采煤机滚筒参数计算及软件设计

介绍采煤机滚筒重要参数的计算公式,并利用Delphi7设计了滚筒参数计算软件。根据三一重型装备有限公司MG300/710-WD采煤机参数计算得出配套滚筒的参数。结果表明:通过本软件计算得到的滚筒参数与国内知名厂家的滚筒参数接近,该软件在滚筒设计方面具备一定的参考价值。     

基于人工免疫和记忆切割的采煤机滚筒自适应调高

为实现采煤机截割滚筒的自动调高,利用记忆切割实现采煤机工作路径的记忆,采煤机利用记忆的相应位置的切割参数自动工作;当煤层地质条件发生变化,采煤机记忆的相应参数与实际参数不一致时,利用人工免疫理论进行数据处理和工作状态判断,实现采煤机截割滚筒的自适应调高.试验表明：基于人工免疫和记忆切割的方法,可以使采煤机适应煤层顶板条件的变化,能够实现采煤机截割滚筒的自适应调高.     

薄煤层滚筒式采煤机装煤性能的研究与应用

通过对薄煤层采煤机滚筒装煤性能的参数分析,并结合滚筒装煤的力学、运动学分析,得出了滚筒理论装煤量和装煤效率的表达式。在此基础上,分析了10902工作面装煤效率低的原因,并对采煤机滚筒参数进行成功改进,解决了采煤机滚筒装煤效率低的难题,提高了工作面的生产效益,为滚筒设计提供了可靠依据。     

滚筒采煤机截割载荷的模拟系统开发及其模拟

为解决因采煤机螺旋滚筒截割载荷计算难、导致滚筒设计缺少依据、产品质量低、截割性能差的实际问题,在给出滚筒截割载荷确定方法的基础上,基于Matlab/GUI开发了采煤机螺旋滚筒截割载荷的模拟系统。该系统采用Matlab/GUI界面,利用Matlab软件为平台,通过输入不同的滚筒及采煤机参数和煤岩的特性参数,可模拟采煤机截割各种对象、以各运动参数工作时滚筒的截割载荷,并能直观显示各载荷的图形、数据和统计结果。该系统具有数据与程序分离、操作简便、适应性强等特点,能快速、准确地获取滚筒的截割载荷。以国产某型薄煤层采煤机为例,对其滚筒截割载荷进行了模拟分析,得出了前、后滚筒三向载荷和负载扭矩曲线及统计结果,搞清了该采煤机截割载荷的大小、变化规律及其相关关系,为改进滚筒设计、研究、评价和改善采煤机的截割性能提供了参考。     

基于模糊PID算法的采煤机记忆截割路径自适应研究

针对综采工作面采煤机滚筒截割路径不确定的特点,以采煤机记忆截割路径相应位置的截割参数为基础,利用模糊PID算法对截割滚筒油缸进行控制,使得在记忆截割路径的对应参数和实际路径对应参数不一致时,实现采煤机滚筒截割路径自适应调整。通过输入现场数据的采煤机滚筒截割路径仿真试验结果表明,该算法可以使采煤机在复杂地质条件的煤层中快速调整截割路径,调整后的路径平稳且可靠。     

模糊理论在采煤机螺旋滚筒结构参数优化设计中的应用

螺旋滚筒是滚筒采煤机的工作机构,它兼有截煤和装煤的功能。将模糊理论应用于采煤机螺旋滚筒结构参数的优化设计,能充分考虑影响截割比能耗的各种因素的模糊性。通过建立数学模型、确定设计变量和选取约束条件及其隶属函数,并进行求解,使滚筒参数的设计结果更能符合工作实际,从而提高采煤机的工作效率。     

