薄煤层采煤机摇臂行星传动齿轮齿面接触应力分析

以薄煤层采煤机摇臂系统中NGW型行星传动齿轮为例,分析啮合传动过程,建立无量纲归一化啮合曲线坐标,分别基于赫兹接触理论和Ansys有限元软件,对齿面平均接触应力进行数值计算和仿真分析,得到了平均接触应力沿啮合坐标的分布规律和有限元应力云图,交互验证了赫兹接触理论和有限元仿真在求解该类问题上的正确性和可行性。同时也证明三维模型建模的准确性,为后续的强度校核、传动优化设计奠定基础。

薄煤层采煤装备输料模块设计与关键件校核计算

针对目前煤炭行业缺少薄煤层采煤装备的现状,完成了薄煤层采煤装备总体方案的设计,重点介绍了输料模块结构,确定了输料螺旋为输料模块的关键件。运用ANSYS Workbench有限元仿真分析软件,开展了输料螺旋的强度和刚度计算,输料螺旋结构最大工作应力数值为287.33 MPa,低于材料的许用应力;最大变形量数值为0.739 9 mm,相较于结构整体尺寸可以忽略,满足使用要求。

薄煤层采煤机运动参数对滚筒装煤率的影响研究

为了探究薄煤层采煤机滚筒运动参数对装煤率的影响,基于离散元仿真软件EDEM建立了薄煤层采煤机装煤过程的仿真模型,通过仿真试验及插值拟合得到运动参数与装煤率之间关系的曲线,分析得到不同运动参数下滚筒装煤率的变化规律。通过研究各点处的灵敏度,分析滚筒转速和牵引速度相互影响下的装煤率变化规律,并通过曲面拟合给出了仿真用滚筒的最佳运动参数,为薄煤层采煤机滚筒设计提供理论依据。

薄煤层采煤机滚筒载荷特性仿真分析

为研究复杂煤层赋存条件下薄煤层采煤机滚筒的载荷特性,根据煤层赋存条件与采煤机工作状态,提出了截齿工作状态的判定条件,并设计出了不同工况下滚筒载荷仿真方案。以某薄煤层采煤机滚筒为研究对象,仿真得到五种典型工况下滚筒的载荷谱;分析了采煤机截割阻力矩、截割功率随滚筒转速和牵引速度变化的规律。研究结果表明:截割硬质包裹体受到的载荷波动明显高于其他工况;滚筒转速越高,负载转矩相对于牵引速度的变化范围越小,截割功率沿滚筒转速和牵引速度增大方向不断上升。

薄煤层采煤机振动特性研究

为研究复杂煤层赋存条件下薄煤层采煤机的振动特性,根据多体拓扑结构建立采煤机刚柔耦合模型,通过仿真得到采煤机在截割含夹矸韧性煤工况下前后滚筒受到冲击载荷作用时的动态特性。基于子结构模态综合方式(CMS)的振动疲劳分析方法,进行危险点动应力与模态振动的相关性分析,发现牵引部壳体在实际工作过程中产生具有3阶垂向弯曲模态特征的弹性振动;以不同测试点加速度频域响应为依据,分析采煤机振动对其电控系统以及液压系统的影响,判断测试点加速度与模态振动的相关性,同时确定出牵引部柔性壳体的高动应力区域及其结构疲劳性质。分析结果为薄煤层采煤机的优化设计、后续测试、安全性评价提供了重要的参考。

薄煤层采煤机装煤性能研究

为了提高薄煤层采煤机的装煤性能及工作效率,运用理论分析与离散元数值模拟的方法对其进行了研究。针对理论落煤量及理论装煤量与牵引速度、滚筒截深、滚筒转速、螺旋升角的关系进行了理论分析;基于PRO/E与EDEM建立了采煤机截割部的离散元仿真模型及煤壁模型,模拟了采煤机截割、破碎煤岩的复杂过程,并获得了相应的装煤率;基于正交试验法分析了牵引速度、滚筒转速、叶片螺旋升角、滚筒截深对采煤机装煤性能的影响规律及显著程度。基于实际工况,得到了新型薄煤层采煤机的最优设计参数,为采煤机滚筒装煤性能的研究及优化提供了一种新方法。

我国薄煤层采煤机的发展与前景

从薄煤层采煤机的发展过程和技术现状出发,讨论和分析了我国薄煤层采煤机的主要技术特征,提出了我国薄煤层采煤机的发展与前景。

薄煤层采煤机装煤性能影响因素分析

为了提高采煤机滚筒的装煤性能和工作效率,基于PRO/E、EDEM、MATLAB联合构建了新型薄煤层采煤机截割部离散元仿真模型,模拟了采煤机截割、破碎煤岩的复杂过程,并获得了相应的装煤率;基于单因素分析法,研究了牵引速度、滚筒转速及截深对采煤机装煤率的影响规律;利用多因素分析法研究了各因素对采煤机装煤率影响的显著程度,并得到了使其装煤性能最优的设计参数。研究结果表明:基于实际工况,新型薄煤层采煤机装煤性能最优的设计方案为:滚筒截深为700 mm,牵引速度为9 m/min,滚筒转速为58 r/min,为采煤机滚筒装煤性能的研究及优化提供了一种新方法。

