采煤机滚筒截割动力学研究

采煤机滚筒截割性能对煤矿开采有着重要的影响,为了对采煤机滚筒进行优化,通过分析截齿与煤壁间的相互关系,研究不同截割角度下截齿的截割状态,同时给出了截割阻力随截割距离的变化规律及截割阻力随截割线速度的变化规律,为采煤机滚筒的优化提供一定的理论指导。     

采煤机滚筒截割动力学研究

为了解决采煤机滚筒截割效率低的问题,利用数值模拟软件对不同截割模式下截线距、切削厚度对截割效果的影响进行了一定的分析,发现在同一切削厚度下,剪切断裂所占的比例随着截线距的增大而增大,同一截线距下剪切断裂所占的比例随着切削厚度的增大而增大.同时随着截线距的增大,截割阻力呈现增大的趋势,为采煤机滚筒的设计提供一定的参考.     

基于深度信念网络的滚筒采煤机截割载荷预测

为了准确预测采煤机螺旋滚筒截割载荷,提出了一种基于深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)的预测模型。DBN模型以2个导向滑靴受力、2个平滑靴受力、摇臂振动、惰轮轴受力、截割电机电流7个特征参数作为可视输入,通过非监督逐层贪婪学习得到更好的高层特征表示,增强识别过程的智能性,避免人工特征提取的繁琐与不精确,最后预测出前滚筒的三向载荷和负载扭矩。对所提出的方法进行了测试,测试结果表明该方法适用于采煤机螺旋滚筒载荷预测,具有强大的特征提取能力且性能优于BP神经网络,可以为滚筒及采煤机的设计、研究、评价提供理论参考。     

采煤机截割滚筒设计方法的研究

针对采煤机滚筒截割参数之间的相关性及其设计流程的复杂性,以某型采煤机滚筒设计为例,系统地介绍了一套简洁、高效的滚筒设计方法。该方法从截割比能耗出发,依次推导出切削厚度、截线距、滚筒转速、牵引速度、截割功率等主要参数,进而利用截齿排列图进行布齿设计,最后通过载荷计算验证设计可行性。该方法全面考虑了各截割参数之间的关系,并引入载荷校验环节,避免参数设计的盲目性,简便易行,对采煤机截割滚筒设计具有较强指导意义。     

采煤机滚筒截割参数的优化研究

为了提升采煤机的生产效率和块煤率,降低截割比能耗,以MG500/1180-WD型采煤机为研究对象,利用仿真模拟软件对采煤机滚筒的截割参数进行优化模拟分析,并将数据导入matlab软件中得到了采煤机优化前后转速和滚筒的扭矩等曲线,并模拟验证了采煤机优化前后生产效率、块煤率和截割比能耗的关系,验证了优化的可行性与可靠性,为采煤机的优化提供了一定的指导。     

采煤机截割部故障诊断技术研究

以MG200/500采煤机为研究对象,对其截割部的故障进行判断。为解决振动信号采集困难的问题,在分析采煤机截割部故障类型及原因的基础上,分析了采煤机截割部振动信号的采集设备及信号处理原理,为其故障诊断奠定了理论基础。     

采煤机端盘截齿载荷特性研究

为研究采煤机端盘截齿的载荷特性,以MG500型采煤机滚筒为研究对象,采用非线性动力学仿真软件LSDYNA建立采煤机螺旋滚筒与被截割煤岩的有限元模型,利用该模型研究了斜切工况下端盘截齿的受力特点和截齿载荷特性随安装参数的变化规律。研究表明:斜切进割过程中,端盘截齿截割阻力和滚筒截割阻力矩随端盘截齿圆周切向安装角的增大而减小,随端盘截齿截距的增大而增大;滚筒截割阻力矩的特征值均随圆周切向安装角的增加其减小的趋势随之减缓,随截距的增大其增加的趋势也随之增强;为使滚筒拥有良好的截割性能,端盘截齿宜选用较大的圆周切向安装角和较小的截距。     

采煤机螺旋滚筒动态截割过程研究

为研究采煤机螺旋滚筒动态截割过程动力传递规律,基于相似理论建立螺旋滚筒模型与原型的相似准则,确定了模拟螺旋滚筒结构参数、运动学参数及截割材料特性参数,应用三维实体建模软件Pro/E、离散元分析软件EDEM联合仿真分析验证原型滚筒和模型滚筒动态截割过程中煤颗粒运动轨迹、量变规律、滚筒装煤率、滚筒载荷等性能。验证结果表明:原型滚筒和模型滚筒在截割过程中煤颗粒流动轨迹一致,截落的煤分布规律相似,载荷波动规律一致,滚筒装煤率预测误差1.82%,载荷数值误差小于2.1%,装煤率和载荷均值均满足推导的相似关系,验证了螺旋滚筒相似准则正确性。     

矿井采煤机截割滚筒性能分析研究

以MG2×55/250-BW型采煤机为研究对象,在对该型号采煤机截割滚筒结构进行简要介绍的基础上,利用EDEM软件建立了截割滚筒与煤岩之间的耦合有限元模型,以截割比能耗、生产效率、截割面积、截割阻力为性能指标,选取了叶片螺旋升角、截割深度、旋转速度3个对截割滚筒使用性能影响比较显著的结构或者工艺参数,分析了3个结构和工...     

采煤机截割滚筒自适应调高技术研究

针对煤矿井下综采工作面采煤机截割滚筒控制存在的调高方案落后、自适应能力差的问题,研究基于采煤机工艺的自适应调高技术.在分析采煤机以及截割滚筒运动规律的基础上,以采煤机运行时间、截割滚筒运行时间之间的关系,分别讨论截割滚筒调高控制策略.经试验验证表明,该截割滚筒自适应调高策略可减少采煤机在水平方向非必要运行时间12％～2...     

