大采高滚筒式采煤机摇臂温升特性分析

为分析采煤机摇臂温升特性,以摇臂摆角、工作负载为研究对象。首先,对采煤机摇臂温升原理进行理论分析,提出了迭代法求解摇臂温升及计算流程;其次,根据实际工况,选取摇臂摆角、工作负载作为温升影响参数,对摇臂温升特性进行分析,结果表明:摇臂温升与摆角、工作负载呈正相关,在不同摆角下,高速级齿轮搅油功率损失是造成摇臂温升增加的关键因素;最后,通过试验验证迭代法求解的准确性。     

采煤机摇臂优化设计研究

对薄煤层大功率采煤机摇臂建立了三维模型,进行研究分析;以摇臂危险部位为目标,建立优化模型,得到了摇臂壳体壁厚和肋板的合理厚度尺寸。优化后的摇臂应力集中得以改善,降低了摇臂质量。     

基于应变模态的采煤机摇臂振动特性及实验研究

为解决采煤机截割煤岩过程中摇臂在重载、强冲击下容易损坏的问题，以MG500/1130-WD型采煤机为研究对象，提出一种基于应变模态的采煤机摇臂振动特性辨识方法。利用Block Lanczos方法对摇臂壳体进行模态分析，获得采煤机摇臂前10阶固有频率，分析摇臂壳体与传动系统的2阶模态共振特性。根据实际截割工况，通过EDEM模拟获得截割滚筒三向截割载荷及三向截割阻力矩，使用ADAMS、EDEM、ANSYS对摇臂进行刚柔耦合动力学联合仿真，得到摇臂2阶应变模态固有频率为63.98 Hz,搭建摇臂应变数据采集系统，面向摇臂关键截面的应变响应进行截割实验，并对采集数据进行时域与频域分析。研究表明：应变模态分析与联合仿真所得摇臂2阶固有频率误差为0.52%,摇臂前2阶固有频率的模态分析与实验误差小于5%。应变模态分析方法可有效识别采煤机摇臂低阶固有频率和低频激励，为采煤机摇臂的振动研究提供新思路。     

摇臂形式对装煤效果的影响

目前摇臂最常见的结构形式为直摇臂和弯摇臂2种,在建立弯摇臂的数学模型的基础上,利用ANSYS软件对摇臂处于不同弯曲角度时做了有限元分析,并用Matlab拟合曲线的功能来找出装煤效果最好的弯曲角度,以确保在保证过煤空间的前提下,摇臂受力合理。     

超级螺栓在采煤机摇臂上的应用

采煤机摇臂为了实现左右互换,一般设计为直摇臂搭配连接架。摇臂与连接架通过4根销轴联接,但这种方式受结构限制,连接架尺寸较大,摇臂整体长度较长,无法满足紧凑型产品的应用。随着摇臂壳体铸造材料的提升,利用超级螺栓直接紧固摇臂与连接架成为一种可能。介绍了超级螺栓的特点、使用方法及其在采煤机摇臂上的应用。     

采煤机摇臂动力学分析

采煤机承受的冲击载荷使采煤机截割摇臂产生复杂的振动现象。运用集中参数法,将摇臂视为两段无质量弹性梁的组合建模方法。摇臂柔性化后的振动模型能够更为准确的描述摇臂的振动特性。截割摇臂频域振动显示,在频率为10 Hz、20 Hz和45 Hz附近处产生较大振幅。研究结果为以后的采煤机摇臂的结构优化提供了重要的参考依据。     

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ANSYS Workbench的链传动采煤机摇臂有限元分析

采煤机摇臂在变幅、重载作用下,经常发生失效,为了克服这一工程问题,采用ANSYS Workbench对于链传动采煤机摇臂进行有限元分析,通过添加链传动采煤机摇臂模型的材料属性、网格划分,确定边界条件。研究结果表明选用的材料,摇臂与液压缸铰耳配合可靠,能保证摇臂的正常工作,延长使用寿命。该方法为链传动采煤机摇臂稳定性分析提供了一种有效的方法。     

基于NX6.0采煤机摇臂高级仿真

摇臂是采煤机的主要受力部件,是采煤机传动系统中最重要的工作部件,因此对采煤机摇臂进行深入地分析具有十分重要的意义。利用NX6.0软件对摇臂进行结构强度分析和校核,为摇臂优化设计提供一定的理论依据。     

基于刚柔耦合的采煤机摇臂动态特性仿真研究

利用UG、ADAMS和ANSYS等软件构造的协同仿真环境,建立了基于刚柔耦合的采煤机截割部摇臂虚拟样机模型。在对摇臂进行动力学分析和强度分析的基础上,获取不同工况下摇臂的振动规律,求解了基于时间历程的摇臂应力变化,从而为采煤机摇臂的结构设计、优化及使用提供理论依据。     

