高功率密度采煤机摇臂加载油温预测方法及试验

分析了高功率密度采煤机摇臂产热和散热因素及计算方法,建立了热平衡方程,根据热平衡方程预估了摇臂加载试验过程中的油温,通过计算和试验分别得到了摇臂空载和加载时在不同加油量下摇臂温升与时间的变化曲线。结果表明,齿轮的啮合、轴承摩擦及直齿轮搅油在摇臂产热中占据主导地位,而摇臂表面散热、内部件吸热及冷却水是散热的主要途径。设计过程中可以采取措施从上述几方面减少产热及扩大散热。该方法可预测采煤机摇臂加载油温并可推广应用。

曲柄摇臂式开槽机截割稳定性分析

针对现有开槽机的不足,设计了一种曲柄摇臂式开槽机,对其工作过程中的稳定性进行了分析。在截割头卡死主臂以最大转矩输出条件下,开底槽过程中最小倾覆安全系数为1.78、开左帮槽过程中最小倾覆安全系数为2.27、开顶槽过程中最小倾覆安全系数为1.14、开右帮槽过程中最小倾覆安全系数为1.22,验证了极端工况下整机的稳定性和可靠性。

恶劣综采工况条件下的采煤机摇臂散热设计研究

简述了在采煤机设计过程中对恶劣综采工况中工作倾角较大、煤岩硬度较硬、截割功率大且结构紧凑限制条件下的摇臂热功率的计算,分析了该工况中摇臂简化为复杂齿轮箱思路下的热功率计算、散热途径和热平衡点,提出了摇臂内部结构改进及增加外置冷却装置的散热设计方案,并验证了满载试验条件下摇臂截割热平衡温度不超过90℃的方案可行性。

基于参数迁移的摇臂传动系统跨工况故障诊断算法

摇臂传动系统在采煤机中扮演着至关重要的角色,直接影响着煤炭生产的效率。针对跨工况迁移故障诊断难题,研究发现源域和目标域的故障数据特征分布相似。为此,提出了一种基于参数迁移的故障诊断模型。该模型采用全局均值池化的迁移卷积神经网络(TCNNG)模型,能够自动从源域工况数据中提取特征信息。通过参数迁移加微调的策略,将诊断知识参数从源域成功迁移到目标域,显著提高了模型在不同工况下的故障识别率和泛化性能。

ZG20SiMn铸钢摇臂壳体铸造过程数值仿真及工艺优化

摇臂壳体是采煤机的重要组成部件,具有多级壁厚、变截面等异形特征。为提高采煤机摇臂壳体铸造质量,解决因铸造工艺不成熟导致的缩松、缩孔等缺陷问题。以MG325型采煤机摇臂壳体为研究对象,设计顶注式和底注式两种铸造工艺方案,采用ProCAST软件探究不同浇注工艺方案下摇臂壳体铸件充型及凝固过程,分析铸件温度场、凝固场及缩松、缩孔铸造缺陷位置。基于Niyama判据和应力场分布对底注式铸造工艺方案进行优化。结果表明:优化后摇臂壳体铸件在凝固冷却过程中保持温度梯度递增,促进铸件实现顺序凝固,铸件缺陷率明显降低且充型效果更佳,缩孔体积仅占摇臂壳体体积的0.0049%,电机孔薄壁端面应力优化量为38.47%,输出端孔处应力优化量达到91.08%。本文研究成果为采煤机摇臂壳体的铸造工艺提供了理论基础和数据支撑。

掺气摇臂喷头喷灌的综合性能评价与配置优化

掺气摇臂喷头具备气液两相射流、低压喷灌性能好等特性。为得到20PY2型该喷头的最优参数配置,基于组合喷灌试验,通过主成分分析法进行综合评价与配置优化。配置参数为工作压力、掺气管伸缩量和组合间距倍数,评价指标为平均喷灌强度、组合喷灌均匀度、喷洒能耗等。结果表明:平均喷灌强度与组合喷灌均匀度、喷洒能耗呈正相关,与有效喷灌面积和水利用系数呈负相关,其中,相关性最强的指标为平均喷灌强度和组合喷灌均匀度;选择特征根分别为2.534、1.322的两个主成分,第一主成分受平均喷灌强度、组合喷灌均匀度和有效喷洒面积影响大,第二主成分受喷洒能耗影响大;掺气摇臂喷头应选择相对较高的工作压力;最优的参数配置方案:工作压力250 kPa、掺气管伸缩量2 cm和组合间距倍数1.1,为掺气摇臂喷头的田间应用提供指导。

