿进行编号,采用称重和分类法得出各截齿截割后的破坏程度,并从截齿的结构和受力角度出发,找出硬岩截割各位置截齿常见失效形式及其失效原因,并从经济角度证明了新型进口截齿的优越性。从截齿的制作工艺、选择与安装、截割工作方面提出了一些建议,从而提高截齿的使用寿命。