滚筒采煤机调高机构研究

对滚筒采煤机调高机构结构参数进行了分析讨论，介绍了合理选择各结构参数的方法。     

采煤机滚筒调高机构优化设计

优化螺旋滚筒调高机构的有关参数,是采煤机设计中的重要问题之一。本文针对调高机构的特点,提出设计指标,建立数学模型,优选有关参数。文章最后以S_3—170型采煤机为例,将优化设计结果与原设计结果列表对比,明显看出调高油缸的几项主要参数均优于原设计。     

滚筒采煤机调高系统动态特性的研究

通过建立采煤机截割调高系统力学模型,并应用MATLAB对系统的动态特性进行了研究,分析了液压缸支撑刚度和阻尼对系统瞬态和稳态响应的影响。分析结果表明,液压缸支撑刚度一定的情况下,液压缸阻尼越大,系统振动响应过程中瞬态幅值就越小,且响应时间越短;在液压缸阻尼一定的情况下,液压缸支撑刚度越大,系统瞬态响应阶段的振动频率越大,系统稳态振动幅值越小,因此刚度的增大可以有效地减轻截割机构的衰减振动,减小系统稳态振幅,研究结果可为采煤机截割部振动的减小提供依据。     

基于Matlab/Simulink的滚筒式采煤机截割部调高机构动态分析

在对滚筒式采煤机截割部调高机构受力分析与结构简化的基础上,得出了截割部调高系统的力学模型,并运用Matlab/Simulink建立了截割部调高机构的动态仿真模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明:增大调高油缸的刚度和阻尼可以减轻系统的振动,并提高截割部调高过程的平稳性。研究结果可为采煤机截割部调高机构设计和应用提供可靠的理论依据。     

滚筒采煤机截割部传动系统变速机构的设计

由于各种原因,采煤机滚筒截煤速度不能一成不变,但常用截割部传动系统都不能够通过机构实现变速,本文在原有采煤机截割部传动系统和绞车变速器等机构的基础上提出一种用机构实现滚筒变速的传动方案。     

虚拟样机技术在采煤机滚筒调高系统中的应用

虚拟样机技术是数字化时代在工业设计领域中最重要的新技术之一 ,在利用AD AMS、Pro e以及ADAMS Mechpro、ADAMS Hydraulics等软件的基础上 ,建立了采煤机滚筒调高系统的虚拟样机 ,利用ADAMS对虚拟样机进行了动态仿真 ,为设计采煤机调高系统提供了依据     

采煤机滚筒调高控制算法研究

基于空间坐标变换原理,分析采煤机的运动姿态对滚筒高度控制的影响,推导滚筒自动调高控制中摇臂角度及摇臂油缸行程的控制公式。     

无人驾驶采煤机滚筒调高模型与避障策略

在智能化开采过程中,需要实时获取滚筒位置并对其高度进行调整。建立了滚筒调高机构数学模型,给出了任意时刻滚筒高度的数学表达式、滚筒调高范围以及滚筒位于最低点和最高点时的中心轨迹方程。滚筒调高范围与大摇臂长度、小摇臂与铅垂线摆角范围以及大摇臂与小摇臂夹角有关。同时,提出了一种基于油缸压力增量变化的滚筒避障策略,该策略在初始时刻采用较大的采样时间,通过调整滚筒高度变量ΔH来提高避障精度,整体上提高了整机的可靠性。采煤机工作效率和采样时间与滚筒调高变量的比值非线性相关,单纯调整采样时间并不能提高采煤机的工作效率。研究结果可为滚筒调高机构设计提供理论依据,为智能化开采提供理论基础。     

采煤机螺旋式滚筒截割载荷仿真分析

为了准确地获得采煤机螺旋式滚筒载荷分布情况,提出了一种实时离散化的计算方法。以滚筒上单个截齿受力情况为基础,通过矢量叠加得到在不同方向上的总体瞬时载荷分布,算法同时考虑了不同工况(牵引速度、煤质硬度、进刀方式等)对载荷的影响,仿真结果准确有效。     