养殖肥水喷灌条件下摇臂式喷头水力性能研究

【目的】研究不同喷灌介质对喷头水力性能的影响。【方法】以20PY2H摇臂式喷头为研究对象,在不同工作压力下测定了清水和养殖肥水2种喷灌介质对喷头压力-流量、喷头水量分布的影响。通过模拟计算和田间喷灌试验分析相结合的方法,探查喷灌介质、工作压力、组合间距、田间气象条件与喷灌均匀性之间的关系。【结果】(1)与清水灌溉相比,养殖肥水运行下喷头流量降低了2.06%~5.38%,射程前中段径向水量分布差异较大;(2)工作压力为200~300k Pa、组合间距为1.0R~1.4R条件下,MATLAB拟合出的CU模拟值为0.74~0.88,CU试验值为0.66~0.79。复杂的大田气象条件导致喷灌均匀系数下降了6.28%~12.78%。工作压力、喷头组合间距对清水运行喷灌均匀性的影响大于养殖肥水运行。【结论】养殖肥水喷灌更利于喷灌系统降低工作压力和增加喷头布置间距以降低设计成本。

发动机摇臂断裂原因分析

材料为QT600-3球墨铸铁的摇臂在发动机试车过程中断裂。对断裂的摇臂进行了断口的宏观和微观检验及能谱分析、化学成分分析、硬度检测和金相检验。结果表明:摇臂中有疏松和大面积夹渣,破坏了基体的连续性,并产生局部应力集中,从而导致裂纹萌生和扩展及摇臂断裂。此外,组织的球化不良也在一定程度上促进了摇臂的脆性断裂。

摇臂连杆加工工艺与钻专夹设计

文章根据摇臂连杆的结构特点和技术要求,制订了该零件的机械加工工艺规程;在对定位装置、夹具装置及夹具体进行分析的基础上,设计并制造了用于第六道工序Φ35孔的钻孔专用夹具。应用结果表明,该夹具做到了加工精度保证、设计方案合理、结构简单实用,能有效提高摇臂连杆的加工质量及效率。

池州长江大跨越超高输电塔高空摇臂抱杆吊装试验与数值分析

安徽省池州段长江大跨越345 m超高杆塔是国家“西电东送”工程中白鹤滩-浙江±800 kV特高压直流输电线线路的重点工程。在超高杆塔施工中对摇臂抱杆高空吊装全过程受力分析是保证施工安全、保障西电东送工程顺利竣工的重要手段。开展了模拟施工过程的摇臂抱杆调幅加载试验,明确了分级加载下摇臂抱杆的全过程受力特征,建立了考虑动力特性的摇臂抱杆高空吊装有限元分析模型,明晰了在实际荷载工况下结构重要杆件与节点的应力分布规律,并基于诸多关键工况分析优化了高空摇臂抱杆的设计方案。研究成果可为超高杆塔的摇臂抱杆吊装施工提供理论支撑。

双前桥液压助力转向摇臂支架轻量化设计

为实现部件轻量化目标,通过对双前桥液压助力转向系统典型工况的动力学分析,获得了转向摇臂支架的载荷谱,并据此对该支架进行了非线性强度计算及拓扑优化分析;依据拓扑优化结果,完成了9种轻量化方案的设计,且通过静强度、疲劳强度等理论计算及整车可靠性试验验证了最优方案的有效性。结果表明,在刚度、强度性能基本不变的情况下,新摇臂支架实现降重约3.5kg,降重比例达54.8%,达成了轻量化目标,且对类似部件的轻量化设计工作具有较好指导作用。

大倾角大功率采煤机摇臂润滑及冷却设计方法研究

提出了一种超大采高采煤机大倾角、大功率摇臂多腔润滑结构及冷却设计方法。通过将摇臂分为高速润滑腔、惰轮润滑腔、行星润滑腔构成的多腔腔润滑结构,避免了大功率摇臂在大倾角状态下油液聚集引起的发热问题,降低了齿轮传动飞溅润滑高度,保证了可靠的润滑效果;精确控制润滑油加油量,减少油液搅动摩擦。同时在摇臂上布置冷却效率高、维修拆装方便的多组冷却器,进一步降低摇臂传动系统温度,提高了摇臂传动可靠性,对今后超大采高采煤机大功率、大倾角摇臂设计具有一定的参考意义。

基于摇臂式取水头部的虹吸滗水器水动力学计算方法及模型构建

通过水力等效建立了摇臂取水头部的简化模型,通过能量守恒方程建立了摇臂式虹吸滗水器的理论计算模型,在理论计算模型中引入修正系数φ并通过实验对模型加以修正.修正系数φ经标准差分析,标准差为0.02,修正计算模型H={φ^(-)(S_(EQ)+S_(COD))+8/gπ^(2)d^(4)}Q_(z)^(2)能够满足工程设计需求.

