尖头镐形截齿在采煤机滚筒上的应用

<正> 尖头镐形截齿是一种具有锥形刀头的圆柱形截割刀具,这种刀具广泛地应用于平巷掘进机和连续式采煤机。西德和美国正在将尖头镐形截齿引用于采煤机。符合于英国     

锥形截齿的有限元分析及加工仿真

建立B型锥形截齿的立体模型,定义一定的材料、施加约束和载荷,进行有限元分析,得到锥形截齿的应变云图、应力云图;对齿体进行区域车削、轮廓车削、凹槽车削,进行加工仿真,得到锥形截齿的数控代码。     

截齿截割煤体变形破坏过程模拟试验

在自制的截割试验台上进行截齿截割煤体的模拟试验,对截割过程三向力进行在线监测,并对截割过程进行高速摄影,测量了截割物的粒度组成,并对能耗进行测试.试验结果表明：相同截深时锥形截齿截割力比扁型截齿截割力大;截齿截入煤体,在扁型截齿凸脊及锥形截齿齿尖与煤体接触处出现裂纹,随截齿截割前行,裂纹迅速扩展,裂纹扩展方向与煤体的层理、节理有关.     

截煤降尘的研究

<正> 美国矿业局双城研究所截煤工艺组正在研究截煤时减少产生初始粉尘的方法。矿业局当前对截齿特性的主要研究是要确定镐形截齿的磨损对产生初始呼吸性粉尘、能量和截割力的影响;研究增强截齿旋转性以提高刀齿寿命的镐形截齿最好的安装条件以及对扁形刀齿和镐形刀齿进行对比。截齿磨损影响装有镐形截齿的连续采煤机其采煤量占美国井下煤产量的一大半。有多种锥形截齿可供     

基于ANSYS的采煤机截割部关键零件有限元分析

针对采煤机截割部关键零件工作条件恶劣、承载复杂、易破坏等问题,在分析截割部关键零件破坏形式的基础上,对采煤机的截割部关键零部件进行有限元分析,结果表明:摇臂与滚筒联接部位应力较集中,应加以注意,可以将此部位用圆弧过渡;在相同材料、安装角和受力下,锥形截齿在强度方面优于扁形截齿。     

用水防止采煤机截齿引起的瓦斯燃烧

<正> 英国煤矿中大多数瓦斯燃烧发生在采煤机截齿切割着石英岩时。保健和安全局矿山安全研究委员会用了大规模的实验室设备从事研究实际生产中截齿的速度问题。在截齿速度不低于1.25米/秒左右时,截齿速度的降低对沼气与空气混合物的引燃概率影响不大,而水的使用却明显有效地延长由于截齿速度引起燃烧的截割时间。研究喷     

截线间距与截齿截深的比值对截齿截割力的影响

为了研究截齿在破岩过程中的截割力,进一步提升截齿截割效率,用SolidWorks建立了截齿截割岩石的三维模型,使用HYPERMESH对模型进行网格划分,利用ANSYS/LS-DYNA动态仿真软件,建立了截齿破岩三维有限元模型,采用Holmquist-Johnson-cook(HJC)模型对岩石材料进行了数值模拟,研究了切削厚度分别为2.5、5、7.5 mm时,不同截齿中线间距所对应的截线间距与截齿截深的比值对截齿截割力的影响,结果表明:改变截线间距来改变截线间距与截齿截深的比值时,截齿所受的截割力会产生波动,不同的截齿截深所造成的截齿最小作用力对应的比值不同;同时,截齿截深所影响的截齿作用力在实验中占较大一部分,因此,在合适的截齿截深的条件下,合理改变截线间距与截齿截深的比值可以有效减少截齿所受的截割作用力,提高截齿的寿命。     

截割滚筒垂直位置检测和控制

<正> 长壁采煤自动化技术应用于英国井下开采是一个复杂问题,一个重要方面是采煤机在开采煤层时滚筒垂直位置的检测和控制。以截齿受力分析进行垂直控制根据截齿受力的分析进行垂直控制的方法(见图1)是基于煤层是由不同类型的煤、     

ф25镐形截齿卡子

<正> 滚筒采煤机用镐形截齿,多年来在煤炭生产中发挥了一定的作用,但是由于固定镐形截齿用的卡圈、开口销、圆铁钉等都存在-些问题:固定不够可靠,丢齿多,横穿截齿尾孔的长尾巴有的与螺旋叶片相碰,阻碍截齿在齿座内不能自由转动或转动不了360°,以及拆卸不方便等。所以截齿在割煤时就失     

机组截齿固定方法的改进

邢台煤矿使用的英国BJD-300型采煤机组的扁形截齿,由带有橡胶的齿座销固定。1983年改为国产“平岗”截齿。因齿座销使用一段时间后,弹力失效,不能很好地固定截齿,使截齿消耗量上升。我矿仿原齿座销自制了一些,但没有压入橡胶的工艺,仍不能解决问题,致使1983年1～8月份截齿耗量为113个/万吨。     

美国大功率电牵引采煤机的使用实践

神华集团神府精煤公司大柳塔煤矿引进美国JOY公司的6LS—03型电牵引采煤机，1996年3月曾创国内日班产11869t最高纪录。该机采用的是双旋、自转、耐磨性很高的新型镐形截齿，截齿的消耗量为9个／万t（f=2．8，煤的节理不够发达）。截齿和齿座之间有一个锥形齿套，截齿在齿套中、齿套在齿座中都能旋转，构成双旋自转副。提高了截齿在截割中自转的机率，使截齿磨损均匀，也提高了其使用寿命。截齿的配置采用四头一线二齿制的棋盘式排列，块煤率得到明显提高；当牵引速度为9m／min时，＜6mm块煤率为25．l％，＞50mm的块煤率为31．4％滚筒转速…     

