巷道破底工作面机头收煤装置设计

为解决当前巷道破底工作面漏煤问题,通过对现有设备的结构特点及存在的问题进行分析,设计出一种巷道破底工作面机头收煤装置。该装置不仅可以有效地收集漏落的煤块,而且还可以提供采煤机维修操作空间,有效改善井下工人的工作环境,降低安全隐患,使得智能化工作面快速推进,从而为煤矿高产、高效提供有力支持。

锭帽式假捻装置在环锭纺上的应用效果研究

为降低低捻纱的断头率,提高低捻纱的成纱质量,设计了可直接安装在细纱管上的锭帽式假捻装置。采用不同直径和不同表面结构的锭帽式假捻装置分别纺制24.4 tex低捻羊毛单纱,测试其断裂强度、断裂伸长率和毛羽数,并与常规环锭纺低捻纱进行对比。结果表明:采用锭帽式假捻装置纺出纱较相同捻度常规纱的断裂强度提高10%左右,断裂伸长率提高30%左右,断裂功提高30%左右,长毛羽(4 mm~9 mm)数降低8%左右;总体而言,光滑锭帽比凸条锭帽对成纱质量的改善效果更好;锭帽假捻装置的直径对上述指标也有影响,凸条锭帽的直径为48 mm、52 mm和54 mm时,假捻效果较好;光滑锭帽的直径为44 mm、56 mm和58 mm时,假捻效果较好。认为:所设计的锭帽式假捻装置结构简单、安装方便、无能源消耗,可有效提高环锭纺羊毛低捻纱的成纱质量,具有很好的应用价值。

伸缩式自动化井口上卸扣装置的设计与分析

随着修井作业朝着自动化方向发展,国内外均致力于研究自动化修井作业设备。文章结合自动化修井机特点,设计出一种伸缩式自动化井口上卸扣装置,分析了自动液压钳、扶正对中装置等主要结构,系统阐述了该装置的工作原理,计算得出液压钳钳牙与油管之间的防打滑条件,对背钳夹紧液压缸进行选型计算,设计出合适的自动液压钳以及整个装置的液压回路,保证该装置在工作时的安全性与稳定性。现场试验结果表明,伸缩式自动化井口上卸扣装置能够实现精准对中,快速平稳完成上卸扣作业,大大减轻了工人的工作强度,节省井口操作平台空间,提升工作效率,并提高了工人的安全性。

基于刚柔流耦合的水稻覆膜插秧机破膜装置设计

针对现有水稻覆膜插秧机无破膜装置或破膜装置结构不合理导致伤根率高等问题,设计了一种水稻覆膜插秧机破膜装置,以有限元方法建立了破膜插秧作业的刚柔流耦合模型。分析了各试验因素对评价指标的影响,并进行了多目标优化;获得了破膜装置最优结构和工作参数组合,并通过台架试验进行验证。研究可为水稻覆膜插秧机破膜装置结构优化和水田覆膜复杂作业环境下的可视化互作分析提供理论依据和技术支持。

井下架空乘人装置自保护系统设计与应用

为解决煤矿井下架空乘人装置在使用过程中易出现断轴、断绳引发的安全事故,对该装置结构组成和常见故障进行分析,提出了断轴、断绳自保护关键技术。设计了楔形钢丝绳断绳抓捕结构方案,以楔形制动保证抓捕强度,并由差动液压控制系统实现断绳快速抓捕制动。为验证方案设计的合理性,在某煤矿现场安装和调试,应用结果表明,利用液压控制系统和高精度位移传感器实现了对架空乘人装置的紧急制动和定位,响应时间仅为0.43 s,有效避免了断轴、断绳事故。研究结果可以为后期架空乘人装置的安全运维及升级改造提供参考。

迫使工作面两端顶板垮落的破顶装置研制

为避免回采工作面两端直接顶悬顶过长而造成老顶突然垮落的安全隐患,研制了一种能够定点破坏工作面两端顶板及其锚杆锚索的破顶装置。针对该破顶装置,为了更好地实现破顶功能和延长使用寿命,从破顶装置原理及组成方面分析了该装置的关键技术并给出了具体措施,为工作面两端顶板不易破碎问题提供了一种解决方案。

皮带运输机断带保护及安防装置设计

皮带运输机在煤矿生产中一直承担着煤炭运输的重要任务,其安全稳定运行是保障煤矿安全生产的前提。但是,皮带运输机在实际使用过程中会发生各种各样的故障,严重时会造成皮带断裂进而导致设备停转,给煤矿生产带来很大损失。因此,对发生断带事故的原因进行分析,探讨断带保护技术应用及安防装置设计。根据分析结论和实际情况,设计了皮带运输机断带安防装置,提出了一种基于ARM的PLC+DCS+GSM (Programmable Logic Controller+Distributed Control System+Global System for Mobile Communications,可编程逻辑控制器+分散控制系统+全球移动通信系统)综合安防系统设计方案,并对该系统进行了可行性分析。

