双筒缠绕式矿用提升机卷筒结构的优化设计

分析双筒缠绕式提升机卷筒的受力情况,根据卷筒强度约束条件、支轮强度约束条件、卷筒稳定约束条件及主轴强度与刚度约束条件,采用单目标优化和双目标模糊优化方法设计2JK-3/20提升机的卷筒结构,得到优化后的卷筒尺寸和质量参数。单目标优化和双目标模糊优化设计方法得到的卷筒结构数据均优于优化前指标,卷筒质量由1457.3 kg分别降低到1178.94 kg和1179.89 kg。     

基于人工免疫粒子群算法的提升机卷筒优化

为了对提升机卷筒结构进行优化,通过人工免疫算法(AI)和粒子群算法(PSO)的结合形成人工免疫粒子群算法(AI-PSO),解决粒子群算法的早熟问题,增大了全局搜索能力。借助提升机卷筒质量的数学模型,以卷筒质量最轻为目标函数,分别应用PSO、AI-PSO对提升机卷筒进行优化。结果表明,AI-PSO优化速度更快,优化效果更好,可为提升机卷筒的设计提供参考。     

WK-10B挖掘机提升卷筒密封的改进设计

挖掘机WK-10B的提升机结构为双电机双卷筒结构,减速机为二级齿轮传动,润滑采用喷淋或油池飞溅润滑。多年来,提升卷筒与减速箱箱体之间的密封型式为旋转密封,由于密封面为卷筒外圆表面,直径较大(提升卷筒绳槽节圆直径     

卷筒轴瞬态动力学分析与疲劳寿命估算

针对某大型矿用挖掘机提升卷筒轴,首先利用ADAMS软件进行虚拟仿真,获取到卷筒轴整个挖掘全过程的载荷谱。建立卷筒轴的三维有限元模型导入Workbench中,加载进行瞬态分析。结果得出卷筒轴的最大等效应力发生在与卷轴过盈配合处,最大应力值为242.16 MPa,其多轴高周疲劳寿命估算为3.18×10~5次。研究结果为卷筒轴的优化改进以及检修维护提供了理论依据。     

拓扑优化在提高矿井提升机卷筒固有频率中的应用

主要对卷筒的振动特性进行研究,在NX8.5软件中建立其三维模型,并利用Hyper Works分析其约束状态下前4阶固有频率和振型。基于Opti Struct工具平台,采用变密度法,对卷筒进行结构拓扑优化分析,使其第1阶固有频率最大化,优化后体积的增长率不超过30%,确定出卷筒结构的材料最优分布云图,并且对优化后的卷筒进行模态分析,得出新结构的固有频率和振型。结果表明,该方法使卷筒固有频率得到较好地提高,避免了共振现象的产生,同时为进一步合理地设计卷筒提供了参考。     

矿用小绞车卷筒强度的有限元分析

基于Pro/E平台对矿用小绞车的卷筒装置进行有限元建模;利用ANSYS分析软件,在分析卷筒装置的工作状况以及受力情况的基础上,对其进行有限元应力、强度分析,找出结构中承受应力最大的位置,作为结构中的危险点,为矿用绞车的设计与研究提供理论分析。     

缠绕式提升机卷筒计算的补充与卷筒的CAD

提出了沿周边简支筒壳的计算方法、支环的计算方法和圆板支轮的计算方法作为对当前卷筒计算方法的补充,进而对现有三类卷筒的计算方法进行综合,编制出可以对以上三类卷筒的筒壳与支轮进行设计的计算机程序。程序中根据满应力原则对筒壳与支轮进行了优化,可使卷筒在可靠的基础上做到重量最轻,为设计人员在使用程序过程中对卷筒结构的选择有所帮助。本文还对现有三类卷筒结构的优缺点作了初步分析。     