基于多目标优化的采煤机滚筒最优运动参数的动态匹配

为了实现滚筒采煤机无人自动化采煤时滚筒截割性能综合最优,分析研究了不同采煤性能指标随滚筒运动参数即牵引速度和滚筒转速的变化规律,建立了各性能指标的评价模型。选取运动参数为设计变量,建立了以不同性能指标为分目标的多目标优化模型,在约束条件下利用基于模拟退火的粒子群优化算法进行了优化计算,得到了不同煤层硬度下综合性能最优的运动参数,分析优化结果后得到了最优运动参数随煤层硬度的变化规律。最后比较了只调节牵引速度的传统采煤机滚筒运动参数和牵引速度、滚筒转速联合调速的综合性能最优的运动参数匹配下截割性能的优劣,结果表明,综合性能最优的运动参数随不同煤层硬度匹配下采煤机滚筒多方面的截割性能都优于只调节牵引速度的运动参数的匹配,联合调速优于单一的牵引速度调节,对采煤机滚筒运动参数的动态匹配、采煤机对煤层的适应性以及智能化、自动化可以提供参考。     

采煤机螺旋滚筒辅助设计软件开发及综合性能分析

为解决采煤机螺旋滚筒截割性能与装煤性能欠佳等实际问题,基于MATLAB GUI与Excel软件开发采煤机螺旋滚筒辅助设计及性能分析系统。该系统利用MATLAB GUI平台实现滚筒辅助设计及性能分析,输入的参数以及计算后的数据可实现GUI与Excel双向保存,为设计数据的二次利用与开发提供了便利的条件。以大采高采煤机为例,分析采煤机的综合性能,通过最优设计参数生成大采高采煤机螺旋滚筒最佳模型,螺旋滚筒在整个试验过程中安全可靠,为采煤机的高效设计提供了有效途径。     

提高采煤机滚筒综合性能的研究

滚筒的截割能力、装煤能力、块煤率是评价采煤机滚筒性能的主要标准,影响采煤机滚筒性能的参数:截割功率、滚筒直径、滚筒转速、滚筒的截齿数、叶片螺旋角、叶片头数。通过分析这些参数与截割能力、装煤能力、块煤率之间的关系,综合考虑这些因素,合理优化滚筒参数,是设计高性能滚筒的保证。     

镐形齿采煤机螺旋滚筒平均负荷的计算机模拟

通过对采煤机螺旋滚筒的受力分析,建立采煤机螺旋滚筒平均负荷的数学模型;对螺旋滚筒平均负荷进行计算机模拟,且模拟的曲线反映滚筒负荷随不同参数的变化,从而为螺旋滚筒的设计打下基础.     

采煤机截割滚筒自适应作业技术研究

截割滚筒是采煤机的重要工作部件,其运行性能会对采煤机整体性能产生决定性影响。以MG132/320-W型采煤机截割滚筒为研究对象,在对滚筒基本运动形式进行分析的基础上,研究了滚筒的自适应速度调节技术。在测试滚筒实际力矩的基础上,可以预测煤岩硬度并确定滚筒的目标转速,利用PID控制器对截割滚筒速度进行自适应调节;在采集采煤机截割滚筒历史数据信息的基础上,通过LSTM-ResNet网络可对截割滚筒的运动轨迹进行预测,并根据预测结果对滚筒的运行轨迹进行调节控制。对截割滚筒自适应作业技术开展实验验证工作,结果发现滚筒的轨迹预测以及轨迹跟踪结果与实际情况虽然有一定误差,但误差相对较小,完全在可接受的范围以内,说明本文提出的自适应作业技术是可行的,能显著提升采煤机的智能化水平。     

薄煤层采煤机螺旋滚筒破煤过程的数值模拟

 摘 要：基于显式动力学软件模拟了薄煤层采煤机螺旋滚筒的动态破煤过程,获得了煤岩体塑性域的动态变化及螺旋滚筒上各截齿的载荷谱,避免了理论公式计算中参数取值的人为误差,为螺旋滚筒的设计、使用和维护提供了理论依据。研究结果表明：滚筒破煤行为并不是连续发生的,而是经历了损伤能量的积聚、煤岩体瞬间大量破碎的周期性交替过程;滚筒同一截线上截齿载荷相关性不大,工况恶劣的薄煤层采煤机螺旋滚筒宜采用一线一齿的小截距截齿排列方式。     