新型压滤煤泥缓卸系统研究

阐述了细煤泥的特性,压滤煤泥短时间内集中混入煤炭产品,容易造成产品质量不均匀、局部水分高、灰分高、黏性大,入仓储存后容易出现粘结、卸料不畅等问题。介绍了一种用于压滤机下细颗粒的新型压滤煤泥缓卸系统,其核心设备由自破拱料仓和压滤煤泥连续给料装置两部分组成,可实现对压滤煤泥的储存及缓冲,并通过连续给料装置将瞬时量消减为平均量缓慢给出,避免因短时间集中输送煤泥带来的产品质量不均匀问题。

垄作免耕播种机被动式防缠绕破茬清垄装置设计与试验

为了解决东北玉米垄作免耕播种机作业时缠绕堵塞工作部件,减小对土壤扰动,提高破茬开沟质量等问题,优化设计了防缠绕破茬清垄装置,主要包括阿基米德螺线锯齿型缺口圆盘破茬刀和星型清垄轮。通过理论分析确定了影响破茬清垄装置作业性能的主要参数为机具前进速度V_(m)、破茬刀入土深度h以及清垄轮安装偏置角α。利用离散元软件EDEM进行二次回归正交旋转组合仿真试验,确定了该装置的最优工作参数组合为:机具前进速度V_(m)为7 km/h、破茬刀入土深度h为75 mm、清垄轮安装偏置角α为30°。通过田间验证试验,得出破茬清垄装置在最优工作参数组合下的破茬率为92.21%,清秸率为93.49%,验证了仿真理论研究结果,机具通过性显著提高,达到了东北玉米垄作免耕播种农艺和农机的技术要求。

多工位定向挤压鲜核桃破壳装置设计与试验

鲜核桃破壳是核桃初加工过程中的关键环节,针对鲜核桃破壳过程中存在的定位困难、碎仁率高等技术瓶颈,通过对鲜核桃物理特性与壳体力学分析,设计了多工位定向挤压鲜核桃破壳装置,并对喂料机构和多工位定向破壳机构进行了结构设计。通过单因素实验法确定了破壳装置参数的调节范围,以激振力、拨料杆角度、凸轮轴转速、核桃周径为试验因素进行正交试验。结果表明:最优水平组合为激振力0.49 kN、拨料杆角度0°、凸轮轴转速10 r/min、核桃平均周径31.5 mm;在最优组合下,破壳装置的一露仁率为94.44%、二露仁率为2.77%、碎仁率为0%、破壳率为97.22%。试验结果证明设计的破壳装置能满足核桃初加工行业的需求,并为鲜食坚果类破壳提供理论借鉴与技术支持。

转轮集聚纺纱装置与工艺设计

针对目前负压式集聚纺能耗大的问题,设计了转轮集聚纺纱装置。选用粗纱定量为6.33 g/(10 m)的普梳棉粗纱为原料,采用转轮集聚纺纱装置与传统环锭纺,设计纺纱线密度分别为32.4、24.3、19.4 tex纺制纱线,并对其单纱线密度、断裂强度、毛羽、条干均匀度和捻度进行测试对比,客观评价该转轮集聚纺纱装置的应用效果。结果表明:与环锭纱相比,转轮集聚纱4 mm以上有害毛羽减少量达40%~80%,单纱断裂强度下降1%~3%,断裂强力不匀率下降25%~50%,24.3和19.4 tex的单纱条干均匀度有3%~6%的轻微恶化,捻度基本无影响,说明使用转轮集聚纺纱装置可显著减少纱线的有害毛羽;转轮集聚纺纱装置安装在前罗拉下方,可在环锭细纱机上快速安装与拆卸,实现传统环锭纺与集聚纺的便捷切换,同时该装置具有构造简单、能耗低等优点。

川西须家河高应力致密储层完井技术

川西须家河高应力致密储层破裂压力高、改造排量低、完井管柱安全风险高,通过对前期储层改造井系统梳理分析,从井口限压、降破工艺、完井管柱及工具结构等方面出发,配套完善了一套适用于致密储层压裂改造的技术。D201井采用140 MPa井口装置提高施工压力到120 MPa,相比105 MPa井口提高施工压力25 MPa,解决了井口限压低、加砂难度大的问题;M2井采用后效射孔技术改善高破裂压力井近井地带的渗流形态,有效提高储层的可压性;X5井采用Ф114.3 mm+Ф88.9 mm大尺寸油管配套高强度工具的完井技术,提高施工排量及管柱安全性,满足高应力致密储层大排量、大液量、高施工压力的改造需求。该技术的成功应用为高应力致密储层完井提供了新思路,为储层产能释放提供了技术保障。

