大型矿用挖掘机斗杆的制作

斗杆是掘机中的重要部件之一 ,属于焊接结构件 ,我公司采用了整装整焊、选择中间隔板作为装焊基准及刚性定位、科学的焊接顺序和方向、减少变形等工艺方法 ,达到了预期的目的。1结构分析斗杆通过斗杆上的齿条与推压齿轮的啮合 ,实现伸缩并传递推压动力 ,单斗杆属于箱形结构的杆件 (如图1) ,两单斗杆通过中间的连接筒组成双斗杆 ,双斗杆与齿条组成斗杆部件安装在挖掘机上。斗杆受力很复杂 ,斗杆在作业过程中受弯曲应力 ,偏载挖掘时还受扭矩 ,频繁承受交变载荷的冲击。斗杆为长方形箱形结构 ,总长达7m ,板件较厚(δ=30～40mm) ,组装焊接工艺要…     

WYD260矿用液压挖掘机工作装置强度分析与轻量化设计

为减轻WYD260矿用液压挖掘机工作装置质量,采用多体动力学方法,建立了工作装置刚柔耦合模型,分析了工作装置各位置斗杆液压缸挖掘力、铲斗液压缸挖掘力及工作装置强度,在斗杆液压缸最大挖掘力位置,工作装置动臂、斗杆静态应力最大。采用离散元方法,建立了矿山岩石离散元模型,分析了斗杆挖掘工况铲斗的动态挖掘阻力,并分析了工作装置挖掘、举升、回转过程中动臂、斗杆的受力与应力,得到了斗杆最大动态应力与工作装置位置的关系。对比斗杆静态最大应力、动态最大应力,认为最大应力对应的斗杆受力为斗杆最大外载荷。采用有限元拓扑优化方法,施加斗杆最大外载荷,对斗杆进行了结构优化,使斗杆质量减轻了2.3 t。研究结果表明,通过工作装置结构强度分析与拓扑优化方法,能够达到工作装置轻量化设计的目的。     

WD—400型挖掘机斗杆的修复

挖掘机ＷＤ—４００型斗杆主要是由杆体、端部横梁、齿条 等组成（见图１）,杆体与端部横梁由螺栓联接;端部横梁通过销轴与铲斗连结;杆体的另一端安装在推压机构的扶柄内,杆体上的齿条在扶柄内与推压小齿轮啮合作往复运动,以实现斗杆的前伸和后退。挖掘机工作时,斗杆主要承受推压力（最大推压力２３０ｋＮ）、提升力（最大提升力４５０ｋＮ）。斗杆的损坏形式主要有：①杆体弯曲开裂;②端部横梁的销轴孔磨损;③齿条磨损。 ｌ 杆体的修复 斗杆属于长度较长而截面较小的杆类零件,其工作时长期承受提升力作用从而产生弯曲应力,使杆体…     

4米~3电铲斗杆联接器的改进

斗杆联接器是4米~3电铲铲斗与铲杆联接的部件,结构复杂、重量大,不易加工。改进前的配合部分见图1。斗杆前端与联接器是通过大花帽螺丝联接的。斗杆前端的一侧与 DD′面接触,另一侧与压板接触,通过8个小花帽螺丝压紧。斗杆上下两面与联接器32毫米宽的配合面相配合,其余宽度的大部分与上下瓦坐相接触,瓦坐也是通过小花帽螺丝联接的。生产实践证明用销轴和螺丝将铲杆与联接     

高强度变截面斗杆的损坏原因与修复

按“等强”原则设计的ＷＫ－４Ｂ挖掘机高强度变截面斗杆具有整体重量轻、装配工时少及维修频率低等优点。但由于斗杆是挖掘机的易损件且价格较高,故分析其损坏原因并合理地修复,可降低挖掘机的使用成本。 １　斗杆损坏的原因 斗杆在挖掘和重载回转时,反复承受拉、压、弯曲和扭转剪切等冲击载荷,是其损坏的主要原因。但挖掘机司机借助铲斗边齿进行挑、拨大块物料,操作中使推压齿轮频繁撞击齿条前后挡板等行为也会人为造成斗杆损坏。另外,斗杆在制造及检修焊接后存在局部残余应力和应力集中,均可导致斗杆损坏。 ２　斗杆的修复 ＷＫ－…     

W4—60液压挖掘机斗杆铰支座孔的修复改进

我矿有2台W4-60型液压挖掘机,其斗杆与铲斗连接处受力很大,由于经常工作在泥水、砂石和粉尘的恶劣环境中,润滑得不到保障,斗杆铰支座孔内套(W42.5-10)磨损严重,需经常更换新的套与销(W42.5-14)才能保证其正常的工作间隙。而且,操作司机稍不注意,就磨坏斗杆铰支座孔而镶不住套。     