WK-1OB挖掘机提升卷简密封的改进设计

挖掘机WK-10B的提升机结构为双电机双卷筒结构，减速机为二级齿轮传动，润滑采用喷淋或油池飞溅润滑。多年来，提升卷筒与减速箱箱体之间的密封型式为旋转密封，由于密封面为卷筒外圆表面，直径较大（提升卷筒绳槽节圆直径1600mm），而且由于装配原因，密封圈不能做成整圈，必须断开（分体式），所以卷筒密封圈不能采用标准密封，     

JKB-3.5×2.5型绞车的优化研究

针对马脊梁矿JKB-3.5×2.5型绞车在工作中暴露出的结构复杂、动作可靠性差、易绞绳、卷筒在工作中易受力变形等问题,提出了卷筒结构优化方案,并利用ANSYS仿真分析软件对优化前后卷筒的受力和应变情况进行了分析。结果表明,优化后卷筒工作时的受力比优化前降低了63.84%,其应变比优化前降低了84.1%,极大地提升了绞车工作时的安全性。     

WK-4挖掘机卷筒轴疲劳破坏分析及措施

露天矿山的主体关键设备是WK-4挖掘机。主要由回转、行走、提升、提臂、推压等机构组成。提升机构主要由提升电动机、减速机、卷筒部件组成，承担着铲斗的提升和下降作业。卷筒部件由卷筒齿轮、卷筒、卷筒轴及联接螺栓组成(如图1)，总重3860kg，其中卷筒轴和卷筒齿轮采用过盈配合联接，其配合尺寸为Ф200D4／je，最大过盈量为0．145mm。卷筒轴和卷筒采用过渡配合联接，其配合尺寸为Ф195D4／d4。     

矿用液压绞车卷筒疲劳寿命预测

为了研究矿用液压绞车卷筒结构的可靠性及其对井下运输的安全性的影响,对矿用液压绞车卷筒进行结构设计和静力学分析,并使用有限元分析法对其进行静强度校核,求解额定负载下卷筒的平均等效应力和形变位移分布。将计算结果与材料S-N疲劳寿命曲线结合,预测额定负载下卷筒的疲劳寿命和损伤分布,并研究非额定工况下负载大小对卷筒疲劳寿命的敏感性。预测结果表明,所设计的绞车卷筒结构满足静强度要求,其使用寿命预测值远大于设计寿命,预测寿命的载荷敏感性为液压绞车的设计和维护提供理论参考。     

机械式矿用挖掘机提升机构性能仿真研究

利用动力学仿真分析软件ADAMS,将矿用挖掘机提升机构中提升钢丝绳离散为多段刚性圆柱体,在刚性圆柱体之间施加柔性连接来模拟钢丝绳,并结合UG NX软件建立工作装置虚拟样机模型,通过对工作装置提升机构的仿真分析,得到了卷筒轴轴向受力的主要影响因素,为卷筒轴及整个工作装置的设计提供了依据。     

WK—10B挖掘机的改进

K刁OI3挖掘机是在WK－IO型挖掘机和WK－I（）A型挖掘机的基础上设计改进的。WK－IOB挖掘机虽已在国内占领市场，但面对国外挖掘机的进口及用户对使用性能和舒适工作环境的更高要求，必须对其不断更新完善。其中较大的改进有以下几点。1．提升机构密封形式的改进WKIOB挖掘机的提升机构采用稀油润滑，其传动原理如图1所示。由图1可见，提升卷筒与提升减速机壳体之间存在有一相对运动的联接面，此面必须要加密封装置，否则减速机内的稀油会外泄，造成机棚内的环境污染。此密封以前采用的是盘根，如图2所示。此结构安装时松紧程度不易…     

基于Pro/E Mechanica的挖掘机关键部位结构分析及优化

研究挖掘机关键部位结构分析及优化,通过Pro/E软件完成挖掘机的实体模型,并对挖掘机关键部位的具体工作状况进行模拟,分析挖掘机载荷分布情况。基于设计最优思想,构建其优化数学模型,在实例分析和优化设计中,结合相关设计理论进行对比,证明了方法的合理性,从而对合理有效地设计挖掘机结构提供了有力的理论和实践依据。     

