基于MASTA的煤矿托辊支撑轴承装配及热膨胀分析

针对装配间隙对煤矿托辊传动和承载影响较大等问题,对煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配特性进行研究,基于MASTA对煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配系统热膨胀性进行仿真分析。研究及仿真结果表明:煤矿托辊支撑轴承与托辊轴加工制造误差、装配方式对煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配间隙影响较大。在实际工况下,煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配间隙是实时变化的,热膨胀对煤矿托辊支撑轴承与托辊轴装配间隙和接触应力影响较大。该研究可为煤矿托辊系统综合传动性能提高、承载能力的增加及疲劳寿命的延长等方面提供依据。     

考虑物料因素的圆管带式输送机直线段托辊接触力研究

托辊接触力是圆管带式输送机托辊结构设计的关键参数,工程设计中基于输送带成形力、物料与输送带重力近似计算托辊组接触力,并将其作为单个托辊接触力的设计依据,使托辊接触力误差较大。为提高托辊接触力的计算精度,得到托辊接触力的计算方法,将托辊接触力分解为与物料重力、输送带成形力、输送带重力相关的3个分量,同时考虑托辊组中6个托辊的不同位置,分别研究各托辊接触力中3个分量,最终得到托辊接触力计算式。以管径为150 mm的圆管带式输送机直线段为研究对象,具体研究过程如下:首先,研究了物料因素对托辊接触力的影响,基于有限元法建立了输送带-托辊动力学模型,考虑8组不同物料填充率下各托辊接触力的变化规律,分析得到各托辊承受物料重力的占比,当物料填充率大于50%时,下方两侧托辊承受33%～34%的物料重力,最下方托辊承受约60%的物料重力;其次,基于输送带-托辊动力学模型,分别考虑承载5组不同密度的物料,分析得到物料密度对托辊承受物料重力的占比影响较小,可忽略不计;基于上述物料因素分析,确定了托辊接触力中物料重力分量的计算式。然后,研究了输送带重力、输送带成形力对托辊接触力的影响,分别建立了只考虑输送带成形力和只考虑输送带重力的2种输送带-托辊动力学模型,分析得到下方两侧托辊承受约32%的输送带重力,最下方托辊承受约70%的输送带重力;下方5个托辊受输送带成形力作用相近,最上方托辊受输送带成形力作用最大,约为下方5个托辊平均值的1.49倍。综合托辊接触力中3个分量,得到各托辊接触力的计算式。最后,通过实验测试了不同物料填充率下的托辊接触力,验证了托辊接触力计算式,其计算精度较高。     

长距离高带速带式输送机托辊间距的确定

论述了影响长距离、高带速带式输送机托辊间距的因素,增大托辊间距对带式输送机具有两面性,既有优点也有缺点,设计需根据工程实际综合考虑各种因素,确定最优的托辊间距,使得工程经济效益最大化。就具体工程实例,对不同托辊间距布置从托辊数量、托辊规格型号、托辊组结构形式、托辊轴承寿命、功率消耗、阻力分析进行对比分析,确定最终的托辊间距。     

长距离带式输送机不同区段托辊组结构形式研究

对长距离平面转弯带式输送机转弯段托辊组及凸弧段托辊组结构形式进行了研究,介绍了平面转弯段托辊组、凸弧段托辊组2种新型托辊组结构。2种托辊组结构使得工程项目在现场安装、调试时更加灵活方便,省时省力,也可以有效地改善输送带及托辊的受力状态,对提高托辊及输送带的使用寿命具有极其重要的作用。     

胶带在下托辊上运行的稳定性

正确地安装输送机胶带的下托辊可使胶带运行稳定.近年来,苏联及其它国家的输送机,下托辊也开始采用槽形托辊(双托辊或三托辊).为了研究下托辊对胶带运行稳定性的影响,可以对这些托辊的作用效果进行比较.正确地安装下三托辊,使两侧托辊相对于中间托辊向前倾斜.当胶带自由运行时,可以按下面方法确定其位置.胶带在下三托辊(图1)上横向运动的微分方程为:     

带式输送机托辊组的系列化设计

托辊作为带式输送机的重要部件,其总重约占整机的40%,正确的选择托辊组是至关重要的。托辊的种类繁多,按用途可分为:承载托辊,空载托辊和专用托辊;按支承方式又可分为:支架式和吊挂式2种。主要针对支架式承载托辊进行研究和分析。     

带式输送机托辊性能测试技术研究进展

首先分析了带式输送机托辊的种类及结构,从托辊的直径、托辊的材料以及托辊的结构类型方面对托辊的种类进行阐述;讨论托辊结构的研究进展,尤其在密封结构及轴承方面进行详细介绍。然后详细介绍了带式输送机托辊性能测试,总结了带式输送机托辊性能测试的发展进程。最后归纳了带式输送机托辊在机械工程应用中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

