基于KISSsoft的采煤机齿轮箱参数优化设计

以某采煤机齿轮箱第四级行星齿轮传动系统为研究对象,通过KISSsoft软件建立齿轮组参数化模型,分析了在传动过程中主要参数对齿轮系统的影响。以最小齿根弯曲疲劳强度安全系数和最小齿面接触疲劳强度安全系数为目标函数,以螺旋角、模数、传动比、齿数、齿宽比和内孔径及轮缘厚度为约束条件,构建数学模型对齿轮设计参数进行优化,改善了采煤机齿轮箱传动中存在的问题。通过对比分析优化前后的齿轮传动性能,优化后的传动模型表现出了更高的可靠性和使用寿命。研究了优化后的齿轮箱传动模型各参数指标,确保最佳优化方案。所进行的研究工作对其他齿轮传动装备的优化与设计具有重要的参考价值。

基于改进粒子群的采煤机齿轮箱故障诊断

采煤机截割部摇臂齿轮箱承担着综采工作面截割部动力传动的重任,其故障与否直接影响采煤机正常工作。而传统的故障诊断方法-BP神经网络采用基于梯度下降的算法,存在容易陷入局部极小值、收敛速度慢等不足,这些不足严重影响了BP网络的应用。然而粒子群算法(PSO)有很好的全局收敛特性。因此,为了提高网络的性能,采用粒子群算法来优化BP神经网络,将改进的PSO引入神经网络的拓扑结构,用PSO的迭代代替BP中的梯度修正。结果表明:提出的改进方案可以有效地优化神经网络,提高其在采煤机齿轮箱故障诊断中的应用价值。

基于混合智能的采煤机齿轮传动故障诊断方法

采煤机齿轮传动部分是保障其稳定运转的关键,智能诊断方法各有优缺点,综合多种智能算法的混合智能方法有效保障了预测结果的准确性。研究了故障诊断的基本流程,采用多种特征提取方法建立采煤机齿轮传动的混合智能诊断模型,介绍了混合智能诊断模型中ANFIS分类器的基本结构以及各层之间的传递函数,确定了ANFIS的样本训练过程以及网络诊断流程。通过对比ANFIS和RBF神经网络的迭代次数证明了ANFIS的训练速度更快,对比单一ANFIS分类器和混合智能模型的分类准确率,验证了混合智能模型的预测准确率更高。

基于改进小波去噪预处理和EEMD的采煤机齿轮箱故障诊断

针对采煤现场强噪声背景下采煤机齿轮箱振动信号集合经验模态分解(EEMD)故障特征不明显和分解效率较低的问题,提出基于改进小波去噪预处理和EEMD的故障诊断方法。采用小波改进阈值函数法对振动信号进行去噪预处理,与传统小波阈值函数法相比能够有效地提高信号的信噪比。对去噪后的信号进行EEMD分解得到若干个本征模态分量(IMF),计算各IMF分量的相关度并剔除虚假分量。将该方法应用于采煤机齿轮箱行星轮的故障诊断,通过对真实的IMF分量进行频谱分析并提取信号的故障特征频率,与未去噪的信号进行对比。研究结果表明:该方法能够突出故障特征频率,使分解效率提高17.35%,并能进一步减小模态混叠现象。

基于BP神经网络技术的采煤机齿轮箱早期故障诊断

齿轮箱既是采煤机的核心部件,也是较容易出现故障的部件,一旦发生故障会导致严重的后果。因此,在齿轮箱出现问题的早期进行故障诊断具有重要意义。采用齿轮箱振动信号的5种特征指标作为BP神经网络的输入值,以齿轮箱的正常、齿轮磨损、齿面点蚀和齿根裂纹4种状态为神经网络的输出值,通过对BP神经网络进行训练和对故障类型进行编码,可以实现利用BP神经网络对齿轮箱早期缺陷的故障诊断。从实验仿真结果可知,诊断方法具有较高的准确率,为采煤机齿轮箱的早期故障诊断提供了新的研究思路。

