重型采煤机齿轨轮啮合特性的分析

采用PROE三维模型软件和ABAQUS仿真软件建立了采煤机齿轨轮有限元仿真模型,开展了采煤机齿轨轮啮合过程中的啮合特性仿真研究,找到了不同中心距对齿轨轮啮合特性的影响规律,对降低齿轨轮故障概率、保证采煤机的正常运行、提高采煤机的采煤效率具有重要意义。     

不同中心距工况下重型采煤机齿轨轮啮合分析

针对重型采煤机在不同运行过程中出现轨齿轮中心距变动的情况,首先确定了齿轨轮中心距的变动范围,然后在三种不同的中心距工况下对齿轨轮受力进行仿真分析。分析数据可以作为牵引机构特别是齿轨轮设计改进的参考依据。     

采煤机牵引机构的优化设计

针对现有采煤机销排及齿轨轮存在的失效问题,通过改变齿轨轮节距参数,对采煤机牵引机构的销排、齿轨轮结构进行了优化设计,通过对新型齿轨轮强度校核和不同节距下齿轨轮强度对比分析,验证了优化后的齿轨轮机构能满足采煤机井下作业要求,且具有更高的结构强度。     

基于ADAMS的采煤机行走机构力学特性分

为研究采煤机行走机构的行走轮与销排销齿的不同啮合中心距下行走轮转矩对轮齿间啮合力的影响,通过UG建立行走机构三维模型并导入ADAM S进行仿真模拟,采用单因素法进行研究,以行走轮转矩和啮合中心距为研究变量,对行走机构进行动态特性分析。仿真结果表明:在相同转矩下,随着中心距的减小,行走轮与销排销齿的啮合力逐渐增加并且啮合力曲线波动增加;在啮合中心距不改变的情况下,随着转矩的增加,啮合力曲线波动增加,啮合力波动频繁会引起整个系统的振动,适当增加中心距使啮合力变化平缓,在行走机构设计之初可适当增加中心距使整个系统运动稳定;啮合力的波动量随着转矩的增加、中心距的减小而逐渐减小。     

基于动态力学的采煤机行走轮的仿真分析

以动态力学作为理论基础,结合采煤机行走轮与销轨实际工作工况,以ANSYS软件作为工具,模拟行走轮与销轨在176 mm标准中心距、171 mm中心距、181 mm中心距三种情况下行走轮与销轮啮合过程中行走轮轮齿所受应力情况,并根据仿真所得云图得到了接触、弯曲应力的变化规律与极限值,为后续采煤机行走轮的齿形优化提供理论依据。     

山地（齿轨）轨道交通牵引齿轮-齿轨啮合动态响应特性研究

牵引齿轮齿轨作用系统是齿轨列车在大坡度地段运行时的主要承载结构,其动态啮合状态将对齿轨列车安全平稳运行有较大影响。围绕国内首条齿轨列车试验线工程,基于多体动力学理论及齿轮传动动力学理论,以Strub齿轨结构为研究对象,进一步建立了具有35个自由度的车辆-齿轨系统耦合动力学模型。采用美国五级谱为不平顺激励输入,重点探究了坡度、运行速度对齿轨啮合力及接触压力的影响规律,对比分析了不同齿形及实际啮合中心距下的齿轨动力特性。研究结果表明：同等坡度下齿轨动力特性随着速度的提升逐渐恶化,坡度越大则动力响应越明显;斜齿作用下的齿轨动力响应小于直齿系统,啮合力及接触压力分别降低33.51%与38.97%;牵引齿轮与齿轨间的实际啮合中心距越小,则动力响应越大,最大增幅约为22.06%。     

一种适用于采煤机重载运行的行走部分改进研究

基于重载运行对采煤机行走部分强度要求的提高,依据其齿轨轮的节距变化,对采煤机行走部分齿轨轮进行设计改进。经计算可得,改进后齿轨轮的齿根处弯曲疲劳强度增加了13.2%,可满足采煤机重载运行的需求。     

