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。     

纵轴式掘进机截割头辅助设计与优化软件开发及应用

采用Matlab与Excel联合编程开发了纵轴式掘进机截割头辅助设计与优化软件,通过输入截割头必要的几何及运动学参数,便可实现其辅助设计与优化,并自动生成截齿排列图、载荷曲线、切削图及基于Pro/E的截割头3D模型;获取横摆速度、截割头转速、螺旋升角、叶片头数及截齿排列方式与截割功率、截割比能耗、截割阻力、切削面积之间的参数关系,指导截割头的优化设计使其整体性能达到最优;能够独立运行的EXE文件使软件更具普适性、操作更简单。以某公司研发的EBZ220掘进机为工程对象,基于实际工况,找到了截割头最佳设计方案及最优运动参数,在截割电机额定功率下,保证切削面积最大达854.95 mm2,截割比能耗最低至4.9 k W·h/m3。     

悬臂纵轴式掘进机截割头的有限元仿真优化设计

随着煤炭需求的不断增长,掘进机是煤炭开采中不可或缺的一种设备,而截割头则是掘进机的重要组成部分。以掘进机截割头和截齿为研究对象,采用了理论分析与有限元模拟相结合的设计手段,寻求截割头结构最优参数,为截割头的优化设计提供新的思路与依据。     

煤矿用悬臂式纵轴掘进机截割头截齿布置研究

对煤矿用掘进机截割头截齿布置进行研究,用等螺旋升角螺旋线布置截齿,综合考虑截割头运动工况以及煤岩的性质,求取截割头的最佳截线间距,根据截齿切削面积相等原则确定截齿的截线数,最终给出确定截齿最佳分布的方法.针对具体的某掘进机截割头,采用给出的方法进行了布齿分析与计算.     

纵轴式掘进机截割的功率谱分析

提出了掘进机截割功率谱的模拟方法.利用Matlab软件中的分析模块,首先对随机载荷信号进行采样处理,然后根据傅立叶原理,对计数结果实行离散傅立叶变换(DFT)变换,并得出了纵轴式掘进机截割自功率谱图和互功率谱图.通过对模拟结果的分析,得到了各载荷的主要频率特性.     

纵轴掘进机截割部设计

截割头是掘进机的核心部件,其设计的好坏直接决定整机的性能。截割头的设计参数众多,工作环境较恶劣。因此,需对其进行受力分析,以提高它的综合性能和设计效率。本文进行截割部方案设计,对于截割机构参数的确定、掘进机的传动系统及整体布局进行了详细说明。     

EBZ-260纵轴式掘进机截割机构有限元分析

为了提升和优化掘进机截割性能及参数,根据晋华宫矿实际掘进工况和EBZ-260型掘进机的结构特征,对其截割机构进行了模拟工况有限元分析。应用有限元分析软件ANSYS Workbench对该机型截割机构进行静力学分析,结果表明了截割头、升降油缸支耳处和回转台铰接孔处等主要部位应力应变特征。所得结论可为晋华宫矿在实际生产过程中截割方式、日常维护及产能优化提供参考依据。     

FOA-PID控制器在悬臂式掘进机截割头升降控制系统中的应用

为提高悬臂式掘进机截割头升降控制精度,在建立系统数学模型基础上,分别采用FA算法和FOA算法对PID参数进行优化,对FA-PID控制器和FOA-PID控制器控制性能进行仿真分析,并为了验证两种控制器实际控制性能进行了实验研究.得出结论:对于幅值为1 mm的阶跃信号以及不同频率的正弦信号,FOA-PID控制器响应性能均优...     

纵轴式掘进机截割臂升降运动的仿真分析

纵轴式掘进机在垂直升降截割过程中,当截割部运动方向发生变化时,作用在截割头的载荷会发生突变,从而引起升降液压缸载荷和活塞运动速度产生极大波动,进而影响截割头受力和截割臂摆速,降低施工精度和掘进机工作稳定性。为了减小升降液压缸载荷与活塞运动速度在换向瞬间的波动程度,在AMESim中建立纵轴式掘进机升降截割系统物理模型,通过加入PID控制对系统进行仿真,对比分析原有系统与PID控制系统升降液压缸在运动方向发生变化时液压缸载荷、活塞运动速度和压力的响应特性。仿真结果表明:PID控制系统与原有系统相比,波动幅度降低,调节速度快;采用PID控制能够有效提高截割部在变换截割方向时压力和速度的控制精度,稳定性好,适应能力强,对掘进机截割臂摆动自动控制具有重要意义。     

矿井悬臂式掘进机截割头设计分析

基于悬臂式掘进机截割所需,对截割头的截齿排布、安装方式以及外形轮廓等影响机能的设计因素进行剖析,并在此基础上提出了有关措施,为其设计提供了可靠依据。     

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。     

基于粒子群算法的纵轴式掘进机截割减速器优化设计

截割减速器是纵轴式部分断面掘进机工作机构的核心部件,用常规法设计其体积大,加工制造成本高,设计周期长.将粒子群优化算法引入截割减速器的设计,以体积最小为目标进行优化设计.优化结果表明,该方法可以提高减速器的设计效率,而且所设计的减速器既满足传动比和结构强度要求,又具有体积小、重量轻、结构紧凑的特点,有利于改善掘进机的工作性能.     

EBZ40型掘进机截割头结构设计与仿真研究

以EBZ40型掘进机为研究对象,结合掘进机截割头的作用及结构,合理构建EBZ40型掘进机截割头有限元模型,并以此为基础开展截割头有限元仿真分析。根据分析结果提出EBZ40型掘进机截割头结构设计方案,最后将截割头结构设计方案应用于工程实际,检验此截割头结构设计方案的有效性。     

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。     

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。     

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...     

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。     

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.