矿用电铲开斗系统运行分析及改进研究

针对矿用电铲现用开斗系统存在的可靠性低、耗能大、钢丝绳寿命短等问题,基于电铲开斗动作原理与控制系统原理,通过装设变流器装置以及机械传力装置等改进优化了开斗装置,进一步提高了电铲开斗系统运行的可靠性,降低了电铲开斗系统能耗,延长了电铲开斗系统钢丝绳运行寿命,取得了较好的应用效果,有效避免了矿用电铲由于开斗不正常、钢丝绳断裂等问题存在的突发事故,更好地保障了电铲的安全稳定运行。     

基于螺旋理论的大型矿用电铲构型综合研究

在大型矿用电铲的结构创新设计方面目前还没有较为系统的方法,同时在矿用电铲的构型综合方面也未见相关报道,针对这一问题,采用基于螺旋理论的约束综合法,对大型矿用电铲构型综合问题进行了研究。首先,根据螺旋理论对电铲推压和提升机构模型进行了自由度分析和计算,求出了电铲构型综合期望的运动;其次,采用基于螺旋理论的约束综合法,运用2种构型方案对矿用电铲进行了构型综合,通过优化筛选了支链结构,获得了100种三支链的电铲构型I和14种两支链的电铲构型Ⅱ;最后,通过SolidWorks软件建立了电铲三维模型,运用ADAMS软件对电铲的简化模型及综合出的一种新构型进行了挖掘轨迹仿真分析。研究结果表明：电铲新构型的运动仿真轨迹和理论挖掘轨迹基本吻合,证实了该构型方法的可行性,为多样化矿用电铲的结构创新设计提供了更多可选构型。     

大型矿用挖掘机——电铲概述

介绍矿用挖掘机的基本概况.     

深度学习增强的智能矿用电铲挖掘轨迹跟踪控制

矿用电铲是露天开采中重要的采装设备之一,用于地表覆盖物的剥离、矿石物料的装载。随着智慧矿山建设的不断推进,矿用电铲无人化、智能化成为发展趋势。不同于传统的人工操作,智能电铲采用自主作业方式,工作流程主要包括环境感知、挖掘轨迹规划与轨迹跟踪。挖掘轨迹跟踪控制的精度直接决定了作业效率和质量,对于智能化矿用电铲的开发具有重要意义。矿用电铲具有机身结构庞大、运行惯量大、作业环境复杂,挖掘过程中外部载荷剧烈变化等特点,使得模型存在较强的非线性和不确定性,基于传统线性反馈控制器开展智能矿用电铲挖掘轨迹跟踪存在控制滞后、精度低等问题。因此,提出一种深度学习增强的跟踪控制策略,利用深度长短时记忆神经网络建模电铲系统固有的逆动态响应特性,将规划的最优挖掘轨迹变换为可以减少跟踪误差的参考轨迹作为控制系统的输入。深度学习增强的智能矿用电铲轨迹跟踪算法不需要访问电铲内部控制回路,也不需要显式建模电铲动力学,在实践中具有可行性。为了验证控制策略的有效性,在由真实矿场物料搭建的试验场地下,利用1∶7智能电铲缩比样机开展对比试验研究。结果表明深度学习增强的挖掘轨迹跟踪精度更优,其中MAE降低了28.67%,RMSE降低了12.9%,MAPE降低了7.83%。     

大型矿用电铲推压减速器齿轮齿向修形研究

大型矿用电铲推压减速器齿轮为低速重载硬齿面齿轮,挖掘过程中不可避免会出现齿轮偏载情况,通过对其齿向修形可实现提高其承载能力、改善其接触状态的目的。利用齿轮薄片理论模型,将电铲挖掘过程的统计平均载荷作为修形参考载荷,以电铲挖掘过程中统计平均推压力最大位置的齿轮接触应力最小为目标,进行推压减速器两级小齿轮(主动轮)的齿向斜度修形,进而以各挖掘位置均不会出现过大的齿面边缘载荷为目标,进行两级小齿轮的齿向鼓形修形。相比修形前,已修形的齿轮在电铲挖掘过程中所受最大应力(包括齿面接触应力与齿根弯曲应力)明显减小,并且齿面边缘接触状况明显改善。当修形后齿轮受到电铲挖掘过程中统计最大载荷作用时,齿轮应力值依然小于其许用应力。仿真研究结果表明,大型矿用电铲推压减速器齿轮齿向修形,对提高齿轮承载能力和改善齿面接触状况均具有积极意义。     

