滚筒式采煤机滚筒载荷谱的模拟分析与研究

根据单个截齿的受力模型和计算公式,建立了采煤机滚筒力矩模型和载荷波动模型。在此基础上,利用MATLAB编写了截割面积最大和波动系数最小时,转角与截齿力的关系程序和转角与力矩的关系程序,并对某型号采煤机滚筒进行了载荷模型的模拟和分析,分别得到了截割面积最大和波动系数最小时的滚筒转速;牵引速度和三向力的波动系数,为滚筒设计和实际使用提供理论依据。     

薄煤层采煤机螺旋滚筒截割性能研究

为研究螺旋滚筒结构对薄煤层采煤机截割性能的影响,基于MATLAB和VB编制采煤机载荷计算软件,对截割过程中螺旋滚筒载荷、截割阻力矩以及截割功率进行分析,得到A、B两种型号螺旋滚筒的截割阻力矩及截割功率分布规律。通过对具有柔性摇臂壳体、行星架和行星轴的采煤机刚柔耦合模型进行仿真,得到相应结构件的应力水平。研究结果表明:A型螺旋滚筒的截割阻力矩和功率消耗均大于B型螺旋滚筒;采用B型螺旋滚筒与MG400/951-WD型采煤机进行配套后,采煤机关键零件的受力状态能够得到明显改善。对定型后的采煤机在生产过程中进行跟踪,并对所用分析方法的准确性进行验证。研究结果可为螺旋滚筒截割性能的综合评价以及采煤机运动参数的合理匹配提供一定参考。     

机电设备的电气自动化改造与维护探讨

采煤机为综采工作面关键设备,其生产能力及性能直接决定综采工作面的生产效率.实现采煤机生产的自动化水平和智能化能力,是提升工作面采煤效率的关键.采煤机在实际生产过程需根据工作面煤层、地质以及巷道等情况对采煤机截割滚筒的高度及截割头的转速等参数进行实时调整,以确保采煤机截割过程中的可靠性和稳定性.为此,需根据实际工况为采煤...     

基于粒子群优化BP神经网络的采煤机可靠性预测

为研究采煤机在截割过程中的可靠性,通过粒子群算法对BP神经网络进行优化改进,建立采煤机可靠性预测模型。采用高斯型隶属度函数,构建材料应力-结构可靠度之间的隶属函数,通过正交仿真实验确定具有代表性工况下采煤机整机的可靠度,以实验结果建立学习样本,对预测模型的准确度进行检验,结果表明,预测结果与实验结果最大相对误差为2.61%,满足精度要求。利用预测模型对采煤机在不同牵引速度和截深条件下截割不同硬度煤层的可靠度进行分析,找出采煤机可靠度随三者的变化规律:随着煤层硬度以及牵引速度增加,可靠度降低幅度变大;随着截深增大,可靠度降低幅度逐渐趋于平缓。     

基于改进RBF神经网络的采煤机截割煤岩性状智能识别

综采工作面煤岩分界面识别是采煤机滚筒高度自适应调节的关键和难点,为了在不增加额外设备的情况下准确识别综采工作面煤岩分界面,从采煤机滚筒分别截割煤层和岩层的表现性状出发,提出一种基于改进RBF神经网络的采煤机截割煤岩性状智能识别方法,使采煤机滚筒能够高速实时判别煤岩。该方法根据采煤机截割电流、牵引电流和摇臂调高液压缸阻力的变化,采用改进的萤火虫算法对RBF神经网络的基函数参数进行优化,并采用优化后的RBF神经网络模型对当前截割的煤岩性状进行识别。在耿村煤矿12150综采工作面实测数据的基础上开展试验,结果表明,基于改进RBF神经网络的煤岩性状识别模型对采煤机截割对象的识别准确率达到93.94%。利用该模型进行煤岩性状识别,无需加装额外探测设备,响应速度快、识别率高,有较好的工程应用潜力。     

基于煤层分布预测的采煤机截割路径规划

针对采煤机截割路径的规划问题,提出了一种基于煤层分布预测的采煤机截割路径规划方法.建立了多输入、单输出的最小二乘支持向量机(LS-SVM)滚动预测模型,并将混沌粒子群算法用于LS-SVM参数的优化,以提高LS-SVM的预测性能.采用一种3次B样条对煤层分布的LS-SVM预测值进行拟合优化,从而得到足够平滑的曲线作为采煤机截割路径.结果表明:LS-SVM预测结果的最大相对误差为4.52%,平均误差为2.36%,满足工程要求;以3次B样条优化后的煤层分布曲线作为截割路径,可以及时调节滚筒高度,其截割电流最大为76.27A,比人工控制方法降低了10.27%,且持续时间较短.通过在中平能化集团十三矿11070工作面的试验验证,提出的方法能够用于采煤机截割路径的规划,对促进综采工作面自动化生产具有十分重要的意义.     