复合地层矩形顶管机关键技术及应用——结合重庆天宫殿下穿快速路项目

为解决复合地层矩形顶管机施工难题,探讨矩形顶管机在不同复合地层中的技术方案,以重庆天宫殿下穿快速路隧道项目为依托,对用于软土与岩层复合地层的矩形顶管机开挖、出渣等关键系统设计及应用进行研究。首次提出复合地层分层开挖方式,开发出盲区开挖装置(破岩滚筒),并基于有限元及工业试验分析,验证复合多刀盘+滚筒分层开挖方式的可行性,实现盲区位置30 MPa岩层的高效切削,解决了矩形断面软土与岩层复合地层全断面开挖难题;同时,针对复合地层土舱下部搅拌与出渣难题,采用了复合地层滚筒与螺旋输送机联合出渣技术,并基于计算流体力学(CFD)对滚筒进行排渣特性分析,结果表明当采用双螺旋排渣结构,且螺距在900 mm左右时,排渣效率最高,能够实现复合地层矩形断面土舱高效排渣;最后,通过工业性试验,验证复合地层分层开挖及联合出渣技术的可行性,为复合地层矩形顶管机应用提出了新的解决方案。

漏电断路保护装置在煤矿地面供电系统中的应用

在煤矿实际开采过程中会用到各种类型、型号的机电及电气设备,这些设备需要煤矿地面供电系统提供动力源。但是,在应用的过程中,供电系统受各方面的影响,导致其稳定性和可靠性较差,从而诱发安全事故。因此,需要将漏电断路保护装置安装在煤矿地面供电系统中。主要介绍了漏电断路保护装置应用的基本原理、分类及选用原则,详细阐述了漏电断路保护装置安装和维护的注意事项,从而充分发挥漏电断路保护装置的作用。

架空乘人装置断绳抓捕装置的设计

通过从机械结构及控制系统两方面进行断绳抓捕装置的设计,实现了断绳抓捕装置从钢丝绳断绳状况监测并自锁制动的自动控制效果。通过对断绳抓捕装置抓捕力以及滑块倾角的计算可以看出,在抓捕力大于29 864 N且滑块倾角小于14°时,该装置的运行性能最优。

深部巷道锚索拉剪破断机理及防护技术研究

在深部复杂应力环境巷道支护工程中开始出现了不同程度的锚索破断弹射等问题,给锚索支护巷道可靠性和安全性带来重大系统性风险。采用数值模拟方法研究了巷道顶板围岩大变形特征以及支护体受力状态关系,巷中两侧锚索受拉剪复合应力显著,岩层层间错动是锚索软剪切破断的主要原因。建立了锚索拉剪复合作用下的弹性势能计算模型,计算得出了锚索自由段破断时瞬时弹射速度为296 m/s,且锚索破断载荷仅为391.1 kN,是沿空巷道等复杂应力环境巷道锚索易发生破断的根本原因。通过弹射吸能装置研发,形成了锚索破断弹射被动防护技术,是深部巷道锚索主被动综合防护技术体系的重要组成部分,选择朱集东煤矿1161(1)工作面轨道巷开展了井下工业试验,有效消除了锚索破断致灾威胁,显著提高了巷道支护安全性。

带式输送机断带原因分析及其保护装置应用

分析了带式输送机断带的原因,给出了断带保护装置的结构和工作原理,并探讨了制动机构、液压系统、电气控制系统和信号采集系统的安装步骤和要点。最后针对常见的电气系统和液压系统故障,给出了相应的处理建议。

架空乘人楔形钢丝绳断绳抓捕装置的设计与仿真分析

为进一步提升架空乘人装置的安全性,针对其钢丝绳失速、超限问题,设计了楔形钢丝绳断绳抓捕装置。其机械部件以楔形制动为主保证抓捕力,液压系统以差动结构为主保证装置的快速响应特性。经仿真分析表明,所设计的断绳抓捕装置可对架空乘人装置钢丝绳的失速、超限问题进行有效解决。

触头及引弧结构对直流开断特性的影响分析

对某型直流高速断路器的带载分断能力进行测试,发现每次试验测量的燃弧时间、截断电流数据波动很大。经过现场实物分析,发现电弧在触头棱边处烧蚀严重、引弧角处跑弧路径随机性过大,本文对触头及引弧角结构进行了优化改进,对触头棱边进行了倒角处理,对引弧角中间部位进行了开槽处理,并进行带载分断试验。试验结果证明了优化方案的可行性,也证实了优化后的结构提升断路器带载分断能力。

BOOMBOX编码器GPS同步装置的开发及应用

本文针对BOOMBOX遥爆系统在与节点仪配套使用时存在的时断扭曲[1]技术问题,设计开发一种专用的GPS同步装置,确保遥爆系统激发时间和节点仪记录时间同步,并达到微秒级相位精度的技术要求。该装置利用GPS授时技术通过侦测PPS脉冲按相应的时序,控制编码器在规定的时刻启动实现整秒激发,满足使用节点仪器或有线仪器与节点仪器联合采集进行地震勘探作业时采集和激发时间同步精度的要求。