基于再制造技术的采煤机齿轮的制造研究

为了能够提高采煤机齿轮的使用寿命和抗磨损能力,深入地研究了再制造技术在其中的应用。对采煤机齿轮的失效问题进行了概述;分析了基于再制造技术的采煤机再制造工艺;讨论了基于表面工程的采煤机齿轮的再制造工艺;进行了采煤机齿轮的摩损实验,试验结果验证了再制造技术的有效性。

采煤机齿轮箱异响原因探讨及处理

为提高现场处理采煤机齿轮箱异响问题的效率,根据采煤机齿轮箱由齿轮和轴承引起的异响特征进行了分类,分析了这些异响产生的主要原因,并结合实例,提出了现场快速判断与处理异响问题的方法。通过对装配车间近一年的实践数据对比分析,采用本方法后,采煤机齿轮箱异常声响问题的处理时间大幅降低,生产效率提高15%;该方法可为生产与使用现场快速处理此类问题提供参考。

基于ANSYS的采煤机齿轮接触特性分析

以某型采煤机齿轮为研究对象,运用仿真软件ANSYS对采煤机不同挡位齿轮在不同工况载荷下的综合位移、等效应力及接触应力等接触特性进行有限元分析。有限元仿真结果表明:在不同工况载荷下,采煤机齿轮综合位移、等效应力及接触应力不同;在工况载荷相同时,不同挡位的齿轮综合位移、等效应力及接触应力也不同;采煤机不同挡位齿轮强度满足强度要求。该研究为采煤机齿轮接触特性改善、综合传动性能的提升提供理论基础及技术支持。

再制造技术下的采煤机齿轮制造

为了提升采煤机齿轮的再制造质量,文中论述了再制造技术加工工艺、热处理工艺和涂层技术的应用方法和注意事项。首先论述了大圆角凸头滚刀、氮化钛涂层插齿刀的应用方法以及内齿圈变形和齿面龟裂拉毛的处理;对于热处理工艺,着重论述了热处理的流程;对于涂层技术,主要通过摩擦磨损实验来说明具体的选择。采用一系列相关的先进制造技术,使再制造采煤机齿轮产品质量达到或超过新品。

采煤机截割部齿轮故障预测模型的设计及试验

井下采煤机结构复杂、工况环境差,容易出现各类故障,且处置难度较大。针对MG1000/2500-WD型采煤机截割部齿轮故障诊断需求,结合卷积神经网络(CNN)的故障特征提取原理,汾西矿业集团设备修造厂设计了深度卷积神经网络(DCNN)故障预测模型,并实施了数据训练及模型测试。结果表明,预测模型的故障甄别准确率达到98.17%,故障训练值与标准值的准确率达到99.13%。

基于ZigBee与DSP的采煤机摇臂齿轮箱故障诊断系统研究

研究将信息融合技术与DSP技术应用到采煤机摇臂齿轮箱实时在线远程故障诊断系统中。首先搭建出系统所需的硬件平台及驱动设备,通过分析摇臂齿轮箱几种常见的故障类型和所产生的信号特征,开发出DSP故障诊断程序及ZigBee无线通信模块程序,以实现故障的实时在线诊断和远距离传输功能。最后对DSP系统中的FFT功率谱和BP神经网络模块进行测试,结果表明该系统能够快速检测出故障并将其传输到控制中心。

薄煤层采煤机截割部齿轮疲劳可靠性分析

截割部齿轮作为采煤机传动系统的重要机构,其疲劳可靠性对采煤机的可靠性和综采工作面的效率有着重要的影响。构建采煤机截割部的虚拟样机仿真平台,加载螺旋滚筒瞬时动态载荷,得到齿轮副的接触力动态载荷。利用有限元软件ANSYS和疲劳耐久性分析软件FE-SAFE分析得到齿轮副的最大等效应力为550.481 MPa,最低循环寿命为1.8836×10^(5)次。基于对数正态分布和应力-强度干涉理论,得到齿轮副疲劳寿命可靠度为0.961.分析滚筒转速和牵引速度对齿轮副疲劳寿命可靠度的影响,在保证采煤机工作效率及其他关键零件可靠性的前提下,合理的提高滚筒转速、降低牵引速度,可以提高截割部齿轮副可靠性,达到保护采煤机截割部的目的。