采煤机行走机构在特殊工况下的改进及管理

特殊工况下采煤机在实际生产过程中齿轨轮掰齿现象频繁出现。针对此种情况,为适应该地质条件下正常生产,在导向滑靴设计方面做了重要改进,用于改善采煤机齿轨轮与运输机销排的啮合,适应该工作面情况,效果显著。     

采煤机齿轨轮工作状态与接触应力的分析

以国产147 mm节距齿轨轮为研究对象,分析其工作状态以及不同工况下齿轨轮的接触应力与弯曲应力,进而得出在中心距最小、节距最大时齿轨轮的损伤最大。此研究可为齿轨轮的生产及安装提供理论指导。     

采煤机行走轮强度与运动特性关系的研究

通过对行走机构刚体动力学模型的分析,研究了行走机构的刚度对采煤机运行时的速度波动和啮合力变化的影响规律,结果表明:采煤机行走机构的刚度对采煤机行走时的动态特性的影响极大,其刚度越大采煤机运行时的速度波动越小,行走机构和齿轨啮合时的啮合力的变化也越小。该研究可为优化采煤机作业时的站位及提高行走机构使用寿命提供理论依据。     

采煤机176 mm节距复合齿形行走轮动态力学仿真

行走轮与销轨的啮合属于非共轭传动,传统齿轮强度校核方法对行走轮不再适用,以往对行走轮强度的校核大多采用有限元静态力学仿真分析,而静态力学仿真分析不能准确反映行走轮轮齿的实际受力状态,计算结果略有偏差。为了能比较准确地校核采煤机176 mm节距复合齿形行走轮的强度,利用Solid Edge和ANSYS软件对176 mm节距复合齿形行走轮建立动态力学仿真模型,提取齿面接触应力与齿根弯曲应力随时间的变化的仿真计算数据,并绘制成曲线,通过对比仿真结果和行走轮材料的许用应力值,发现176 mm节距复合齿形行走轮可以满足采煤机1 500 k N牵引力的使用要求,与此同时总结了行走轮轮齿从进入啮合到脱开啮合过程中,接触应力和弯曲应力随时间的变化规律,得到了行走轮出现接触应力峰值和弯曲应力峰值时行走轮与销轨啮合的位置,为今后优化行走轮齿形提供了依据;通过对比理论计算结果与仿真结果,验证了仿真结果的正确性。     

滚筒采煤机牵引部销轨轮强度的分析与优化

首先分析了滚筒采煤机牵引部销轨轮的装配和工作特点,然后对其常见失效形式进行了分析。在此基础上,利用UG和ABAQUS软件建立了销轨轮和销齿的有限元分析模型,通过对销轨轮齿根的Mises平均应力、啮合区域接触应力等的分析,表明销轨轮齿根强度满足要求,但啮合接触区两端存在应力集中现象。通过对销轨轮齿面进行鼓形修形,可基本消除销轨轮齿面接触区两端的应力集中,降低最大接触应力,从而提高销轨轮的使用寿命。     

基于ADAMS的MG2型采煤机行走机构的研究

针对采煤机在综采作业时由于煤矿井下地质条件复杂、采煤机综采作业时受载荷冲击较大而导致其四轮行走机构频繁发生损坏的问题,以MG2型采煤机的行走机构为例,通过对MG2型采煤机销轨与采煤机截深关系分析,建立了仿真分析的数学模型,利用ADAMS仿真分析软件对采煤机行走机构与销轨在不同条件下的啮合特性进行了仿真分析,为优化采煤机行走机构、提升工作可靠性和使用寿命提供理论和技术支持。     

采煤机齿轨轮的分析与改进

以MG500/1180采煤机为研究对象,基于ANSYS软件对齿轨轮的弯曲强度和疲劳强度进行校核,得出该型号采煤机的齿轨轮弯曲疲劳寿命不满足要求,并针对性地提出改进措施,经验证改进后齿轨轮满足实际工作的需求。     