采煤机摇臂壳体铸造冒口设计研究

采煤机摇臂壳体在铸造过程中需通过冒口来对铸件进行补缩,消除缩松缩孔等缺陷,保证毛坯铸造质量。通过对采煤机摇臂壳体的结构特点进行分析,并以某型号采煤机的摇臂壳体为例,介绍了铸造冒口的设计方法与设计过程。通过对摇臂壳体缩松缩孔区域分析、顶冒口设计、补贴设计以及侧冒口设计等,逐步完成了冒口设计方案,并利用铸造仿真软件对方案进行了仿真验证。最终得到的冒口设计方案有良好的补缩效果,消除了缩松缩孔缺陷。

VSV机构柔性摇臂疲劳调节精度特性试验研究

可调静子叶片(Variable Stator Vane,VSV)机构可显著改善发动机气动性能与喘振裕度。考虑VSV机构受到的气动扭矩和轴向载荷以及机匣内侧温度热载荷等实际条件影响,文章将VSV机构柔性摇臂作为研究对象,设计搭建了VSV机构柔性摇臂运动疲劳精度特性试验台,详细开展了不同循环运动次数下的机构疲劳运动特性试验,并对调节角度精度等变化规律进行分析。结果表明:在该五级联调机构中,各级叶片角度均值随行程的增加而增大,并在往返行程中存在滞回现象;S4级角度级差相对最大,峰值数值约为0.9°,各级角度级差均符合预期设计要求。叶片角度偏差在部分循环下发生小范围波动变化。

基于DP浮吊船的滑移下水驳船摇臂复位技术研究与应用

该研究旨在对陆丰12-3项目中海洋石油229摇臂复位方法进行优化设计。在导管架下水过程中,摇臂作为主要的受力结构,随导管架水平角度的变化而翻转。导管架下水后摇臂需尽快复位,以确保驳船安全。复位过程需要考虑安全性、稳定性及工作效率等多个方面的因素,设计合适的复位方案可以提高复位过程的安全性和效率。该研究采用CAD软件对复位支架进行建模,确定复位方向和复位工具,组织复位操作,并对复位效果进行验证。通过对复位方法的优化设计,可以为陆丰12-3项目中的海洋石油229提供可靠的摇臂复位方案,为其下水过程提供有力的保障。

SCM435钢摇臂螺栓断裂原因

某汽车发动机SCM435钢摇臂螺栓在试验过程中发生断裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电镜分析等方法对螺栓的断裂原因进行分析。结果表明:摇臂螺栓的化学成分和硬度均符合产品要求,显微组织无异常;摇臂螺栓在使用过程中发生偏载,承受了超出其疲劳强度的异常弯曲应力,最终导致材料疲劳断裂。

神东8.8 m采煤机摇臂的研制

制定了采煤机摇臂总体方案,对传动系统各齿轮的安全系数和轴承的寿命进行了校核,研究了摇臂互换性,改进了内喷雾结构,探讨了互换性对配套关系的影响,校核了壳体与过渡架连接的可靠性,研制了新型冷却润滑系统,并通过大倾角润滑实验、加载温升实验予以验证,验证结果表明该型摇臂设计合理可靠,冷却润滑效果良好,可替代进口摇臂使用。

输电线路双摇臂落地抱杆起升动载系数理论研究

针对现有双摇臂落地抱杆的设计计算未考虑起升效应的问题,以双摇臂落地抱杆单吊点模型为例,通过对抱杆的质量与刚度进行等效,推导起升动载系数的数学表达式,并建立相应的有限元模型来验证其正确性,最后通过试验对表达式进行修正。研究表明:起升动载系数的数学表达式为φ_(2)=1+βv_(h)的形式,起升动载系数由等效系数β和起升速度vh决定。通过仿真计算得到,抱杆的位移随加载时间的变化而增大,在达到一定峰值后,因刚度和质量的影响会出现周期性波动。起升动载系数随等效系数、冲击速度的增加而增加,仿真值与理论值的最大相对误差为3.33%,验证了起升动载系数数学表达式的正确性。通过抱杆的起吊试验,采用最小二乘法对起升动载系数数学表达式进行修正,表达式为φ_(2)=1.007+0.05vh。研究结果为双摇臂落地抱杆提供了起升动载系数计算方法,完善了抱杆的设计计算体系,提升了双摇臂落地抱杆的计算准确性与使用安全性。

LM48.4生料立磨磨辊摇臂座轴承损坏的原因分析和预防措施

某水泥生产线生料立磨磨辊摇臂座固定端和自由端滚动轴承在生产中出现频繁损坏现象,对所有磨辊轴承座拆开检查分析,认为滚动轴承的损坏主要与其润滑状态和承受载荷情况有直接关系。根据生产情况,给出了相应的预防处理措施。