采煤机滚筒运动参数的分析研究

根据采煤机截割理论,建立了滚筒截割比能耗与滚筒运动参数(滚筒转速、牵引速度)间关系的数学模型;同时,以畸变1式截齿排列的切屑图为基础,建立了块煤率与滚筒运动参数关系的数学模型.并以截割比能耗和块煤率的模型为基础,研究了滚筒运动参数的变化对截割比能耗和块煤率的影响,分析了不同形式的截齿排列与滚筒截割比能的关系.研究结果表明,采用畸变1式或畸变2式的截齿排列形式的滚筒,其截割比能耗最小;同时,截割比能耗和块煤率与滚筒转速成反比,与牵引速度成正比.     

采煤机滚筒结构参数的优化分析

以采煤机滚筒为研究对象,用UG三维软件对煤层和滚筒各零部件进行建模,应用ANSYS/LS-DYNA软件对滚筒截割煤层的过程中所受的阻力进行动态分析,使用后处理软件LS-Preport分析滚筒所受阻力的情况,得知截割煤层过程中滚筒所受阻力较大。为改善滚筒受力,对滚筒的螺旋升角进行模拟优化,优化后显著降低了滚筒的载荷波动系数、阻力峰值、截割比能耗。     

缠绕式提升机卷筒壁厚设计方法研究

随着提升机的货载量不断加大,为保证卷筒强度,通常采用增加壁厚的办法,但这却给钢板的加工、焊接带来很大的困难。论文根据提升机卷筒受力特点,充分考虑绳槽的影响,把卷筒作为一种有环向密集弱加筋的圆筒壳,提出了一种新的卷筒壁厚计算方法,可为实现卷筒壁厚合理设计提供参考。     

带式输送机滚筒包胶磨损的研究及建模

根据橡胶磨损学原理,并结合现场滚筒包胶磨损的实际情况,研究并阐述了滚筒包胶磨损的影响因素和磨损机理,同时构建了滚筒包胶磨损的数学模型。该模型的计算结果可以比较准确地反映出现场包胶的磨损情况,同时对研究如何减轻滚筒包胶磨损提出了相应的理论指导。     

矿用汽车鼓式制动器制动效能因数的仿真分析

为准确计算重型矿用汽车鼓式制动器的制动效能因数,应用多体动力学仿真软件MSC.ADAMS,通过开发柔性体摩擦片与刚体制动蹄连接模块、柔性体摩擦片与刚体制动鼓接触模块,建立了SGA3550矿用汽车鼓式制动器非线性刚柔耦合仿真模型,对鼓式制动器的仿真模型进行分析,确定了鼓式制动器的结构参数,其制动效能因数满足设计要求,并在SGA3550工业试验中得以验证。     

螺旋滚筒输煤特性的分析

建立了叶片作用于煤粒的力学和速度方程,分析了滚筒结构与运动参数对轴向输煤力和输煤速度的影响,并根据螺旋滚筒的装煤要求,导出了滚筒的临界转速和极限转速的表达式,指出了滚筒转速的控制范围和选择原则。     

管带机传动滚筒的静力分析及结构改进

首先采用三维CAD软件Pro/E创建圆管带式输送机传动滚筒模型,然后将模型导入有限元分析软件ANSYS中对其进行静力分析,得到传动滚筒的受力和变形情况。根据有限元分析计算结果,分别通过减小滚筒筒皮厚度与在滚筒内增设加强环结构,对滚筒的结构尺寸进行了优化,经反复建模验算后,最终得到较满意的优化设计结果,为滚筒的设计提供一个理论基础。