带式输送机水平转弯段的自动纠偏系统设计

长距离带式输送机在自然转弯过程中容易出现输送带跑偏等问题,主要纠偏方法是对转弯段托辊架的角度进行调整,但目前调整多为人工调整。文中通过设计一种可调整托辊架槽角和抬高角的自动纠偏系统,对机械结构设计、控制系统设计和传感器选型进行研究。机械结构设计方面进行了托辊架支撑体、推进装置与起升装置的结构设计和计算,控制系统设计方面进行了控制流程设计、驱动设计和传感器的设计与选型,最后进行了关键零部件的有限元分析和强度校核,分析了关键零部件在不同抬高角和不同槽角下的等效应力变化情况,为转弯段纠偏装置的设计提供了理论参考。

带式输送机改向滚筒有限元分析及优化

构建了带式输送机改向滚筒的有限元模型,利用ANSYS Workbench有限元分析软件分析了改向滚筒的应力和变形情况。基于分析结果,利用Workbench中的Design Exploration优化模块对改向滚筒进行基于响应面的参数优化,优化后的改向滚筒在最大变形、最大应力和质量方面都有了一定的改善。

矿用刮板输送机垂直冲击下负载电流特性研究

矿用刮板输送机在运行过程中易受液压支架推移不齐、采煤机截割底板不平的影响,承受着多种类型冲击,其中垂直方向的冲击作用最为明显,造成刮板输送机传动系统磨损严重、驱动电机功率不平衡等问题。笔者通过分析刮板输送机垂直冲击的形成原因,计算了不同垂直冲击作用下刮板输送机的运行阻力,建立了刮板输送机传动系统的垂直冲击仿真模型,并对刮板输送机在中部槽间隙、中部槽凸起弯曲、中部槽凹陷弯曲等工况下的冲击负载电流情况进行了仿真分析,结果表明:中部槽间隙越大,中部槽与中板发生的撞击就会越强烈,对刮板输送机传动系统的冲击越明显;垂直冲击产生的负载电流峰值与中部槽凹陷或凸起弯曲程度呈正相关;相邻中部槽最大弯曲角是决定刮板输送机冲击负载电流突变峰值及冲击稳定后负载增量的主要因素;中部槽凸起和凹陷弯曲产生的冲击对系统运行阻力的影响程度最大约为12%,是影响驱动系统电机功率不平衡的主要因素。在煤矿井下搭建了刮板输送机冲击负载监测平台,开展了不同垂直弯曲角度下的冲击负载电流监测试验,结果表明:不同程度的垂直冲击均使刮板输送机传动系统电机负载电流产生明显波动,且在短时间内,冲击电流峰值最高可达正常工作电流的1.5倍,对刮板输送机的链条、电机等零部件造成严重损害;现场采集的刮板输送机受到冲击后的电机电流曲线与仿真曲线变化趋势基本保持一致,平均绝对误差范围为0.435~1.342 A,验证了刮板输送机垂直冲击仿真模型的正确性与合理性。研究成果为提升刮板输送机的智能控制水平、保障煤矿运输装备的负载稳定和功率平衡提供了理论依据,进而降低综采工作面的运输成本,延长运输装备的使用寿命。

刮板输送机过弯曲段工况下力学特性研究

考虑到常规研究综采工作面刮板输送机过弯曲段时仅针对链传动系统进行了分析,而实际工作中随着推溜与拉架动作的进行,作为刮板输送机的主要支撑构件的中部槽会有一部分组合成弯曲段,针对此种工况,借助ADAMS虚拟样机仿真软件开展了动力学分析,并进行了实验验证。研究结果揭示了过弯曲段处相邻的两中部槽之间位移、夹角、速度的变化情况,以及弯曲段处中部槽哑铃窝与哑铃销轴之间的接触力变化特性。

带式输送机改向滚筒有限元分析

建立了轴和轮毂过盈配合的带式输送机改向滚筒的有限元模型 ,基于国际通用有限元分析软件ANSYS分析了过盈配合产生的预应力 ,以及在工作载荷作用下改向滚筒的应力及变形 。