采煤机螺旋滚筒结构参数的模糊优化设计

运用模糊理论对采煤机螺旋滚筒结构参数进行了优化设计。选择螺旋滚筒装煤生产率作为优化设计的目标,建立了其数学模型并确定了设计变量。通过选取煤壁破碎模式、滚筒工作转速、叶片螺旋升角等作为约束条件,讨论了其隶属函数。运用最优化水平截集法将采煤机滚筒结构参数的模糊优化问题转化为非模糊优化问题,建立了非模糊优化数学模型,再按普通的优化设计问题进行求解,使滚筒参数的设计结果更能符合工作实际,从而提高采煤机的工作效率。     

滚筒结构参数对粉尘爆炸率的影响

通过假设与简化,建立了采煤工作面粉尘爆炸率与采煤机滚筒设计参数间关系的数学模型。以国产某型滚筒式采煤机为例,采用计算机模拟的方法得到了采煤机滚筒直径、螺旋叶片头数与粉尘爆炸率之间的关系曲线。通过分析,确定了各参数对粉尘爆炸率的影响,为预测不同结构滚筒参数的采煤机对粉尘爆炸率的影响,完善采煤机工作性能的评价体系,改进滚筒设计,减小采煤机的截割粉尘．降低粉尘爆炸率．提高煤炭生产的安全性提供理论依据．     

采煤机滚筒模化实验研究

本文利用人造模拟截割材料,在液压刨床和专用截割实验台上完成了单齿和滚筒截割系统的模化实验.根据相似准则函数理论,对实验结果进行定量分析,并进行了滚筒载荷的计算机模拟和一系列概率统计分析.研究表明,模化实验是一种经济和有效的研究采煤机滚筒的方法.     

液压冲击截齿冲击煤岩的液压及电气系统设计

为改善采煤机煤岩截割过程中存在的截齿磨损严重、截割效率低等问题,对滚筒进行改装设计.以欲裂与截割联合破煤岩为设计方案,设计了一种液压冲击和截割联合的液压冲击截齿技术装置,并详细介绍了该装置的液压及电气系统.此设计方案对提高截割效率、增加截齿切削寿命方面具有一定的实践指导意义.     

Study on pick arrangement of shearer drum based on load fluctuation

According to the coal or rock cutting theory, a mechanical model and computing formula for a pick and the drum load fluctuation model were established in order to obtain relationships between pick arrangements and drum fluctuation loads, drum rotary speeds and haulage speeds. Based on a minimum load fluctuation, an optimal mathematical model was established for drum pick arrangements. The effects of pick arrangements (including punnett square, sequence, aberrance Ⅰ and Ⅱ) on the drum load fluctuation coefficient are discussed. The relationships between the pick arrangements of the drum with different start vanes and the cutting load fluctuation coefficient, the drum rotary speed and haulage speed were also studied. The results indicate that the punnett square arrangement has a smaller cutting load fluctuation coefficient than other forms of arrangement and the drum with the 4-start vanes has the smallest coefficient. The drum rotary speed and haulage speed are affected not only by pick arrangements, but also by the number of vanes.     

采煤机滚筒优化设计

基于模型试验原理 ,作者对采煤滚筒参数进行了优化 ,并开发了用于手煤机滚筒优化设计的软件。将模型试验与优化理论结合 ,使采煤滚筒的分析、设计更为有效。     

Model test of the cutting properties of a shearer drum

According to similarity theory, we carded out a dimensional analysis of the shearer drum correlation parameters and built similarity criteria. Based on these, similarity models of shearer drums were developed. Simultaneously, based on an estab-lished cutting testbed of the coal and rock, cutting tests of different pick arrangements of the drum models were carried out, where the compressive strength of the analogous cutting material was 2.48 MPa and the drum rotary speed 67.5 r/min. The variance, the mean values, maxima and mean maxima of the torque load were analyzed for different type drum models. Moreover, the relation-ships between the type of pick arrangements and the cutting lump coal percentage were studied. The results indicate that the load fluctuation of the sequence drum is larger than that of the punnett square drum in the cutting process and the lump coal percentage and economic benefits of the sequence drum are inferior to the punnett square drum. We conclude that the punnett square drum is superior to the sequence drum.     

采煤机牵引部液压系统的压力反馈研究

本文通过理论分析和计算机仿真,论述了采煤机牵引部液压系统进行压力反馈的必要性,建立了压力反馈环节的合适数学模型,所得结论可作为今后设计新型采煤机液压系统的一般原则,也可供现有采煤机牵引部液压系统的改进设计参考。     

PSO-BP神经网络采煤机截割系统故障诊断

截割系统是采煤机重要的组成部分,如果发生故障将导致连续采煤机停止工作,严重影响其生产率。采用粒子群算法（PSO）优化BP神经网络的方法,对采煤机截割系统故障诊断进行研究,与传统BP网络比较后,结果表明这种方法可确定连续采煤机截割系统的运行状态、降低故障率、提高生产率和使用寿命。     

采煤机滚筒不均匀运动时截齿瞬时切削厚度的算法

给出了采煤机螺旋滚筒不均匀运动时截齿瞬时切削厚度计算的数学模型和程序框图。本算法逻辑性强、结构紧凑，可在微机上实现。     

采煤机相似模拟设计方法的研究

介绍模拟试验的基本理论和试验优化步骤。通过在采煤机模型试验系统上的试验优化,确定了切割阻矩的最优回归方程,并对几种国产采煤机的切割阻矩进行了预测和分析。     

数控铣削用量多目标优化

基于数控铣削加工特征，采用线性加权和法，建立了数控铣削用量多目标优化的数学模型，运用直接寻优算法，对数控铣削加工实例进行了优化，验证了多目标优化模型的正确性和实用性，为实现数控加工过程的优化奠定了基础。