矿用大流量比例阀动态特性建模与仿真研究

对一款新型矿用大流量比例阀进行动态建模与仿真研究,根据其结构和基本原理,利用AMESim软件搭建比例阀仿真模型进行仿真分析,通过比较不同控制信号下的阀芯动态特性,得出最优控制信号;同时分析不同结构参数对主阀性能影响,发现主阀弹簧刚度对整阀性能影响较小,得出主阀质量、先导阀前端阻尼孔直径、主阀控制腔直径的最佳参数;最后分析得到先导回液阀满足使用要求时的结构参数,通过优化参数使主级与先导级良好匹配,达到对流量的精确控制,从而为比例阀的设计及优化提供理论依据。     

大型矿用电铲健康状态评估方法研究

大型矿用电铲由机械子系统、电气子系统和油气路子系统组成,健康状态评估主要是对这三个子系统的关键部件进行综合分析。将各子系统的当前故障、历史故障、保养信息、部件寿命和作业信息五个方面作为电铲健康状态评估的依据,进行子系统评分,并计算整机评分。通过对电铲子系统和整机健康状态进行定量化分析,能够更客观地了解电铲的健康状况,确保大型矿用电铲安全生产。     

大型矿用电铲提升卷筒绳槽的数控工艺改进

通过对矿用电铲提升卷筒上的螺旋钢丝绳槽的数控加工工艺,改进前与改进后的比较,分析了各自的优缺点,并详细介绍了改进后的数控工艺过程。     

液电混合挖掘机液压系统运行特性液电联合仿真分析

利用动力学方法为挖掘机的运行结构建立相应的分析模型,以某20T液压挖掘机的设备参数作为参考依据,建立了整机模型与液压系统运行模型,通过SimulationX仿真软件测试了液压挖掘机铲斗与斗杆结构的运行过程.仿真结果得到:铲斗在初期阶段发生外伸还是被回收到初始所在的位置,到达斗杆内收阶段时发生了速度的明显波动,但幅度较小...     

大型矿用电铲推压减速器箱体拓扑优化及影响分析

为减少大型矿用电铲推压减速器箱体的材料用量,实现箱体轻量化,对上箱体进行了拓扑优化。在电铲推压减速器箱体有限元应力分析的基础上,运用变密度法,将上箱体质量作为优化目标,将箱体最大应力、箱体壁厚和剩余百分比作为约束条件,根据上箱体力的传递路径,实现电铲推压减速器上箱体的拓扑优化。并应用有限元法对优化前、后的箱体应力情况进行对比分析,依据标准ISO6336:2006和标准ISO/TS16281:2008分别进行优化前、后齿轮应力（包括齿面接触应力和齿根弯曲应力）与轴承寿命的对比分析。优化结果表明,减速器上箱体拓扑优化对箱体应力和轴承疲劳寿命影响极小,该优化使齿轮应力略有增加,但依然满足齿轮强度要求。     

浅谈以高效低成本著称的大型矿用电铲设备

本文简要介绍了高效低成本大型矿用电铲设备的结构及其优点。     

矿用挖掘机电气控制和监控系统

主要介绍了矿用挖掘机电气控制系统和监控系统的组成以及实现的功能,描述了挖掘机电气系统的调试流程及PLC和监控系统的调试。     

EPLAN在矿用挖掘机电气设计中的应用

通过AUTOCAD和EPLAN对比,说明了EPLAN在电气绘图方面的优势,重点介绍了如何应用EPLAN进行矿用挖掘机的电气设计。     

一种水平倾角仪在挖掘机设备上的应用

针对挖掘机工作水平面倾角过大会给设备带来的隐患和不利后果,采用数字倾角仪传感器进行测量,结合上位机与西门子S7-300控制系统实现了对不同工作状态下工作面倾角的约束和保护。     

矿用机械式挖掘机铲斗的原理设计

铲斗是矿用机械式挖掘机基本部件之一,铲斗性能、形状、几何参数合理与否直接影响挖掘阻力和满斗系数。根据挖掘性能要求,确定了铲斗形状、几何参数;通过分析铲斗的力学性能,将斗体简化成简支外伸梁,分别求得铲斗在宽度、长度方向的相关铰点距离,并与实例计算进行比较;运用冲击理论,提出合理冲击点,使铲斗轴套受力最小。     

电铲提升卷筒的工艺改进

根据电铲提升卷筒的要求,结合车间生产实际,将火焰加热表面淬火改为感应加热表面淬火,提高产品质量,降低能源的消耗,实现高效率安全生产。     

电铲提升卷筒装配方案研究

分析电铲卷筒过盈装配方案,总结生产实践的经验和教训。     

23 m3电铲斗杆同步自动埋弧焊设备

简要介绍同步自动埋弧焊接设备的布置形式、结构特点及性能。     

超级螺栓在WK-12C挖掘机上的应用

超级螺栓的诞生是螺栓连接领域的一次革新,对于大尺寸螺栓,超级螺栓提供了简单和性价比高的拧紧方法。就此介绍了超级螺栓的特点、使用方法及其在WK-12C矿用挖掘机上的应用。