刮板输送机横向推移弯曲段力学模型

刮板输送机随着煤壁的截割,会在支架的推移下,向煤壁方向推进。在推进的过程中,其推移阻力也会受弯曲长度、溜槽长度、推移步距、推移支架结构、底板状况、链条张力等诸多因素的影响。为保证其正常工作,探讨了刮板输送机溜槽推移时横向弯曲形成的过程,以及弯曲段沿输送机纵向移动过程,并建立了其弯曲段力学计算模型,给出了其最小弯曲段溜槽数、沿输送机直段方向长度和弯曲段方向长度计算公式,为输送机推移的力学计算奠定了基础。

重型刮板输送机运行阻力的分析计算

从重型刮板输送机的工作状态出发,考虑到在运行过程中底板状况、中部槽长度、中部槽变形量、刮板链张力、弯曲长度等因素对工作阻力的影响,将重型刮板输送机在水平和垂直方向的附加弯曲阻力纳入到总运行阻力中,从而为重型输送机的合理选型提供理论依据,保证了重型刮板输送机正常的工作。

刮板输送机扭转振动力学模型构建与过弯曲段工况分析

对刮板机受扭状态下的物理性质的研究,首先对刮板输送机经过输送机弯曲段时的过程进行分析,并在此基础上依据动力学模型借助计算机分析弯曲段弯矩以及其附加阻力大小。引入Voigt弹粘性模型作为处理方法,建立模型,再利用Matlab编程实现分析的前处理。最后通过数据仿真得到刮板机过弯曲段的不同位置、不同物料载荷工况下的系统(扭转、振动、速度等)特征数据。分析结果显示:刮板机通过弯曲段时,系统会产生一定的扭摆振动情况;对于有无物料而言,刮板机可看作分别处于有载和空载阶段。空载工况下扭摆振强度况较前后方均有载时更为显著;对于整个刮板机而言,其通过弯曲段过程中,越靠近机尾处的刮板链条系统其(摆动、振动、速度等)特征变化越显著。

NX系统工程和协同设计在输送机改向滚筒设计中的应用研究

以NX的WAVE技术为基础,结合系统工程及协同设计的思想,有效地将顶级设计规范传递给各个子装配,然后再进行详细的结构设计,高效、准确地对整个产品进行管理。以NX8.0软件在煤矿机械带式输送机改向滚筒的设计应用为例,阐述了这种思想和具体操作的流程,对类似的产品设计具有一定的参考价值。

大倾角带式输送机改向滚筒的疲劳寿命分析及优化设计

随着煤层开采深度的增加,矿井的开采难度增大,煤矿对大倾角带式输送机的需求也越来越多,大倾角大运量带式输送机的滚筒工况复杂。因此在进行滚筒设计时就要考虑交变应力等载荷对滚筒疲劳寿命的影响。利用ANSYS和FE-SAFE有限元软件对改向滚筒的疲劳寿命进行分析,通过改变滚筒的筒皮厚度、幅板厚度和幅板间距等参数,经过反复建模分析研究得到滚筒疲劳寿命与滚筒各参数之间的规律曲线图。以此对滚筒进行优化设计,使滚筒具有较大的疲劳寿命。

自动化工作面刮板输送机横向移动矩形模型计算方法

针对冀中能源集团郭二庄煤矿、葛泉煤矿等矿普遍存在的综采工作面刮板输送机横向弯曲推移过程中存在的弯曲段长度过长、刮板输送机装煤效果不好等实际难题,根据综采工作面刮板输送机的横向弯曲移动和纵向运输的实际状况和规律,通过建立刮板输送机横向弯曲分步移动模型,分析研究了刮板输送机横向分段推移时弯曲段的形成过程和机理,揭示了刮板输送机横向弯曲移动规律。研究分析发现:刮板输送机弯曲段过长时(按照现行普遍采用的弯曲段长度10中部槽弯曲移动),中部槽之间的水平张开角大小不一致,导致弯曲段弯曲半径不相等,容易造成刮板输送机运行负荷不稳定、中部槽内刮板链受力不均衡、摩擦力和碰撞力增大等问题,从而增加了刮板输送机刮板连、刮板和中部槽的磨损,减少了使用寿命。根据刮板输送机的水平弯曲移动姿态建立了刮板输送机弯曲段矩形计算模型,利用数学坐标系和三角函数的计算方法,推导和建立了刮板输送机弯曲段数学计算模型和数学验证模型,并对煤矿现有部分型号的刮板输送机进行了数学模型理论计算和验证。该数学计算模型在冀中能源郭二庄煤矿2204综采工作面得到了实际应用,经应用对比,综采工作面按照新的计算模型确定弯曲段长度为6节中部槽移动后,与原先采用的弯曲段长度10节相比减少了4节,弯曲段长度由原来的15 m减少到9 m。在工作面采煤机、刮板输送机、液压支架三机协同运行以及刮板输送机装煤效率和煤壁防止片帮等方面均取得了良好的效果。

