Research on 3-RPS Loading Device of Shearer＇ s Ranging Arm

目前采煤机摇臂的检测中载荷添加只限于扭转力矩的加载，不能真实地反映摇臂实际受力情况。为了提高检测精度，应在扭转力矩加载的同时施加牵引阻力、截割阻力以及轴向力。设计了一种3-RPS并联机构的加载装置，通过并联机构驱动力、加速度的对比，分析其机构特性和可靠性，为加载装置的控制系统设计及零部件选型制造提供依据，并通过此并联机构加载装置解决采煤机摇臂测试中复合加载的难题。     

Stewart机构在滚筒采煤机摇臂加载中的仿真与探究

以往对采煤机截割部传动装置的检测,只限于扭转力矩的加载。为了更加贴近实际工况,需要在扭转力矩加载的同时施加推进阻力、截割阻力以及轴向力来对其进行功率、传动效率、温升、强度等测试。通过对Stewart并联机构的研究,针对滚筒采煤机摇臂测试中的相关问题,提出采用Stewart并联机构对其进行多载荷加载的解决方案。     

采煤机摇臂联接法兰拆装工具的设计及应用

联接法兰是采煤机摇臂的重要组成部分,摇臂通过联接法兰传递力矩带动滚筒旋转。煤矿井下工作面环境恶劣,给采煤机检修带来了困难,为提高采煤机检修效率,针对采煤机维修时摇臂联接法兰难以拆装的问题,设计了摇臂联接法兰拆装工具,提高了采煤机维修效率。     

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。     

基于CAE热流耦合技术电牵引采煤机截割部冷却系统热平衡分析

对采煤机截割系统进行温度场分析,通过计算机模拟采煤机截割部温度场,并与采煤机截割部加载试验相结合,将摇臂加载试验结果作为热平衡分析的检验标准,最终实现在设计初期以计算机模拟为主,少量加载试验为检验标准的设计模式,并为优化摇臂冷却系统提供理论基础。     

基于轻量化的采煤机摇臂动态设计新方法

针对目前采煤机摇臂普遍存在的经验设计及过设计问题,基于商用有限元软件,建立MG500/1180-WD采煤机摇臂有限元模型,利用Lanczos法提取低阶模态。通过试验模态分析,以固有频率一致性作为判定指标,对摇臂有限元模型合理性进行验证。考虑摇臂内部齿轮传动系统啮合谐波频率成分,对摇臂进行区间频率谐响应分析。以壁厚为设计变量,以动态特性改善及轻量化为原则,提出摇臂结构改进方案。结果表明:采煤机摇臂主要振动形式为电动机壳体及行星头的弯曲扭转振动;摇臂过设计主要集中于壳体中部;在满足内部传动系统安装位置要求下,首先满足轻量化及良好动态特性要求,后对采煤机进行强度刚度校核及疲劳分析。本研究可为采煤机摇臂动态设计提供依据。     

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。     

基于1500kW摇臂加载试验台的摇臂加载试验分析

阐述了1 500 kW摇臂加载试验台的加载方案以及系统构成。对某型号摇臂加载试验以及相关数据的分析表明,该试验台能够满足采煤机摇臂加载试验的要求,有助于提升采煤机的性能和质量。     

单滚筒短壁采煤机采高检测装置及检测方法

研制了一种基于多圈绝对位置编码器的单滚筒短壁采煤机采高检测装置,详细说明了其检测方法。该检测方法可满足摇臂不同安装方式下的采高检测要求。通过试验表明,该装置准确性、可靠性和操控性等方面均达到了设计和现场使用要求。该方法为今后短壁采煤机智能化设计奠定了基础。     

基于加速度检测的采煤机截割部异常冲击负荷检测装置

针对目前确定采煤机滚筒截割状态主要靠人工观察和手动动作调整的情况,基于MEMS双轴加速度传感器与单片机配合,研制了一种智能型异常冲击负荷检测装置。采用此检测装置能对采煤机摇臂滚筒的振动状态进行自动监测,采煤机主控系统及时采取保护动作,可避免异常截割引起破坏。该检测装置通过模拟振动试验,满足了设计要求。     