WK-10B挖掘机提升卷筒密封改造

WK-10B挖掘机提升卷筒密封处漏油问题严重,主要是因润滑油清洁程度差、滤油系统的过滤能力不足等,对提升卷筒的密封性能产生很大的影响,使提升卷筒的J型橡胶油封不能正常工作,严重影响了设备的正常使用。利用迷宫密封效应,将J型橡胶油封密封改为迷宫密封,提高提升卷筒的密封性能及密封的使用寿命,解决了提升卷筒的漏油问题。     

提升机卷筒结构对多层缠绕双钢丝绳变形失谐的影响

针对用于矿产资源深部开采的超深矿井提升装备,为保证多点提升、多层缠绕钢丝绳间的同步性,从提升机主轴装置卷筒结构角度,探讨钢丝绳间变形失谐的成因,并提出减小失谐量的有效解决方案。通过建立钢丝绳多层缠绕与双绳区卷筒在圈间、层间缠绕时的耦合变形模型,得到卷筒在各圈缠绕时的受载情况。利用有限元法计算提升过程中卷筒的变形量,得到两钢丝绳变形失谐量波动曲线,结果表明,提升机卷筒结构对双绳多层缠绕钢丝绳提升同步性具有重要影响,提升过程中卷筒的变形会引起钢丝绳间变形失谐,若控制不当可能导致钢丝绳间的张力差超标,危及钢丝绳安全。通过优化提升机卷筒腹板支承结构,可以明显提高卷筒刚度,减小钢丝绳间变形失谐量。研究结果可对设计超深矿井双钢丝绳多层缠绕提升卷筒结构,保证钢丝绳多点提升、多层缠绕的同步性提供参考。     

集成软件平台下的挖掘机动臂优化设计

在挖掘机动臂设计过程中,由于多种软件之间数据转化困难,缺乏集成优化设计平台,导致设计过程需要反复试算,效率很低。因此,成功搭建了包括ANSYS、HyperMesh、UG、iSIGHT的集成软件平台,完成了不同软件之间的数据自动交换,解决了集成平台数据接口难题。以挖掘机动臂轻量化作为目标,对动臂进行了优化设计。采用优化拉丁方法进行了试验设计,并根据试验设计结果,用Pareto方法筛选出对目标影响显著的优化变量。利用多岛遗传算法以及序列二次规划法,对动臂优化模型以质量最小为目标进行了优化设计,使得挖掘机动臂质量下降15%,优化效果显著。集成平台方法为解决挖掘机动臂优化以及类似问题提供了一种新的解决方案。     

JM12.5型卷扬机卷筒的有限元分析及结构优化

以卷扬机卷筒的力学分析为基础,对卷筒进行有限元分析,分析实际工作过程的受力情况及工作情况,得出卷筒的等效应力云图,进而分析卷筒设计的可靠性及可优化性,在可以优化的前提下,对卷筒进行了优化,并给出了分析结果,为卷扬机卷筒的研究与设计提供参考依据。     

WK-4型挖掘机提升卷筒轴及瓦盖螺栓断裂事故分析及预防

WK-4型挖掘机的提升机构是用于提升或下降铲斗的主要机构,如果提升卷筒轴和瓦盖螺栓折断,或卷筒与轴之间发生相对运动,由于其所在位置较为隐蔽,不易发现,很容易引起重大安全事     

JM12.5型卷扬机卷筒的有限元分析及结构优化

以卷扬机卷筒的力学分析为基础,对卷筒进行有限元分析,分析实际工作过程的受力情况及工作情况,得出卷筒的等效应力云图,进而分析卷筒设计的可靠性及可优化性,在可以优化的前提下,对卷筒进行了优化,并给出了分析结果,为卷扬机卷筒的研究与设计提供参考依据。