矿用WK-4挖掘机整体铲具的裂纹与焊接

铲具是矿用挖掘机中的重要部件之一,属于焊接结构件,如图1所示。1铲具的结构形式与特点斗杆上的齿条通过与推压齿轮的啮合,实现伸缩并传递推压动力,挖掘机在挖掘过程中斗杆受弯曲应力,偏载挖掘时承受扭矩,整个铲具的受力情况很复杂。目前在我们矿山使用的整体铲具结构特点是:两单斗杆与连接验经筒、端头、前后挡板、齿条分别以焊接形式连接成一整体(如图1),其构件轻且牢固,属不可拆结构。但在加工制造时,要求焊接工艺严谨,焊工的技术水平较高,否则易在焊缝处留下缺陷,如冷脆、应力集中、夹渣、缩孔、甚至裂纹等。整体铲具的斗杆是箱形梁结构…     

两种工况下XE65D型挖掘机大臂和斗杆的有限元分析

为了了解XE65D型挖掘机在各种挖掘工况下大臂和斗杆的受力与变形,发现结构中的薄弱环节,建立了大臂和斗杆的有限元计算模型,通过斗杆液压缸挖掘和铲斗液压缸挖掘2个工况下的计算和分析,掌握了大臂和斗杆的整体力学水平和应力分布,得到了挖掘时大臂和斗杆的变形量,找出了大臂和斗杆的应力集中部位和最大受力点,为挖掘机大臂和斗杆的结构改进提供了重要依据。     

煤矿巷道修复机工作机构的改进及应用

为降低WPZ-55/50L型煤矿巷道修复机工作机构的工作高度,提高巷道适应性,对现有工作机构进行改进;并对新的动臂、斗杆进行受力分析;采用有限元软件进行强度校核,应力、应变均满足设计要求。应用实践表明,修复机工作机构改进合理、动作连贯,适应巷道高度低,满足煤矿巷道起底要求,为煤矿巷道底板治理提供了可靠的装备保障。     

液压挖掘机工作装置断裂分析

首先对液压挖掘机的斗杆进行受力分析,提出斗杆存在的2种断裂方式:疲劳断裂和脆性断裂,然后分析了导致2种断裂的影响因素,对斗杆在最大挖掘力时的抗弯强度和剪切强度进行校核。     

WK—10A挖掘机斗杆开裂后的修复设计

白云鄂博矿共选用我厂WK－10A型挖掘机5台。由于种种原因,其中1台的斗杆一侧发生了开裂现象,一般在这种情况下,只有更换一个新的斗杆,不但价格昂贵而且生产周期长。鉴于左右单斗杯中还有一侧斗杆完好无损为了尽快使这个斗杆投入使用,用户希望在原有基础上进行修复。首先看一下斗杆的开裂情况,如图1。其裂纹仅在一侧斗杆上,而且开裂位置集中于一个局部的小面积上其余部位均完好无损,这就给修复工作带来了一定的方便。经与工艺部门一起分析研究,决定采用两段斗杆对接来修复,即把开裂的右侧部分从开裂位置前方切下（如图Z所示）,…     

挖掘机工作装置辅助设计CAD系统

建立了挖掘机辅助设计ＣＡＤ系统,该系统适合于正铲八连杆机构与反铲八连杆机构两大类型挖掘机工装进行机械性能验算和设计,可进行挖掘包络图、斗杆挖掘图和铲斗挖掘图等的参数化绘制工作,以及对挖掘机的挖掘作业工况进行动画模拟等。     

挖掘机斗臂和推压机构的改进

СЭ-3、ЭКГ-4、D-4及WK-4型挖掘机是我矿的主要挖掘装载设备,其斗臂的斗杆宽度均为180mm,推压机构的推压齿轮和齿条模数均为24。为了增强斗杆的强度和刚度,提高齿轮、齿条的弯曲强度,延长使用寿命,国内对WK—4A型挖掘机的斗臂和推压机构进行了改进,斗杆宽度由180mm增宽到200mm,齿轮、齿条模数由24加大为27。改进后,使用寿命和效果都明     