刮板输送机运行阻力的分析计算

从刮板输送机的工作状态出发,分析了平直和弯曲两种状态下刮板输送机的运行阻力,并结合实际使用中的输送机,验证了计算方法的正确性。

输送机改向滚筒事故分析

利用先进的软件技术ANSYS WORKBENCH进行分析,讨论了输送机改向滚筒在工作载荷作用下,滚筒的结构参数对滚筒应力的影响,确定发生事故的原因不在于设计有缺陷,而在于焊接质量不过关。此结论为今后的设备生产过程中,加强制造环节,保证产品质量提供了主要依据。

平面弯曲带式输送机的研究及应用

平面弯曲带式输送机是根据力学平衡原理而设计的新型、高效煤矿运输设备。在介绍实现弯曲运行措施的基础上,阐述了平面弯曲带式输送机自然变向的力学原理以及合理确定转弯半径的方法,并探讨了影响带式输送机平面弯曲运行的因素以及采用的相关措施,为平面弯曲带式输送机的设计、安装及使用提供必要的理论依据。

带式输送机改向滚筒辐板结构的优化设计

在ANSYS环境下基于拓扑优化理论,以结构最小应变能为目标,对带式输送机改向滚筒的辐板进行拓扑优化设计。然后基于拓扑优化结果设计辐板,再对其进行尺寸优化,在减轻结构质量的同时也降低结构挠度和均匀化结构应力,为今后带式输送机滚筒辐板的设计提供了理论上的参考依据。

圆管带式输送机输送带横向刚度和成形力的分析

分析了圆管输送带的横向刚度分布和受力情况,设计了试验台用来检测输送带的成形力,能得出输送带能承受的最大张力和输送带弯曲的最小曲率半径,以保证输送带的形态稳定性和阻止输送带在弯曲处塌下或下垂,为圆管输送带的选型和圆管带式输送机的设计提供了参考工具。

价值工程在带式输送机上的应用

从价值工程角度,分析了带式输送机平面弯曲装置在弯曲巷道中应用的经济意义。

带式输送机滚筒主要技术参数计算方法研究

以带式输送机滚筒的结构特点为基础,建立滚筒体的力学模型,探讨滚筒接盘间距、滚筒轴平均直径和滚筒体壁厚的设计计算方法.从减小滚筒体和滚筒轴弯矩的角度考虑,滚筒的接盘间距是滚筒设计的最重要参数,它存在着能够使滚筒重量最小的最佳值,并对滚筒轴直径和滚筒壁厚有显著影响.采用材料力学与弹性力学相结合的方法计算滚筒壁厚,概念清楚,在目前条件下是一种行之有效的实用算法.

胶带机改向滚筒破裂原因与防止措施探讨

带式输送机的改向滚筒时常发生破裂、失效,延误工期进度,给企业带来较大的经济损失和安全隐患。本文阐述了滚筒的结构型式并进行了受力分析,提出了增大滚筒直径、改善滚筒结构等措施,使滚筒的强度和刚度得到显著提高,为工程设计与应用提供参考。

某大型钼矿原矿运输方案的选择

通过现场踏勘、选型计算,遴选了百花岭10 000 t/d新系统原矿运输的4个可行方案,并进行了技术经济比较,从中优选出能适应复杂地形、改造工程量小、投资和运行成本低的弯曲带式输送机方案。本文对于类似大型露天矿山新建或改造原矿运输系统、降低原矿运输成本具有一定的借鉴意义。