薄煤层采煤机的几个关键设计问题

介绍较薄煤层电牵引采煤机降低机面高度所采取的方法和摇臂行星头的冷却降温技术,以及解决摇臂行星头滑动密封圈漏油问题的方案,为今后设计极薄煤层和薄煤层采煤机积累了一定的技术和经验基础。     

薄煤层采煤机摇臂行星机构的连接结构

通过对现有使用的薄煤层采煤机摇臂行星机构连接结构的分析,提出了薄煤层采煤机摇臂行星机构的新型连接结构。对薄煤层采煤机摇臂行星机构新型连接结构的技术关键点作了进一步阐述与分析,保证了新型摇臂行星机构的可靠性。     

薄煤层采煤机摇臂的设计研发改进

从实际出发，归纳了薄煤层采煤机摇臂研发过程中传动链的几种布置方法：全直齿传动和直齿传动+NGW型行星齿轮传动机构传动。薄煤层采煤机摇臂在结构上可分为传统窄摇臂和C形摇臂2种。通过对薄煤层采煤机摇臂齿轮传动链和结构进行优化，使摇臂能够适应各种工作面不同的设计要求，更好地完成截煤和辅助装煤的工作。     

薄煤层采煤机摇臂行星机构的紧固方式

通过对现有使用的薄煤层采煤机摇臂行星机构紧固方式的分析,从生产、加工、安装、维护等方面进行综合考虑,提出了薄煤层采煤机摇臂行星机构新型的联接方式,彻底解决了薄煤层采煤机摇臂行星机构的松动问题。对薄煤层采煤机摇臂新型行星机构的联接结构作了进一步阐述,对其特点进行了归纳,以期该新型联接方式能得到更好的使用与推广。     

薄煤层采煤机摇臂行星机构

通过对现有薄煤层大功率采煤机中使用最普遍的摇臂行星机构的轴向尺寸进行分析,找到了缩短摇臂行星机构长度的可能环节。通过对摇臂行星机构中这些环节的压缩与结构调整,提出了新型的摇臂行星机构。详细阐述了新型摇臂行星机构的连接结构与特点,为解决薄煤层大功率采煤机摇臂的行星机构设计提供了一条有效的途径。     

大功率较薄煤层采煤机关键技术研究

针对国内对较薄煤层高效开采的迫切需求,而国内外又没有合适采煤机机型的现状,开发了一款MG2X250/1200-WD型大功率较薄煤层采煤机,并重点对采煤机的关键技术难点进行研究。通过采用温度场分析与结构优化相结合的方法,合理布置了摇臂冷却水路等,解决了高功率密度摇臂齿轮传动系统温升过高的问题。通过对摇臂行星机构关键零件行星架的仿真分析与结构优化,使行星架的最大应力降低了20%以上,可靠性大幅提高。应用多体动力学软件ADAMS对行走轮和销齿啮合参数进行仿真分析,进而对齿形进行优化;同时通过严格控制温度、时间和气相碳势等工艺参数,增加了行走轮的渗碳层深度,提高了行走轮接触疲劳强度。通过对导向滑靴受力求解及分析对其进行结构优化,并对7种不同的耐磨材料试样进行了磨损试验,找出最优的耐磨材料。通过上述研究,有效解决了大功率较薄煤层高效开采采煤机的关键技术难点,大幅提高了该型采煤机的整机可靠性。开发的MG2X250/1200-WD型采煤机,在机面高度最低为890 mm的情况下,装机功率达到1 200kW,为国内外最大,具备较薄煤层高效开采的能力。     

神东高效薄煤层采煤机关键技术研究与应用

针对神东矿区薄煤层高效开采的需求,设计开发一种新型大功率薄煤层采煤机。通过对采煤机滚筒转速、截割功率与牵引功率匹配性研究,得出整机最佳功率匹配组合;对摇臂传动系统深入研究,提出一种直齿齿面修形方法,提高了高速端齿轮的啮合性能;对行星架的可靠性研究,实现了行星减速机构的小体积高传动比稳定传动;对行走系统进行分析,提高了高速复杂工况下行走系统的可靠性。研究结果已成功应用于新型薄煤层采煤机,可满足神东矿区1.3 m坚硬煤层年产250万t以上的生产需求,同时可为今后薄煤层采煤机的设计提供参考。     

我国极薄煤层采煤机的技术现状与发展

在分析我国目前极薄煤层采煤机技术现状的基础上,从优化滚筒装煤效果、弯摇臂的使用、及降低机面高度方面探讨了极薄煤层采煤机今后的发展方向。     

薄煤层采煤机截割部行星架有限元分析

利用有限元分析软件ABAQUS对薄煤层采煤机截割部行星齿轮机构的行星架进行了强度校核,结果表明现有的行星架设计安全系数过大,适当减小安全系数可以增大薄煤层采煤机滚筒的装煤空间.分析得到的行星架的应力、位移分布情况可以为进一步设计薄煤层采煤机截割部行星架的结构和强度提供依据.     

