不同工况下掘进机截割性能多目标优化

为了提高掘进机的截割效率，以掘进机截割部的运动参数为设计变量，研究悬臂式纵轴掘进机的截割头自转速度、摆动速度等运动参数对截割性能的影响，用MATLAB模拟各性能参数变化规律，以单个截齿载荷分析为基础，建立截割头各向载荷数学模型，根据现场经验给定运动参数设计空间，建立截割头的截割阻力、负载转矩、截割比能耗和截割生产率目标函数，采用线性加权法将多个优化目标转为单个目标，分别给出正常工况和夹矸工况的加权系数，求解截割运动参数最优配置，在EDEM仿真软件中对优化前后的截割性能进行验证，结果表明最优运动参数下的掘进机综合截割性能更优，截割能力、破岩能力提升，截割比能耗降低，生产率得到了显著提高，产尘量得到了一定程度的控制。     

基于遗传算法掘进机截割头多目标模糊可靠性优化

针对掘进机能耗和载荷波动问题,基于遗传算法的多目标模糊可靠性优化策略,对截割头运动参数进行优化设计.优化结果表明,截割头升角减少11.6%,横摆阻力降低6.45%,纵向力降低12.16%,负荷转矩降低11.29%,比能耗降低21.04%,截割头的载荷波动和比能耗得到显著降低,有效提高了掘进机的工作可靠性和能量利用率.     

掘进机截割头多目标优化设计研究

针对掘进机截割头载荷波动和能耗问题,基于各截齿受力均匀和同时参与截割的截齿数保持恒定的优化策略,对截齿排列参数和截割头运动参数进行了多目标优化设计。优化实例表明,截割头的载荷波动和比能耗得到了明显降低,提高了掘进机的工作可靠性和能量利用率。     

掘进机截割头运动参数的优化设计

运用计算机技术,对掘进机截割头的运动参数作模拟研究和优化设计,建立了基于截割头负载转矩波动和截割比能耗最低的优化设计模型,以计算出最优的掘进机截割头运动参数。     

掘进机截割头运动参数的优化设计

根据单个截齿受力模型,采用计算机模拟的方法建立了基于截割头负载转矩波动和截割比能耗最小的优化设计数学模型,寻求最优的掘进机运动参数。根据序列二次规划(SQP)优化方法,编写了优化设计程序。优化设计实例表明,截割头的负载转矩变差系数减小了13.9%,截割比能耗降低了16.9%,有效改善了截割电机的负载特性,提高了能量利用率。     

截割头工况参数模糊优化的模型及其解法研究

以截割头的转速和悬臂摆动速度为优化设计变量,以载荷波动最小和截割比能耗最低为优化设计目标函数,考虑影响约速条件的模糊性,建立了截割头工况参数的模糊优化设计的数学模型,并给出了应用模糊数学的知识将问题转化为普通优化问题求解的方法。     

掘进机截割头动载荷变化规律的研究

掘进机截割岩石时,需要根据不同的岩层地质条件选择合适的截割头,并调整截割参数。在MATLAB中进行动态仿真模拟,深入研究截割头载荷的变化规律。结果表明,截割头载荷随着截割头截深、截割转速、摆速或钻进速度和截割岩石硬度的不同而发生变化。为截割头的选择和截割参数的调整提供了可靠的依据。     

EBZ-260型掘进机截割头几何结构分析研究

为了提升同煤宏泰矿山EBZ-260型掘进机截割头的截割效率,降低掘进机运行能耗,对截割头几何结构分析计算,确定圆柱-圆锥形头体结构和配合齿座的镐形截齿结构,计算截割头长度、平均直径等参数。经掘进比能耗对比,优化后截割头比能耗值在任何截线距选择下都远低于原截割头。     

横轴式掘进机截割头载荷的模拟分析

通过受力分析,建立横轴式掘进机截割头的载荷模型与合力作用点位置的确定方法,利用计算机模拟得到截割头载荷的模拟曲线,以及截割过程中合力作用点的变化情况,以改进截割头的设计。     

掘进机截割头截齿排列研究

本文模拟计算掘进机截割头横摆截割时的载荷波动,以载荷波动最小化为目标,建立了截齿排列参数优化设计数学模型,用序列二次规划(SQP)进行优化设计,截割头的载荷波动明显降低。     

横轴式掘进机截齿有限元应力分析

截割头是掘进机的重要组成部件之一，影响截割头截割效果的因素除了煤岩的物理性质、掘进机的工作及工艺参数外，其截齿（包括截齿排列及其所受的载荷）也是影响截割头截割效果的重要因素之一。因此有必要对掘进机截割头单齿进行应力分析，以确定截齿在截割煤岩时其最大应力出现的位置，为掘进机截割头的设计和截齿的排列、工作结构及参数的优化等提供一定的理论依据。     

浅谈悬臂式掘进机发展趋势

国外掘进机设备可分为两类：一类是欧洲国家普遍使用的悬臂式掘进机．它适应范围广．但掘进、支护不能平行作业,掘进效率低;另一类是以美国和澳大利亚为代表的连续采煤机和掘锚机组,可实现煤巷的快速掘进,掘进效率高。而我国由于受综掘设备的限制,目前仍以悬臂式掘进为主。     

矮型悬臂式半煤岩掘进机切割减速器研制

介绍了矮型悬臂式半煤岩掘进机切割减速器研制的技术途径和试验情况,推广使用表明,该传动装置既能满足尺寸小又能满足承载工况的强度要求,从而使得矮型悬臂式半煤岩掘进机得以成功推广。     

固定截割方向掘进机截割臂摆角垂直跳动规律

基于系统动力学Lagrange方程,推导建立了掘进机截割臂摆角跳动动力学模型,然后根据其求解的输入问题,提出了一种截割头载荷计算方法,并通过仿真计算分析得到截割头载荷与截割臂驱动油缸压力及截割臂摆角之间的关系。建立了Simulink仿真模型,在截割臂垂直摆动和水平摆动两种截割工况下,分别选取5种截割臂摆角进行仿真求解分析,得到固定截割方向截割摆角垂直跳动规律:截割臂垂直摆动截割时,随截割头载荷的增大,其水平摆角跳动量先减小后增大,最大值可达到5.3°,最小值为0.5°;随截割臂垂直摆角的增大,其水平摆角跳动量先增大后减小,约在20°时达到最大值。截割臂水平摆动截割时,其垂直摆角跳动量先减小后增大,最大值可达到5.4°,最小值为0.3°;随截割臂水平摆角的增大,其垂直摆角跳动量基本呈线性减小。掘进机截割臂摆角跳动规律可为截割臂自动控制及截割头空间位置纠偏提供借鉴。