薄煤层采煤机摇臂行星机构的支撑结构研究

文章从使用条件与维护水平等方面进行综合考虑,对传统及现有使用的薄煤层采煤机摇臂行星机构支撑结构进行了分析,提出了薄煤层采煤机摇臂行星机构的新型支撑结构。对薄煤层采煤机摇臂行星机构新型支撑结构的技术关键点作了进一步阐述与分析,并为了能更好的使用、推广本新型支撑结构提供技术依据。

薄煤层采煤机摇臂行星机构

通过对现有薄煤层大功率采煤机中使用最普遍的摇臂行星机构的轴向尺寸进行分析,找到了缩短摇臂行星机构长度的可能环节。通过对摇臂行星机构中这些环节的压缩与结构调整,提出了新型的摇臂行星机构。详细阐述了新型摇臂行星机构的连接结构与特点,为解决薄煤层大功率采煤机摇臂的行星机构设计提供了一条有效的途径。

极薄煤层采煤机装煤效果的数学模型与数值模拟

为评价不同煤层倾斜角下极薄煤层采煤机装煤效果,分析滚筒工作状态下出煤口煤的堆积面积和煤的推挤力,给出不同煤层倾角下的装煤影响系数,建立了装煤效率理论模型。通过设计滚筒工作参数均匀实验表,以装煤效率为目标,利用EDEM软件模拟不同煤层倾角下滚筒装煤过程,获得不同煤层倾角下装煤效率随滚筒转速和牵引速度的变化规律,采用最小二乘法修正不同煤层倾角下的装煤效率模型。结果表明:在工作倾角为15°、走向倾角为0°、滚筒工作参数比值大于25时,其装煤效率非线性度明显增大;在工作倾角为0°,走向倾角为15°工况下,滚筒工作参数比值大于30时,其装煤效率非线性度明显增大,修正后的滚筒装煤效率模型更为符合实际变化规律。该研究为不同工况下装煤效率的研究提供理论方法。

薄煤层采煤机自校正定位系统研究与设计

根据对薄煤层采煤机行走机构的研究及现有采煤机定位系统的分析,提出了采集采煤机行走部传动轴转角的采煤机位置直接检测法,并设计了适合薄煤层采煤机的角度编码器。同时设计了基于接近开关的采煤机位置自动校验装置,通过调整误差系数实现对薄煤层采煤机位置的实时监测与自动校正,为薄煤层采煤机的自动化控制提供了数据支持。

薄煤层采煤机摇臂行星机构的紧固方式

通过对现有使用的薄煤层采煤机摇臂行星机构紧固方式的分析,从生产、加工、安装、维护等方面进行综合考虑,提出了薄煤层采煤机摇臂行星机构新型的联接方式,彻底解决了薄煤层采煤机摇臂行星机构的松动问题。对薄煤层采煤机摇臂新型行星机构的联接结构作了进一步阐述,对其特点进行了归纳,以期该新型联接方式能得到更好的使用与推广。

薄煤层采煤工作面过断层技术研究及应用

该文针对薄煤层炮采工作面过断层的生产技术实践,论述在不同地质条件下,采取利用走向断层与斜交断层划分工作面、沿断层施工超前洞等方法和安全措施过不同性质的断层,最大限度的回收有限的煤炭资源,增加经济效益。

薄煤层采煤机挑顶量的探讨

结合实际开采出现的问题,通过对薄煤层采煤机挑顶量各种影响因素的分析,提出了减小影响的具体措施,总结了在设备、配套、使用等方面的注意事项,指导薄煤层的正常开采。

薄煤层采煤机摇臂行星机构的连接结构

通过对现有使用的薄煤层采煤机摇臂行星机构连接结构的分析,提出了薄煤层采煤机摇臂行星机构的新型连接结构。对薄煤层采煤机摇臂行星机构新型连接结构的技术关键点作了进一步阐述与分析,保证了新型摇臂行星机构的可靠性。

较薄煤层采煤机装载效果分析与辅助装载技术

对较薄煤层采煤机装煤效果的影响因素和现有辅助装载的挡煤板的结构进行了分析,介绍了现有薄煤层采煤机辅助装载技术。为更好地实现大功率化较薄煤层采煤机的适应性、可靠性与通用性,提出了一种解决较薄煤层采煤机装载问题的新思路。

薄煤层采煤机机电液系统改进设计

薄煤层采煤机工作的高度比较矮,操作及维护人员在井下工作时直不起腰,从机、电、液3方面入手,打破传统设计,采取将部分液压系统和电气控制元件外置于巷道等办法,提高采煤机的井下可维护性及工作可靠性,并对水系统进行改进,减少工作面湿气,改善工作环境。

薄煤层采煤机下切深度的探讨

针对实际开采出现的问题,分析薄煤层采煤机下切深度的影响因素,总结在设备设计、配套、使用等方面存在的问题,提出改进的具体措施,以保证薄煤层的正常开采。

薄煤层采煤机整体机身结构有限元分析

针对某型号薄煤层采煤机的整体机身局部产生变形、开裂等,特别是牵引部三轴输出端和四轴处的一对啮合齿轮传动易出现故障等问题。根据采煤机前后摇臂摆角、工作面煤层倾角等确定了12种工况,应用UG6.0软件建立机身三维模型,导入ANSYS Workbench14.5软件分别对整体机身壳体进行有限元分析。