能辨别割煤和割岩的截齿

<正> 一种敏感的截齿被用在长壁式滚筒采煤机的截割滚筒上,滚筒上许多截齿中装上这样一个新的截齿(见图),就可用来测量该截齿的切割力,从而判断采煤机的截割滚筒是在割煤还是在割岩石。截齿组件由下列各部件组成;一个应变仪(作为负载传感器用)、一个调频应变发射器、一个宽带放大器和一根四分之一波长的並联馈电天线。     

2种EBZ135掘进机截割头性能比较

为了比较2种不同截齿周向间隔角的EBZ135掘进机截割头的性能,对截齿周向间隔角为36°、45°的EBZ135掘进机用截割头破岩载荷进行了仿真。仿真结果表明:同等条件下,2种截割头的破岩载荷统计参数差别较小。这种方法和结论对截割头的布齿设计具有理论指导意义。     

国产采煤机冷却截齿及喷雾除尘系统整体设计的改进

<正> 近几年来,作者带着机采工作面机组割煤工序粉尘浓度高,尘毒危害严重,截齿割煤极容易产生摩擦火花,引燃截割空间积聚瓦斯,潜伏严重事故隐患这一极待解决的课题,先后到国内一些重点局、矿的典型机采工作面进行通风防尘和防治瓦斯的专题调查。1985年又赴英国米特兰矿区和英国煤炭科学院进行专业学习和安全技术考察,结合我国现有的技术水平,仅就采煤机冷却截齿和喷雾除尘系统整体设计改进问题提几点不成熟的意见,供采煤机设计者参考。     

不同齿身锥度和合金头直径截齿的截割试验

为研究不同截齿的截割性能,研制了5种不同形状的截齿;并在自制的截割试验台上对5种截齿进行试验,分析了不同截齿截割产生的采煤机滚筒扭矩的最大值、最小值、均值、方差等参数;对截落煤岩的块度进行分级处理,研究不同截齿截割块煤率的大小以及截落煤岩的块度分布规律.分析结果表明：不同形状的截齿,随着截齿合金头直径、齿身锥度的变化,其截割力、块煤率的变化是不同的.阶梯型截齿随着齿尖合金头直径减小、齿身锥度增大,其截割力减小、载荷波动增大、块煤率下降;齿身锥度、合金头大小与截齿截割力的关系服从指数分布,截割煤岩的块度也服从指数分布.对于锥型截齿,当齿身锥度较大、合金头较小时,其截割力较小、载荷波动较小、块煤率较大.     

采掘机械用截齿磨损的研究进展

介绍了采掘机械用截齿磨损的研究进展,包括截齿破碎岩石与磨损的机理、影响截齿磨损的主要因素。按照截齿磨损的研究方法,从标准台架试验、模拟工况试验和数值仿真等方面对国内外的主要研究内容和成果进行了梳理,并对截齿磨损研究的应用和未来发展方向进行了阐述和探索。     

基于Evans截割模型的镐型截齿峰值截割力的计算

为了能对镐型截齿在平面截割截槽对称条件下的峰值截割力进行较为准确的预测,基于Evans的截割模型,通过分析截割时齿头的锥形表面因岩石的夹制效应而接触应力分布有所不同,理论推导出了一个新的峰值截割力计算公式以及公式应满足的截割边界条件。相比现有其他截割力计算公式,除了考虑截齿半锥角θ、煤岩抗拉强度σt及齿岩之间摩擦因数f等参数的影响,且将煤岩的脆性指数m引入其中,计算结果与试验值更为接近。公式所应满足的截割边界条件,可用截深h和加载位置与相邻自由边界垂直距离s比值的最低限值smin/h表示,且值大小受截齿半锥角θ影响较小,而主要与煤岩脆性指数m有关,当m介于5~15时,smin/h介于2~3,符合既有试验所得结果。所得公式和结论可为进一步分析和推导镐型截齿在实际采掘条件下包含更多参数的峰值截割力提供理论基础和指导。     

采煤机镐形齿受力的计算机模拟分析

以试验数据为基础,对采煤机镐形截齿实际工况的煤层和镐形截齿受力建立数学模型;对镐形齿受力进行计算机模拟,且模拟的曲线反映截齿随不同参数的变化。从而为分析截齿的失效形式、截齿加工和设计打下基础。     

不同锥角对镐形截齿耐磨性能的影响

针对掘进机工作时截齿磨损严重,造成大量经济损失的实际,为了探究影响截齿磨损的因素,利用ABAQUS软件的显式动力分析模块对掘进机用镐形截齿的截煤过程进行了数值模拟,得到了不同合金头锥角镐形截齿在截割煤体过程中的应力分布云图以及截割全过程的应力曲线。     

基于应变传感器的采煤机截齿受力检测系统研究

针对采煤机截齿在割煤过程中,截齿由于受到大的压应力、剪切力和动载荷,无法实现采煤机高效割煤等问题,提出了一种基于应变传感器的采煤机截齿受力检测方法。该方法是通过截齿粘贴应变片的方式对采煤机割煤过程中截齿受力进行实时检测,实时显示截齿受力变化曲线,试验结果表明:在采煤机割煤时截齿受力变化曲线能够真实反应截齿受力,所选截齿1-1 X向力最大值为0.70 k N;Y向力最大值为1.72 k N;Z向力最大值为4.16 k N;截齿1力矩0.59 k N·m。考虑误差和相关随机因素的影响,试验结果接近相关理论计算值,能够实现截齿受力检测。该研究可对采煤机截齿磨损程度及失效状态能够实现预判断,及时发现和更换失效截齿、提高采煤机截割头的工作效率和使用寿命。