采煤机行星机构装配工艺技术研究

行星头是采煤机摇臂的重要组成部件,对于大功率采煤机来说,两级行星机构是行星头的核心部件,为了实现旋转密封的功能,其采用浮动油封进行密封,该处是摇臂最易发生故障的部位,浮动油封失效会导致行星头漏油,润滑不足会使行星轮与内齿圈之间产生干磨,温度升高而将齿轮损坏,最后导致整个摇臂失效,摇臂在矿井下一旦损坏,拆解、修复十分困难。装配质量是影响行星头部使用寿命的重要因素,行星头部的装配一直是采煤机摇臂装配的技术难点,为了解决这些问题,研究了采煤机两级行星机构的装配工艺方法。     

基于ANSYS的采煤机摇臂双列圆锥滚子轴承配合精度分析

分析了采煤机摇臂行星机构的结构组成,对采煤机摇臂行星机构的受力情况进行了分析,阐述了双列圆锥滚子轴承内外圈配合精度的选择方法。通过建立三维模型,在ANSYS软件中对比分析了H7/k6和H7/m6配合精度下采煤机摇臂行星机构的刚性数据,得出了摇臂行星机构双列圆锥滚子轴承内圈更适宜采用H7/m6配合精度的结果。     

电牵引采煤机摇臂减速箱发热问题分析

通过理论分析和试验结合对电牵引采煤机摇臂减速箱发热问题进行了计算分析,提出齿轮搅油简化计算模型,得到影响油液温升的主要因素,并指出了今后研究摇臂发热问题的重点和发展方向,为正确合理地设计采煤机摇臂减速箱提供了理论支持。     

采煤机摇臂剩余寿命预测系统设计与开发

为了预测采煤机摇臂的剩余寿命并将预测过程和结果集成于系统进行动态可视化显示,设计并开发了基于ASP.NET框架的采煤机摇臂剩余寿命预测系统。利用Microsoft Visual Studio 2010系统开发软件,采用C#语言中Process类进程调用方法驱动Python语言编写的深度学习寿命预测模型运行,结合相关控件对生成的图像和数据结果进行调用、解析和输出,完成寿命预测模型与Web系统的嵌套和交互,实现采煤机摇臂关键零部件剩余寿命预测值的可视化和数字化。最后,通过采煤机摇臂低速区惰轮机构与高速区轴承数据集验证了所开发系统的可行性与有效性。     

基于UG的采煤机破碎装置行星头运动仿真分析

基于大型工程软件UG建立了某型号采煤机破碎装置行星头虚拟样机,并对其进行了运动仿真分析。运动仿真分析表明:所研究的采煤机破碎装置行星头各构件未发生干涉、各构件运动平稳,其传动比符合设计要求,验证了该采煤机破碎装置行星头设计的正确性。     

MG2×500-1150WDK采煤机截割部优化设计

对采煤机截割部进行改进设计,采用电动机-摇臂-行星齿轮传动-滚筒传动方式。在此方案中单级直齿圆柱齿轮减速和双级行星机构减速共同使用,这样可以大大简化截割部结构,且提高第1级小齿轮的使用寿命。     

采煤机行星减速机构的仿真分析

研究了在SolidWorks平台上进行采煤机行星减速机构仿真与运动分析的方法。以SolidWorks Motion模块为基础,对行星减速机构进行三维模型的数字化设计,完成虚拟装配,实现了采煤机行星减速机构的建模、参数设计和仿真分析的自动化,提高了整体设计效率。     

基于盲源分离的采煤机摇臂轴承故障诊断方法

针对采煤机摇臂轴承故障,介绍了一种基于盲源分离算法的轴承故障识别方法。该方法采用优化滑动平均长度,以最大信噪比为目标函数对振动信号进行盲源分离,分离后的信号进一步加速度包络处理,信号特征可用于识别轴承故障。通过采煤机摇臂加载试验台进行试验验证,采集采煤机摇臂两个不同部位的振动加速度信号,运用该方法对振动信号进行处理后判别故障类型和位置。结果表明：与单纯的加速度包络法相比较,该方法处理后的信号特征更加明显,对轴承部位的识别率较高。研究结果对于采煤机摇臂的故障预测具有较好地效果,能够进一步提高采煤机在故障领域方面的智能化。     

开采薄保护层采煤机的设计

为解决平煤十二矿使用采煤机开采薄保护层来治理瓦斯的问题,在现有薄煤层采煤机结构的基础上,结合矿方提出的设计要求和待开采保护层工作面的情况,探讨研究了机身和摇臂整体布置方式和设计方法,特别提出了使用截割电机布置于煤壁侧的摇臂搭配常规机身的方法来满足矿方的使用要求,为薄煤层采煤机的设计提供了新思路。     

基于迁移学习的采煤机摇臂传动故障研究

针对传统故障诊断方法无法有效识别并自动分类实际工况中采煤机摇臂传动故障多的非线性、非平稳信号,提出一种基于迁移学习的采煤机摇臂传动故障诊断模型。基于迁移学习思想,构建基于深度迁移学习的采煤机摇臂传动故障诊断模型;采用多标签分类及sigmoid函数,对模型进行改进,实现对采煤机摇臂传动复合故障的识别与分类;最后,通过仿真实验验证了改进模型性能,并对比了提出模型与传统智能故障诊断模型DCNN、SVM、LSTM、CNN在迁移任务中的分类准确率。结果表明,相较于传统智能故障诊断模型,基于深度迁移学习的采煤机摇臂传动故障诊断模型具有更高的诊断精度,且收敛速度更快,可提高采煤机摇臂传动系统的工作可靠性。     

采煤机螺旋滚筒上截齿的运动状态分析

以MG2×160/730-WD采煤机的技术参数为基础,结合采煤机牵引速度、螺旋滚筒旋转速度以及摇臂摆动速度,给出了截齿运动状态的计算模型。利用ADAMS软件对截齿进行了运动学仿真,对运动学参数的优化有一定指导意义。