硬岩悬臂式掘进机截割部摆动驱动力计算

根据截齿和截割头受力理论公式,应用Matlab软件编写截割头在截割过程中受各方向的载荷程序,模拟截割头受力。针对某型硬岩掘进机截割头模拟受力结果,并对截割部进行力学理论分析,计算得出截割部摆动需要最大驱动力,为截割部摆动驱动油缸设计提供了工况参数。     

基于Matlab/Simulink的滚筒式采煤机截割部调高机构动态分析

在对滚筒式采煤机截割部调高机构受力分析与结构简化的基础上,得出了截割部调高系统的力学模型,并运用Matlab/Simulink建立了截割部调高机构的动态仿真模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明:增大调高油缸的刚度和阻尼可以减轻系统的振动,并提高截割部调高过程的平稳性。研究结果可为采煤机截割部调高机构设计和应用提供可靠的理论依据。     

纵轴式掘进机截割部主轴承的选型分析

纵轴式掘进机截割头通过主轴与主轴承刚性连接,截割头的受力主要由主轴承承受。通过对截割头的受力分析,对所选择的截割部主轴承进行对比分析,选择更适合掘进机工况的主轴承。     

EBH300(A)岩石掘进机截割部设计及应用

通过对EBH300(A)岩石掘进机截割部与传统掘进机截割部的结构对比,分析得出EBH300(A)岩石掘进机截割部升降油缸作用力与力臂的夹角变大,使升降油缸作用力在截割臂上作用点的位置发生改变,进而使截割部升降过程的受力状况得到了明显改善.同时,EBH300(A)岩石掘进机截割部回转结构采用了齿轮、齿条传动,代替了传统的回转油缸直接驱动,使截割部回转过程的受力状况得到了改善.通过受力分析和力矩计算,得出EBH300(A)岩石掘进机截割部与传统掘进机截割部力矩变化图,得出EBH300(A)岩石掘进机截割部升降、回转力矩更大,运转更平稳,截割效率更高,基本消除运动中振动的结论.通过在山东新巨龙矿的应用,验证了EBH300(A)岩石掘进机截割部设计达到了提高截割性能的目的,为掘进机自动控制信号准确可靠传输奠定了基础.     

掘进机截割头运动参数的优化设计

运用计算机技术,对掘进机截割头的运动参数作模拟研究和优化设计,建立了基于截割头负载转矩波动和截割比能耗最低的优化设计模型,以计算出最优的掘进机截割头运动参数。     

掘进机截割头运动参数的优化设计

根据单个截齿受力模型,采用计算机模拟的方法建立了基于截割头负载转矩波动和截割比能耗最小的优化设计数学模型,寻求最优的掘进机运动参数。根据序列二次规划(SQP)优化方法,编写了优化设计程序。优化设计实例表明,截割头的负载转矩变差系数减小了13.9%,截割比能耗降低了16.9%,有效改善了截割电机的负载特性,提高了能量利用率。     

突变工况下采煤机截割部齿轮传动系统特性研究

为研究采煤机截割部齿轮传动系统在突变工况下的动力学特性,建立了截割电动机、齿轮传动系统和截割滚筒的采煤机截割部传动系统动力学模型。以电动机输出转速为驱动,以截割滚筒所受转矩为负载,研究了系统在稳定工况、截割负载突变和牵引速度变化情况下采煤机截割部齿轮传动系统动力学特性。结果表明:受负载转矩的影响,稳定工况下低速级行星齿轮部分受外部载荷直接作用,振动最大,随着传动链中阻尼的消振作用,高速部分齿轮副的振动逐渐减弱;截割负载突变和牵引速度的增加使传动系统中高速级齿轮的振动和受力明显加剧。     

纵轴式悬臂掘进机截割部动态特性分析

针对掘进机截割部易损坏的问题,分析了纵轴式悬臂掘进机截割部的构造,对截割头进行了运动学分析,简化了其运动轨迹,另外对悬臂摆动机构进行了运动分析。对截割头在工作状态时进行了动态特性分析,特别分析了摆动力和截割力之间的关系,推算出了它们之间的匹配系数。以上研究有助于改进纵轴式悬臂掘进机截割部结构。     

基于PID控制器的掘进机截割控制系统设计

采用结构简单的PID控制器实现对掘进机截割过程的控制,分析了PID控制器的工作原理后将油缸行程和回转台的角度偏差作为PID控制器的输入值。研究了掘进机截割控制系统的硬件组成,主PID控制器负责数据的采集,从PID控制器负责控制执行机构的运动,彼此之间通过CAN总线进行通信。实验结果验证了基于PID控制的掘进机截割系统可以控制截割头准确地完成截割运动。     

掘进机截割部刚柔耦合动力学特性分析

以某型重型纵轴式掘进机为载体,研究掘进机在横截工况下截割部的振动以及受力特性。首先在LS-DYNA中进行掘进机截割头截割岩石仿真,获得掘进机工作条件下截割头所受到的外载荷,然后运用ANSYS软件对截割部包括悬臂段、截割减速箱及截割电机箱体进行柔性化,最后在ADAMS中对整机进行刚柔耦合分析。研究结果为掘进机的截割部减振设计研究及其结构优化改进提供了理论依据。     