采煤机齿轨轮断齿问题分析与改进研究

针对MG300/700-WD型采煤机齿轨轮断齿问题,采用ProE三维绘图软件和ANASYS15.0有限元分析软件,建立齿轨轮的三维模型,仿真计算其工作过程中的应力状态,得出齿轨轮极易出现断齿的位置分布,并提出齿轨轮断齿问题的改进措施,以延长采煤机的使用寿命、提高煤炭企业的经济效益。     

齿轨轮不耐磨和断齿原因分析

齿轨轮为采煤机行走机构中的重要零件，随着大功率采煤机的研制和应用，齿轨轮的使用寿命受到了极大的考验，过度磨损和断齿失效时有发生。文中主要分析了齿轨轮不耐磨和断齿的原因以及解决办法。     

随机啮合参数对MG500/1180-WD型采煤机截割部轮系振动的影响

为了研究随机啮合参数对采煤机截割部齿轮传动系统振动的影响,以MG500/1180-WD型采煤机为研究对象,综合考虑啮合刚度、啮合阻尼、综合误差、齿侧间隙等因素的影响,建立采煤机截割部齿轮传动系统纯扭转非线性动力学模型,将啮合刚度、综合误差、齿侧间隙和外部载荷作为随机变量,运用变步长Runge-Kutta方法对系统模型进行求解,得出了系统动态位移响应的均值和均方差。研究结果表明,太阳轮、行星轮的振动位移均值及均方差随着随机间隙、随机啮合误差、随机啮合刚度的离散程度增加而增大;且随机间隙对轮系振动位移的影响程度最大,随机啮合刚度次之,随机啮合误差最小。研究结果为采煤机截割部传动系统的结构优化及其工作稳定性的提高提供了理论依据。     

销轨结构对采煤机行走轮动力学特性的影响研究

为了研究不同销轨弯曲角度情况下采煤机行走机构运动时的动力学特性,利用ADAMS仿真分析软件对不同弯角结构下采煤机行走机构的动力学特性进行了研究,结果表明,销轨的弯曲角度越大采煤机行走机构在工作时的啮合力和速度波动越大,其动力学特性越不稳定。该研究结果可为井下销轨的设置和改进提供参考依据。     

采煤机导向滑靴耐磨性能工艺改进

导向滑靴是采煤机的重要零件,采煤机工作时由煤壁侧的两组支承组件和老塘侧的两只导向滑靴分别支承在工作面输送机上。行走箱（见图1）中的行走轮与输送机的强力齿轨相啮合,由装在两行走箱上的导向滑靴导向,当行走轮转动时,采煤机便骑在工作面输送机上行走,同时截割电动机通过截割机械传动装置带动滚筒旋转,通过强力截齿完成落煤及装煤作业。当滑靴导向面磨损严重时,致使导向性不好,行走轮与销排不能正常啮合,造成行走轮快速磨损或断齿。严重时采煤机会脱离运输机,使采煤机不能工作。     

时变路径行星齿轮箱太阳轮故障响应周期特性

针对时变路径特性对太阳轮故障啮合响应的周期性影响,求证能够表征太阳轮不同故障类型的数据长度。首先,将特定位置传感器作为太阳轮故障啮合周期性变化的观测点,以太阳轮与行星架转速比为切入点,根据行星轮之间是否存在差异分类,分别推导出同齿啮合周期和准同齿啮合周期的表达式,并证明两者之间的关系;其次,依据推导周期及其倍数截取太阳轮不同类型故障信号,取其特征建立3维空间对故障类型进行分离。结果表明：1倍同齿啮合周期是表征太阳轮不同类型故障的最小长度;2倍同齿啮合周期是表征太阳轮不同类型故障的最佳长度。借助太阳轮故障啮合响应周期特性,能够实现太阳轮不同类型故障的诊断。