国产大功率采煤机摇臂CAE分析

通过对正在研制中的MG750/1800-WD型采煤机摇臂进行了有限元分析,得出了该采煤机摇臂在不同位置、不同工况的应力、应变规律,摸清了摇臂危险截面、极限工况、极限载荷和极限应力,提出了摇臂承载能力的优化方案。同时还对摇臂壳体固有频率、各阶振型、动力性能进行了探索性分析研究。     

采煤机摇臂虚拟样机及其动力学分析

介绍了含柔性体虚拟样机运动方程的推导过程，采用专业建模软件UG建立了采煤机截割部的三维几何模型，利用ADAMS软件建立了采煤机摇臂的虚拟样机模型，并对采煤机摇臂进行了动力学分析.仿真结果表明，柔性化摇臂铰接点力的阶跃响应最大超调量为83%，比将摇臂作为刚性体进行受力分析更接近实际工况.     

基于稀疏表示的采煤机摇臂轴承故障诊断方法研究

为了有效地对采煤机摇臂轴承进行状态监控和故障分析,对稀疏分解方法字典的选取进行了深入研究。首先对稀疏表示常用分析字典进行分析,并结合采煤机摇臂滚动轴承故障机理及信号特征,选取符合单边衰减冲击响应的Laplace小波作为基原子,构造一种Laplace小波字典;通过加噪信号仿真分析,验证了基于Laplace小波字典稀疏表示方法的有效性;最后通过实验验证,将该方法应用于采煤机摇臂轴承故障诊断中,能有效提取滚动轴承故障特征。结果表明,该稀疏编码的方法在采煤机摇臂滚动轴承故障诊断方面具有良好的实用性。     

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。     

采煤机摇臂传动系统可靠性稳健优化设计

采煤机摇臂传动系统为采煤机的关键动力传递部件。以MG300/700-WD型采煤机摇臂传动系统为研究对象,根据实际工况建立了系统的有限元模型,利用Matlab软件对传动系统进行了非线性动力学特性分析,得到了系统危险部位的应力谱。在此基础上对摇臂传动系统进行了疲劳分析,建立了摇臂传动系统疲劳寿命可靠性模型。依据可靠性理论,采用四阶矩法对摇臂传动系统进行可靠性及可靠性灵敏度分析,分析了系统结构参数对系统可靠性的影响程度。对于摇臂传动系统疲劳寿命敏感的结构参数,进行了可靠性稳健优化设计,与单目标优化方法进行对比,并针对优化结果使用蒙特卡洛模拟的方法对可靠性进行了验证。结果表明,对采煤机摇臂传动系统进行可靠性稳健优化设计是一种实用、有效的方法。     

采煤机摇臂虚拟样机模型及模态分析

采煤机摇臂工作振动应力较大,可能造成结构破坏。应用UG NX软件建立某型号采煤机摇臂的虚拟样机,在ANSYS环境下对其进行结构模态分析,提取前10阶模态,分析其固有频率和振型,为采煤机摇臂振动特性分析及结构优化设计提供了重要参考。     

久益长壁采煤机摇臂润滑油乳化原因分析及解决措施

通过对久益公司长壁采煤机摇臂冷却水路和喷雾水路结构进行分析,找出摇臂润滑油乳化的原因,进而提出改进措施。     

MG320—W采煤机截割部摇臂壳体系统有限元分析

本文根据有限元原理,采用结构软件SAP5,对MG320—W采煤机摆臂壳体系统进行了有限元分析。初步探讨了该采煤机在几种工况下摇臂壳体的应力和变形规律,作为对该摇臂壳体的结构设计和强度分析的参考。     

采煤机摇臂齿轮固热耦合分析与齿廓修形

基于赫兹接触理论建立齿轮啮合力学模型,依据渐开线形成原理推导出滚动距离和滚动角变化规律,以牛顿冷却定律和傅里叶定律为理论基础,结合采煤机摇臂工作特性,对齿轮系统对流换热和摩擦热流量进行计算,在对流换热系数确定中综合考虑齿轮与润滑油,润滑油与箱体内壁,箱体外壁与外界空气的热传递特性,以Blok理论为基础,本体温度为初始温度,分析了齿轮表面闪温和接触温度随滚动距离及滚动角变化规律。采用Romax Design建立了采煤机摇臂齿轮传动系统模型,对惰轮轴齿轮副进行固热耦合分析,基于Romax微观几何修形理论对渐开线齿廓进行修形,分析了齿廓修形对温度场影响。结果表明:齿廓修形消除了赫兹接触应力瞬增现象,最大接触应力减少72 MPa,修形后高温区由齿顶和齿根向齿廓中部移动,改善了轮齿温度分布,最高温度降低31.4℃。为研究采煤机摇臂齿轮传动系统修形及优化提供了理论基础。     

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。