横轴式掘进机截割头2种截齿排布形式的对比分析

根据横轴式掘进机的工作特点,对截割头的设计要素进行了分析,介绍了横轴式截割头截齿排布螺旋线的设计方法及截齿空间定位的表示方法。通过分析4螺旋线和6螺旋线截割头的截线间距和圆周角间距参数,从有效截齿数和截割力两方面对这2种截割头的设计性能进行了研究计算和对比分析,得出了2种截割头各自的性能特点。分析结果表明:当工作条件相同时,按1线3齿排列的S形截割头可获得较小的截线间距和较大的截割力,截割载荷稳定,适宜于硬岩截割。     

横轴式掘进机截割头运动参数优化及载荷模拟分析

掘进机截割头的运动参数（横摆速度v和转速n）对截割头的载荷波动和截割比能耗都有很夭的影响,而截割头的运动载荷特性义不仅影响掘进机的生产效率,而且关系到掘进机的使用寿命,因此,对截割头的运动载荷及参数进行优化及模拟分析具有较大的意义。随着计算机的推广应用及模拟理论的不断完善,利用计算机对掘进机截割头的载荷特性作模拟分析及优化研究成为有效的方法。本文利用计算机模拟的方法建立优化设计数学模型,以截割头的横摆速度v和转速n作为设计变量,选择负载变差系数、截割比能耗和理论生产率作为目标函数,对设计变量进行了参数优化,并对优化结果进行了分析。     

纵轴式悬臂掘进机截割部动态特性分析

该文简单分析了掘进机截割部的构造,对截割头进行了运动学分析,简化了其运动轨迹,另外对悬臂摆动机构进行了运动分析。最后,对截割头在工作状态时进行了动态特性分析,特别分析了摆动力和截割力之间的关系,推算出了它们之间的匹配系数。     

基于ADAMS的EBH-120掘进机截割头受力动态仿真

参照EBH-120掘进机截割头有关参数,利用SolidWorks软件对截割头进行三维实体建模,运用ADAMS软件对截割头在运行过程中的受力变化进行计算机动态仿真。通过对仿真结果进行分析,讨论了截割头受力的变化规律。     

冲击载荷下薄煤层支架立柱系统的动态仿真分析

针对薄煤层开采时,液压支架承受顶板冲击载荷容易失效的情况,以ZY2100/08/15为例,运用AMEsim软件建立其液压模型。仿真、分析了薄煤层支架立柱系统在承压、静载冲击及动载冲击下,不同安全阀流量、弹簧预紧力以及弹簧刚度、阀芯质量对系统性能的影响。     

基于AMESim的短壁采煤机平衡阀组动态特性优化研究

介绍了短壁采煤机平衡阀组调高系统的工作原理,基于AMESim软件建立了调高系统的仿真模型,分析了液压缸负载、泵的排量、平衡阀组弹簧刚度、初始位置弹簧力和锥阀角度主要参数对平衡阀组及其调高系统动态特性的影响,根据仿真结果优化了主要参数。该研究为平衡阀组的设计及调高系统的调试提供了理论依据。     

煤矿掘进机常用平衡阀的特性比较

针对掘进机常用的德国力士乐、美国升旭和国产平衡阀,通过结构比较、理论计算和试验验证,介绍了它们各自的先导增益特性和开启复位特性,结果表明:力士乐平衡阀先导增益最小,平衡性及稳定性最好;弹簧预紧力大,阀芯移动阻力小,综合的开启复位性能最好。     

不同工况下掘进机截割性能多目标优化

为了提高掘进机的截割效率，以掘进机截割部的运动参数为设计变量，研究悬臂式纵轴掘进机的截割头自转速度、摆动速度等运动参数对截割性能的影响，用MATLAB模拟各性能参数变化规律，以单个截齿载荷分析为基础，建立截割头各向载荷数学模型，根据现场经验给定运动参数设计空间，建立截割头的截割阻力、负载转矩、截割比能耗和截割生产率目标函数，采用线性加权法将多个优化目标转为单个目标，分别给出正常工况和夹矸工况的加权系数，求解截割运动参数最优配置，在EDEM仿真软件中对优化前后的截割性能进行验证，结果表明最优运动参数下的掘进机综合截割性能更优，截割能力、破岩能力提升，截割比能耗降低，生产率得到了显著提高，产尘量得到了一定程度的控制。     

EBZ-135掘进机截割头结构优化设计

 摘要：掘进机是巷道掘进的主要设备。该文就某企业掘进机存在截割头振动较大、截齿受力不均的问题,用ANSYS/LS-DYNA10.0软件建立了截割头和煤岩的数值模拟模型。通过仿真得到了截割头和各截齿的受力。再根据受力情况,反复调整优化了截齿截线间距,使得截割头和各截齿所受力的差异系数趋于平衡。同时,差异系数的减小,使掘进机的振动得到了有效控制,截割性能明显提高。     

掘进机截齿截割岩石仿真与试验研究

为提高截割效率、降低截齿磨损率,建立了钻进和横切2种工况下截齿截割岩石的模型,对2种工况下的截齿进行有限元分析,并以截齿受力、截割功率、截割比能耗为目标函数,实现了对现有截齿形状、安装角度等方面的优化设计,并以此为基础设计了一款新截割头。通过新旧截割头的对比试验研究,可知优化后的截割头无论是在高速或者低速工况下,其截割效率均高于优化前,且新截割头截齿磨损率小于旧截割头。