滚筒采煤机智能变速截割控制研究

以斜沟矿300 k W电牵引滚筒采煤机为研究对象,通过对采煤机截割煤壁时运动学分析,推导出牵引速度和滚筒转速相关的运动力学方程式,基于此运用Matlab/Simulink工具建立采煤机仿真模型,分析煤层截割阻抗与电牵引滚筒采煤机截割电机定子电流的关系,进而提出煤壁截割阻抗的识别方法和采煤机智能变速截割控制方法。采煤机仿真模型运用该方法后进行截割煤壁作业,从煤壁截割过程可以看出,智能变速截割调速控制方法效果十分明显,采煤机能够有效识别煤层截割阻抗,进行自动、智能化变速截割作业。     

双滚筒采煤机合理截割参数研究

为了解决截割参数不合理造成效率低的问题,利用数值模拟软件对不同截割参数下截割效果进行研究,发现相关截割对煤壁单元产生的拉伸破坏作用比非相关截割要强很多,此时的煤壁易于被截落。同时随着截线距的增大,截割受到的截割阻力也就增大,随着截厚比的增大,此时截割比能耗呈现先逐步减小后缓慢增大的趋势,同时截线距与切削厚度比值为3.5～4时,此时的截割比能耗最低、截割效率最佳,为采煤机合理参数的选定提供一定的参考。     

矿井采煤机截割滚筒性能分析

以MG800型采煤机为研究对象,对其截割滚筒的刚柔耦合动力学进行分析.采用有限元数值模拟分析方法,结合实际工况载荷作用力,得到截割滚筒的振动频率,并对截割滚筒发生共振的频率进行分析.分别从截割滚筒刚柔耦合和刚性模型两个方面的模态进行对比,结果表明MG800型采煤机截割滚筒在生产过程中不会发生共振现象,其截割滚筒的安全性能可靠.     

基于截割特性的采煤机截齿优化研究

为了解决采煤机截割作业过程中截齿磨损严重、截割机构故障率高的问题,采用离散元仿真分析的方法对截齿截割作业时的截割特性进行了研究。结果表明,在截割前对煤壁进行预裂冲击的方案能够有效提升采煤机的截割效率。根据研究结果,提出在采煤机截割滚筒上设置冲击截齿的方案,将采煤机截割时的效率提升了14.2%,将截齿的使用寿命提升了78.4%,对提升井下截割效率和综采经济性具有十分重要的意义。     

基于LS-DYNA的采煤机截割特性研究

针对现有采煤机截割机构工作时振动、冲击大,截齿磨损严重、截割机构受冲击易损坏的难点,建立了采煤机截割机构工作时的受力数学模型,利用LS-DYNA分析软件建立了采煤机截割机构工作时的仿真分析模型,并根据实际情况对其工作过程进行了仿真分析。结果表明:在旋转角度为14°情况下采煤机截割机构具有最佳大截割特性,为采煤机截割机构工作旋转角度的确定提供了理论依据,极大地提升了采煤机工作时的稳定性和使用寿命。     

突变载荷下采煤机截割传动系统的动力学特性研究

建立了采煤机传动机构的数学模型及动力学模型,利用仿真分析软件对采煤机在不同连接阻尼和连接刚度情况下驱动电机工作时的转速和输出转矩的变化情况进行了仿真分析。结果表明,传动系统的连接阻尼能够降低传动系统工作时的转矩波动,稳定电机的截割工作速度,同时在相同连接阻尼情况下通过适当降低系统的连接刚度可以有效地降低传动系统工作时电机的转速和转矩的波动情况,提高采煤机传动系统工作的平稳性和可靠性。     

螺旋钻采煤机钻头截齿载荷特性研究

为了研究螺旋钻采煤机钻头上镐型截齿的载荷特性,进而为钻头的设计提供参考依据,采用非线性动力学仿真软件LS-DYNA建立了单齿钻进截割煤岩的有限元模型,利用该模型研究了钻进工况下截齿的受力特点和截齿载荷特性随安装参数的变化规律。研究表明：钻头上截齿的截割工况为半封闭式切削,截齿会承受极大的进给阻力;截齿截割阻力随截割角的增大以二次函数形式减小,随倾斜角的增大以指数函数形式呈现先稳定后急剧增大的趋势;截齿进给阻力与截割角成指数函数关系,与倾斜角成线性关系,随截割角和倾斜角的增大而减小;在避免齿体与煤体干涉条件下,截齿宜选用较大的截割角度;为使钻头截齿拥有良好的截割性能和钻进性能,截齿倾斜角不宜超过30°。      

采煤机滚筒截割过程仿真及试验研究

综合分析了研究滚筒截割时的主要考虑因素,并且开展了滚筒截割过程的仿真研究,以此为基础,对滚筒截割过程的试验进行分析,得出在滚筒运行过程中,需对关键作用部位进行结构保护和动力施加,将驱动力主要集中施加在X方向上,以此提高滚筒的结构性能的结论。该结论可对掌握滚筒截割过程受力的变化规律提供参考。     

连续采煤机截割滚筒的运动学分析

介绍了连续采煤机截割滚筒的运动方式与截齿运动的理论模型,并以某一进口连续采煤机为例,对连续采煤机中截齿的运动轨迹、截齿加速度与速度的仿真研究进行实例分析,以期为选择合适的截割滚筒和提高采煤机的设计质量提供参考。