采煤机截割部动态特性分析的研究

针对实际工作过程中采煤机截割部振动剧烈的问题,综合考虑了截割部关键零部件的联接特性,建立了截割部在行走平面内3个自由度非线性动力学模型。采用小波分解数据处理方法,对实验采集到的数据进行了降噪重构,分析了不同举升角下截割部的动态特性。结果表明:随着采煤机举升角的增加,截割部各部分的振动位移逐渐减小,并且振动位移的波动逐渐变缓,当举升角为17°时,滚筒、摇臂的振动位移均值分别为21.552 mm、9.401 mm。最后通过实验对仿真结果进行了验证。     

采煤机滚筒破煤机理仿真研究

针对采煤机滚筒破煤理论不完善的现状,利用Ls-dyna建立了采煤机滚筒破煤的仿真有限元模型,进行了滚筒破煤的仿真研究,分析了滚筒破煤的煤破碎情况、破坏形式和煤应力状态。研究结果表明:滚筒截齿排列影响煤的品质;滚筒截割破碎煤的过程中煤的主要破坏形式为剪切破坏;煤的应力状态可以为截齿排列布置和叶片、端盘的设计提供参考。     

采煤机截割滚筒工况载荷仿真系统研究与应用

在采煤机零部件的强度计算中,实际工况下截割载荷的确定尤为关键。准确的载荷是零部件有限元分析的前提和基础。国内常规的方法是通过对煤矿岩石样本的实验测试,获得相关对应的煤岩硬度情况,在此基础上计算截割阻力系数,得到单个截齿的截割力和扭矩。然而对企业而言,在实际产品的强度分析中广泛深入的对截煤理论的研究并不现实可行。     

量纲分析法在采煤机滚筒模拟截割系统中的应用

针对滚筒整机试验成本高、试验周期长、占地面积大等问题,对影响滚筒性能的重要指标进行了分析。在此基础上,采用量纲分析法,得到了滚筒截割系统相关参数的相似系数,以此指导建立模拟截割系统,为研究滚筒的截割机理、截割性能、装煤效率以及载荷波动等提供依据。     

采煤机滚筒的飞轮效应

分析滚筒截齿的载荷特点,揭示滚筒的飞轮效应。推导滚筒转动惯量的计算方法,找出影响飞轮效应的主要因素。     

小直径采煤机螺旋滚筒装煤率的研究

通过对小直径采煤机螺旋滚筒的工作情况进行分析,在滚筒结构方面进行一些技术改革创新,通过改变装煤时煤流的速度和方向,使其装煤能力有了很大提高,对薄煤层开采提供了宝贵的技术支持。     

采煤机截割部加载试验方法及工装的研究

通过对现有采煤机截割部加载试验台进行分析,对已有的试验台工装提出了改进方案。此方案改变了安装过程的定位基准,减小了安装过程的定位误差,从而提高了测试精度。通过对联轴器和夹具体的改进,大大缩短了安装时间,提高了检测效率,节约了生产成本。     

滚筒式采煤机摇臂振动分析

鉴于滚筒式采煤机割煤时摇臂的振动加剧了设备相关部件的失效及截齿的消耗,故对采煤机摇臂的振动进行分析,建立数学建模。通过对系统的闭环特征时域、频域判断,由奈奎斯特判据进行稳定分析,确定振动的性质。提出了摇臂振动问题的解决方案,以达到降低振动提高设备使用寿命、降低故障率的目的。     

基于相似理论的采煤机滚筒截割煤岩仿真分析

在相似理论的基础上,利用量纲分析法对采煤机滚筒截割煤岩的截割模型进行了相似准则推导,得到了采煤机原型与模型的相似比。按照0.8的相似比建立了原型与模型的截割仿真模型,利用LS-DYNA进行了截割动力学仿真,得到模型与原型理论值的均值力误差为4.95%、峰值力误差为16.2%,验证了相似推导后模型的正确性。在此基础上,分别研究了直径为φ900 mm和φ600 mm的滚筒在截割煤岩时的受力情况,提取了滚筒在截割10%～50%岩石含量煤壁时,截割载荷的峰值力、均值力、标准差和变异系数,通过对比分析,得出其均值力随岩石含量的增加而增大,而变异系数随岩石含量的增加而减小。     

采煤机截割部过载保护结构研究

针对采煤机扭矩轴更换成本过高问题,通过修改过载保护的结构,用直齿端齿盘结构传递扭矩,利用端齿传递动力产生轴向力,使过载时轴向力带动轴向位移的特点,使轴脱开端齿盘,断开过载冲击的传递。避免整体更换扭矩轴,以降低煤矿井下的维护成本。