不停机调节带式输送机托辊偏置角的方法

调节托辊的偏置角是对带式输送机输送带调偏的一个常见方法,介绍了2种不停机调节托辊斜置角的方法。1使用轴端加长的托辊;该托辊一端的伸出轴被加长,安装在托辊架上后,托辊支撑座的外侧伸出一段较长的轴段。可徒手或借用工具将托辊外端抬起,并移至其他卡槽内;2采用可调托辊偏置角的托辊架,该托辊架外端设有可通过螺杆调节位置的滑块卡座,托辊轴的外端头卡装在滑块卡座上。通过转动螺杆调节滑块卡座位置,实现托辊偏置角的调节。这2种方法在山西凌志达煤业有限公司的多部带式输送机上得以应用,调整托辊偏置角时高效、安全,调偏效果良好。     

矿用带式输送机托辊结构的优化设计

在SolidWorks软件中建立托辊模型,利用有限元软件对其施加约束和工作载荷后进行静力学分析,得到托辊的弹性变形及等效应力分布云图。基于分析结果,找到托辊的薄弱环节,采用托辊中间焊接圆环提高托辊刚度,并对托辊进行基于响应面的参数优化,优化后托辊重量降低了23%,显著降低了带式输送机的运行阻力。     

带式输送机托辊的工艺制定与质量控制

分析了托辊存在的问题 ,并进一步指出托辊的结构、制造质量等是影响托辊质量的主要因素。通过对托辊制造工艺的制定及质量控制手段的完善 ,使托辊的产品质量得到了明显提高。     

基于有限元法的防跑车卧式缓冲器滚筒结构的强度分析

采用ANSYS对防跑车卧式缓冲器滚筒进行了有限元静强度分析,通过对滚筒定义单元类型、材料属性、进行网格划分,从而得到滚筒的有限元模型。载荷为滚筒上的钢丝绳绳圈对筒壳产生的径向压缩力与未缠绕到滚筒上的钢丝绳绳弦拉力,得出钢丝绳对滚筒的应力和变形分布规律。为防跑车缓冲器滚筒结构的进一步优化设计提供了理论依据。     

辊压机动力传递安全保护装置的设计

在辊压机运行过程中,若辊压机的电动机与挤压辊之间的动力传递不正常,将引起非常严重的恶性事故。基于此,设计了一套辊压机动力传递安全保护装置,通过该装置可检测出辊压机的电动机与挤压辊之间的动力传递是否正常,有效避免了辊压机动力传递过程中的安全事故,对辊压机寿命的提高起到了一定的促进作用。     

辊压成型机辊轴辊套过盈接触有限元分析

根据高压对辊成型机关键部件——挤压辊的结构特点和工作特性,使用有限元方法对挤压辊(由辊轴和辊套组成)进行三维建模,分析了辊轴与辊套配合在不同过盈量下的接触应力分布及滑移趋势。结果表明,挤压辊辊轴与辊套配合部分的两个端面是应力集中区,实际设计加工时应特别考虑如何减少应力集中。     

筒体壁厚对传动滚筒应力应变的影响

传动滚筒作为带式输送机的关键部件,其结构性能的好坏直接影响着带式输送机的可靠性和使用寿命。根据传动滚筒的结构类型、材料属性和工作载荷状况,利用Abaqus进行有限元分析,以1.4 m单端输入传动滚筒为例,进行了筒体壁厚对传动滚筒应力应变影响的研究。研究表明:当筒体壁厚为22～24 mm比较合理,与实际1.4 m单端传动滚筒筒体壁厚24 mm相吻合,有效地降低了滚筒自身重量,为传动滚筒的设计提供了有利的理论依据。     

基于ANASYS的防跑车立式缓冲器滚筒的有限元分析

运用Solidworks软件对滚筒进行实体建模,并导入ANSYS中对其进行静力分析,得出在钢丝绳不同工况下滚筒的应力和变形云图。结果指出,缓冲器滚筒在工作过程中应力分布较均匀,但钢丝绳缠绕在滚筒中间时应力较大,这为防跑车缓冲器滚筒的进一步优化设计提供了理论依据。     

带式输送机滚筒的平衡

带式输送机滚筒制造过程中往往存在着不平衡的现象。详细阐述了带式输送机滚筒不平衡存在的隐患,滚筒不平衡状态、滚筒平衡的选择、滚筒平衡的补偿量计算及检验和滚筒的平衡方法。     

调车绞车托辊的失效分析及带拼装耐磨套设计

围绕调车绞车托辊使用寿命问题,在对调车绞车托辊的使用条件,受力分析及传统托辊结构缺陷分析的基础上,设计了一种带拼装耐磨套的托辊。经青岛港4JDM-70调车绞车使用验证,这种带拼装耐磨套的托辊与传统的托辊相比,可提高使用寿命4～6倍。     

缠绕式提升机中木衬对卷筒强度影响的有限元分析

运用ANSYS软件建立了缠绕式提升机卷筒的有限元模型,计算了卷筒在采用木衬和不用木衬时卷筒的变形和应力,分析了木衬对卷筒强度的影响,证明木衬能够改变卷筒应力分布规律,减小筒壁应力,为提升机卷筒的设计提供有价值的理论依据。     

辊压机液压系统动态模型的研究

根据辊压机的工作原理,分析了辊压机液压系统在稳态运行状态,讨论了管道、节流阀的阻力、轴承座的摩擦力对系统的影响,一改传统模型认为动辊所受的外负荷为恒定不变的观点,把动辊的负荷视为动负荷。从而建立起在不同情况下液压系统的动态模型,为辊压机的研究奠定了理论基础。