煤矿采煤机摇臂齿轮的优化设计与分析

为改进采煤机摇臂齿轮工作过程中设备出现的故障,并查找其原因,对采煤机摇臂各级齿轮的运动进行了运动学分析,同时利用Ansys DesighXplorer对采煤机摇臂进行了优化设计,为采煤机摇臂齿轮的改进提供了重要的依据。

采煤机重载齿轮渗碳效率预测的关键要素分析

渗碳是采煤机重载齿轮生产过程中最重要的化学热处理工艺之一。针对重载齿轮用18Cr2Ni4WA合金钢,利用渗碳扩散理论,对渗碳效率的几个关键要素进行分析对比,预测了碳浓度分布和硬化层厚度的变化规律。比较了经典解析方法和数值计算方法预判一段式和二段式渗碳获得的硬化层厚度,结果表明:耦合合金元素浓度得到的碳扩散系数的数值计算方法更加准确可靠;预判了不同温度下渗碳硬化层内的碳浓度分布,发现渗碳温度从930℃提升至970℃时,相同渗碳时间内硬化层厚度提高约20%,验证了高温渗碳的效率提升能力。结合理论计算和实验研究对渗碳这一关键热处理工艺进行了验证和有益探索,为今后开发高浓度渗碳新工艺、提高渗碳效率、获得大深度渗层等热处理技术提供了准确可靠的预测理论和科学依据。

采煤机摇臂齿轮的优化分析

为改进采煤机摇臂齿轮工作过程中设备故障等原因,对采煤机摇臂各级齿轮的运动进行了运动学分析,同时利用Ansys DesighXplorer对采煤机摇臂进行了优化设计,为采煤机摇臂齿轮的改进提供重要的依据。

采煤机截割部齿轮的传动比分析及动态研究

采煤机的应用极为广泛,其零部件中较为重要的就是截割部齿轮。但也存在着一些缺点:传动效率较低、发热量大、强度较低、对制造要求高等,这些缺点严重影响了采煤机的推广使用。本文是采用相关的理论研究推导了行星齿轮传动比的表达式,分析大传动比的原理,理论验证其特点,为后期优化打下基础。

采煤机齿轨轮热处理工艺改进研究

基于采煤机齿轮的失效形式,通过分析现有齿轮渗碳工艺,提出一种在不改变渗碳碳势的情况下,将原有的一次长时间渗碳改变为分为三次连续短时间渗碳的齿轮热处理工艺,并以此为基础构建几何模型,通过Deform-3D软件对提出的新热处理工艺进行仿真分析,获取分析结果。

基于分形网格维数的采煤机故障诊断

介绍了分形网格维数基本理论,概述了分形维数的分析方法和相关性判断,并介绍了采煤机齿轮箱的故障特点和诊断方法,计算了采煤机齿轮箱在正常状态、内圈点蚀和外圈裂纹三种状态下的网格维数,并利用网格维数距离对其进行故障判别,得到了较好的诊断结果。

MG300/700—WD型采煤机调高系统改造

简要介绍了MG300/700—WD型采煤机的概况,针对该机组在生产中调高齿轮泵易损坏的状况,分析了原因,提出了需要解决的问题,并对改造后取得的效果进行了阐述。

关于机械传动齿轮失效问题的探讨

在煤矿资源开采的过程中,由于作业的环境和设备的老化极易出现齿轮失效的现象。在此基础上,本文对有关采煤机械传动齿轮在运行的过程中产生失效的相关问题展开了谈论,主要就产生失效的原因进行了系统的梳理和分析,并针对性的提出了切实可行的优化措施。希望通过本文的探讨,能够在进一步提高煤矿资源开采设备的使用年限。