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。     

纵轴式掘进机截割机构结构静力学分析

为研究半煤岩掘进机截割机构在截割载荷作用下的应力应变特性,基于EBZ-75型掘进机,对掘进工作载荷模型进行了计算,并应用ANSYS软件进行静力学分析。分析表明,截割机构最大应力为325 MPa,发生在升降油缸销轴孔处;最大变形量位于截割头前端且变形量为2.6 mm,为半煤岩掘进机截割结构的改进设计提供了理论参考。     

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。...     

纵轴式截割头截齿的运动学模型及仿真

为了分析纵轴式掘进机截割头截齿的运动学特征,建立了总体坐标系和局部坐标系,在此坐标系下建立了截割头纵向钻进、垂直摆动、横向摆动3种工况的截齿运动学数学模型,并进行了计算机仿真;由仿真可知,截齿在截割头上的回转半径对截齿运动学参数影响最大,回转半径越大截齿的速度和加速度越大并且变化率较大;其次,截割头转速对各运动学参数的大小和波动性也有明显的影响,随着截割臂摆动角速度的增大,截齿的速度会出现波动,并且加速度会出现较大的峰值。     

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。     

纵轴式掘进机回转机构的运动对截割力的影响

从分析纵轴式掘进机悬臂回转机构的运动状态入手,论述回转机构的水平和垂直回转运动对截割头进给力的影响,并给出了送给力随水平和垂直摆角变化的Matlab仿真结果。     

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.     

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设计参数的研究

截割头设计参数直接决定着截割头的工作性能指标、掘进机工作效率;主要从截割头长度、直径、截齿的排列分布、截割功率及截割比能耗等方面展开了讨论,这对截割头的设计起到了非常大的作用。     

立井提升系统罐道接头间隙切割工艺改进

矿井提升机担负着煤矿井下与地面人员升降、物料运输及原煤生产运输的重要任务,其罐道是提升容器在井筒中运行的导向装置,罐道接头间隙不足或缺失会造成罐道的突然变形,导致提升系统重大人员伤亡或机电事故。为保证提升系统安全、可靠地运行,探讨了罐道接头间隙,采用冷切割施工方案,保证了罐道接头间隙切割施工安全及施工进度,也对其他矿井同类问题处理提供可靠的宝贵经验。     

立井筒临时罐笼提升的设计

根据实际参与的临时提升设计及施工的经验,分析了不同临时提升方案的特点,提出了各个提升方案的适用范围。侧重分析临时罐笼提升的设计,并举以实例阐述了若干经验。     

立井井筒注浆封堵固液耦合数值模拟

针对某煤矿复杂水文地质条件下立井井筒严重涌水的实际情况,采用理论分析和数值模拟相结合的综合研究方法,深入分析了立井井筒涌水机理;结合井筒围岩特性和周围地下水渗流场的变化规律,通过试验研究,选择以马丽散N为主的注浆材料;在考虑水体作用条件下,通过FLAC3D对立井井筒注浆封堵进行固液耦合数值模拟,分析了马丽散N在立井井筒注浆封堵中的使用效果;经过实测煤矿涌水量最终小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水的目的,抑制了井壁附加应力。     

基于NX的挖掘机关键部件参数化设计系统构建与分析

挖掘机市场竞争激烈,为了提高多型号再设计效率,满足用户时常更新关键参数的需求,开发了挖掘机关键部件动臂的可重用参数化设计系统。基于Siemens NX的WAVE功能和PTS模块,构建了挖掘机动臂的参数化模型,利用WAVE功能和PTS强大的交互操作功能实现了无代码的可重用系统的编制,并通过UG/Open二次开发工具构建了系统的操作使用菜单栏,最后通过刚柔耦合动态强度仿真验证了模型的可靠性。整个系统界面直观、操作简单,缩短了挖掘机动臂的设计周期,提高了动臂的再设计效率。     

立井井筒排水管路壁厚设计与优化

针对立井井筒排水管路壁厚设计、选型和优化等问题,通过应用流体力学的运动学知识对排水管水流速度进行计算,根据流体动力学的伯努利方程获得排水管承受的最大压力,依据《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》对排水管壁厚进行计算,最终得到排水管所需的壁厚。通过ANSYS有限元分析软件对排水管的壁厚选型进行校核,使用MATLAB软件对排水管路的分段壁厚及长度进行优化,最终得到排水管路的最优壁厚和对应管路长度。     

LJ-2型立井信号及自动装载系统设计

介绍了立井提升机信号系统、装卸载系统采用可编程序控制器集中控制模式,可与各种提升机电控系统进行接口配套,完成各种矿井的主、副井单水平及多水平的提升机信号系统的任务,同时实现自动装卸载。系统具有手动运行方式、检修运行方式及自动运行方式。     

垂直提升带式输送机主轴优化设计

采用序列二次规划法,对垂直提升带式输送机主轴进行优化设计,达到减小尺寸和降低转动惯量的目的。     

基于柔性体力学的液压挖掘机机构运动仿真

针对液压挖掘机机构的运动仿真,建立了其参数化的基于柔性的液压挖掘机非线性动力学有限元分析程序,并对某液压挖掘机的机构进行了有限元分析,得到了其输出端的运动轨迹、速度和加速度曲线,并通过对其机构叠加后的有限元分析结果的分析,研究了其机构叠加后运动范围的变化规律,为复杂设备机构的运动分析提供了方法和依据。     

矿井提升机调速系统软件设计开发

矿井提升机是矿山最重要的设备,随着电力电子技术以及控制技术的发展,使得交流变频调速在工业电机拖动领域得到了广泛应用。文章设计提升机速度(PLC)控制方式,设计系统可靠性高、操作简单、故障率低、电能浪费小、效率高等优点。     

基于耦合的立井开拓矿井换装协调分析

在分析地面运输与井下辅助运输联系关键(换装过程)的基础上,选取关键参数并采用改进的功效系数法进行同量化处理,并运用耦合理论进行二者的协调度分析。主要研究了系统参数的选择以及不同参数同量化处理的问题,引入了容量耦合理论定量分析系统的协调程度及子系统和参数对系统整体的影响。此外,通过实证检验模型反映了现实生产的能力。