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。     

电牵引采煤机截割部摇臂瞬态动力响应分析

对摇臂壳体进行瞬态动力响应分析,可以得出摇臂壳体的相关动力学特性,建立基于NX.NASTRAN的采煤机截割部摇臂瞬态动力学模型。在对摇臂壳体进行模态分析的基础上,提取采煤机截割电机的截割电流,计算出一段时间内摇臂滚筒所受的截割阻力、侧向力和牵引阻力,并将这些力当作动载荷施加在滚筒的轴线上,通过瞬态动力响应分析,得出了摇臂在动载荷作用下摇臂壳体各关键部位的应力应变信息,以确认摇臂壳体在动载荷作用下的强度是否满足设计要求。     

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。     

基于MPS法的摇臂减速器搅油损失及润滑特性仿真分析

为了研究采煤机摇臂内部多级传动减速器中润滑油流场特性和齿轮搅油力矩损失，应用移动粒子半隐式（MPS）法建立了不同摇臂截割倾角及不同油量下数值仿真模型，通过Particleworks软件对采煤机摇臂内部齿轮传动流场特性及齿轮搅油力矩损失进行了仿真分析。结果表明，在油量和转速不变的情况下，随着倾角增加，齿轮搅油力矩损失先增大后减小，油液飞溅粒子数目减少，润滑效果减弱；在倾角和转速不变的情况下，随着润滑油油量的增加，齿轮润滑效果增强，齿轮搅油力矩损失也逐渐增大。为采煤机摇臂减速器的润滑及齿轮搅油力矩损失分析提供了一种无网格化、高效的仿真分析方法。     

薄煤层采煤机摇臂行星齿轮机构优化与分析

薄煤层采煤机摇臂的行星齿轮机构体积大小直接影响其整机的机面高度和对薄煤层的适应性。融合了优化和有限元分析法对摇臂行星齿轮机构进行了优化设计,改进和完善了摇臂行星齿轮机构的设计方案。提高了摇臂行星齿轮机构的设计效率、可靠性,降低了薄煤层采煤机机面高度。     

采煤机调高系统回油阻尼孔的设计

通过对采煤机调高液压油缸的工作原理分析，阐述了采煤机摇臂在调高过程中产生振动、噪声等问题的原因；为了解决上述问题，在采煤机调高系统液压回路上设置阻尼孔．使液压油缸的回油腔建立足够的背压，用来平衡重力矩，以保证摇臂下降平稳。     

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。     

基于辅助油缸的采煤机采高检测装置研制

采煤机摇臂采高检测的精度和传感器的可靠性是影响采煤机自动化的核心因素，针对采煤机采高检测存在误差大、结构可靠性低等问题，采用基于辅助油缸的行程检测方法，开发一款适应性强，结构简单的采高检测装置，并进行装机试验验证，可实现采煤机摇臂采高的精确检测。     

基于ANSYS的摇臂柔性轴有限元分析

通过Solidedge对采煤机摇臂柔性轴三维建模,采用ANSYS对其有限元分析。通过加载、求解,得到了柔性轴动态及静态应力、应变云图,并对相应云图做了详尽分析。为优化设计采煤机摇臂柔性轴提供了一定的理论依据。     

双级摇臂短壁采煤机采高检测研究

针对短壁采煤机采高检测的迫切需求，开展了双极摇臂短壁采煤机的采高检测研究。根据摇臂联动规则建立双级摇臂的采高检测模型，合理选择传感器类型和规划安装位置，确立了以测量单级摇臂摆动角度为目标，每级摇臂独立测算后再累加的检测方案。根据每级摇臂不同结构设计了相应的采高测量装置，实现了双级摇臂采高数据实时精准检测。