基于ANSYS的换杆机械臂动静态结构分析

为了满足矿井工作环境对换杆机械臂高可靠性和定位精度的要求,需要对其结构动静态特性进行分析。以换杆机械臂为研究对象,建立了其有限元模型,并利用软件对其进行了静力学分析、模态分析和谐响应分析。静力学分析结果表明,在最大载荷作用下,机械臂的定位精度和结构强度均满足设计要求。模态分析结果表明,机械臂的前6阶固有频率和振型与工作环境相适应,不会产生共振现象。谐响应分析结果表明,机械臂的动态载荷响应主要受第二、四阶固有频率的影响。分析数据为矿井下换杆机械臂的动态设计提供了参考依据。     

一种用于巷道支护的新型锚杆

为了支护岩石强度低和含水量大的巷道，研制成一种具有弹性外套的新式金属铺杆。铺杆有一整体多段阶梯状杆体1（见图），沿杆体全长各等长的模形阶梯段为圆形断面，楔的雄角都相同，突出于孔外的端部有螺纹2，杆体包覆以弹性材料制成的支撑件。铺杆顶端有一楔4嵌入楔缝5中的楔缝式锚头。在有螺纹2的突出瑞套上带有环形凸台的平垫圈7，并用螺帽8旋紧。可根据所用的每种弹性材料，通过试验确定垫圈7环形凸台的高度，并要使这一高度等于外套材料的轴向压缩极限长度，以保证9陆与整个钻孔孔壁密切接触。取每段杆体的长度等于装入孔内的杆体可约…     

基于ANSYS/FE-SAFE的斗杆疲劳特性分析及寿命估算

分析了斗杆在极限偏载工况下的应力分布,表明危险部位的应力远远低于材料的强度极限,破坏的主要原因是由疲劳引起的。利用ANSYS/FE-SAFE软件,对斗杆在复杂的交变载荷作用下的疲劳损伤和使用寿命进行了计算,实现了从结构应力分析到寿命估算的综合比较与分析。通过与试验数据的对比,验证了算法的准确性。     

整体钎程序载荷谱的开发及整体钎的改进设计

一字形整体钎在室内试验台和矿山现场试验，发现其失效形式多数为头部与钎杆过渡段早期失效断裂，其它有杆体、钎肩、尾柄等正常失效。通过对其进行受力和疲劳损伤分析、室内实验台试验并建立整体钎程序载荷谱，利用该程序载荷谱对整体钎进行室内寿命试验，依据室内试验和实际工况失效形式进行改进设计，消除了头部与钎杆过渡区断裂的早期失效现象，提高了整体钎的使用寿命。     

含软弱夹层锚固体变形过程中锚杆受力分析

为了解锚固体变形过程中锚杆受力特征,采用物理模型试验方法,对含软弱夹层锚固体变形过程中锚杆受力演化规律和沿杆长分布规律进行研究。研究发现,锚杆受力特征与锚固体变形过程密切相关,随锚固体变形,锚杆逐渐进入拉、压、弯、剪受力状态。锚固体屈服前,锚杆受力变化缓慢、沿杆长分布较规律(弯矩除外);锚固体屈服后锚杆受力变化剧烈、沿杆长分布一致性差,软化段开始出现稳定段。锚固体横向变形量与锚杆伸长量间的差异使锚杆受轴力作用,轴向变形沿杆长的非均匀分布使锚杆受横向剪应力作用并弯曲。软弱夹层对锚杆受力的影响主要体现在锚固体屈服后,轴力沿杆长分布曲线在软弱夹层内出现拐点,软化段时软弱夹层内锚杆轴力演化曲线出现平台段。     

提升机盘形制动器支座的设计计算

目前，矿井提升机制动装置普遍采用盘形制动器，与其紧固在一起的支座，在提升机实施紧急制动时，承受着较大的突加载荷，因此必须进行受力分析和强度计算。现就我厂新设计的JKY2．5／2．0BM2．5m单简全液压防爆提升机盘形制动器支座，进行受力分析与计算。一、生应受力分析设提升机在下放重载时，卷筒按逆时针方向旋转，在支座上紧固着两副B；－6．3型盘形制动器。如图1所示，提升机施行紧急制动时，盘形制动器对制动盘施加正压力N，使制动盘产生与旋转方向相反的摩擦力见和F。，从而产生制动力矩使卷筒制动。与此同时，对支座产生一突…     

基于井下实验数据的EBZ-160型掘进机截割头载荷研究

为了研究掘进机在截割过程中截割头载荷谱,通过分析掘进机截割时的机身受力,推算出了截割头三向受力的计算公式,挑选一组矿用"黑匣子"中所记录掘进机截割一整周期的数据,从而可以得到截割头在1个周期内载荷的时域图,将其导入MATLAB雨流计数程序中,得出均值和幅值的频次图。