基于ANSYS的采煤机销轴及齿轮的优化研究

为了解决采煤机在运行过程中出现的摇臂销轴运行断裂及齿轮断裂问题,建立了销轴和齿轮的三维结构模型,并建立了采煤机运行时摇臂调高的力学模型,利用ANSYS和ADAMS有限元仿真分析的方法对采煤机运行过程中销轴、齿轮的受力情况进行分析,并针对性地提出了优化措施。根据实际应用表明,优化后彻底解决了销轴运行中的断裂和齿轮断裂问题,极大地提升了采煤机运行的稳定性和可靠性。

工作面高效回采智能化调控技术研究

针对采煤机和刮板输送机连续高速运转造成的能源浪费和运输效率低的问题,基于多传感器信息融合技术,选取采煤机摇臂振动信号、截割电机电流信号以及调高油缸压力信号作为表征信号,利用RBF神经网络识别参数得到采煤机的煤岩截割状态。开展采煤机煤岩截割实验,读取采煤机截割煤、岩时的参数信号进行分析,验证预测效果为97.2%.对采煤机双向割煤过程中刮板输送机载煤量的变化进行分析,探究负载与电机电流的关系,为刮板输送机-采煤机协同调速提供依据和控制策略,有效解决采煤机和刮板输送机恒速运行模式下刮板输送机负载变化过大,避免了煤量短时过度累积和卸载。研究结果为加强矿区的安全建设提供一定的技术依据,避免了各种装置及设备的损失,对提高提煤矿的经济效益具有重要意义。

基于RK3568的采煤机5G智能控制器硬件电路设计

随着煤矿智能化以及5G技术的快速发展,为了适应煤矿智能化的发展需要,设计了一款基于RK3568为核心处理器的采煤机5G智能控制器,以矿用5G通信技术为基础,通过该5G控制器、矿用隔爆5G路由器、矿用5G基站等组成采煤机5G通信系统,将采煤机摄像头视频、各传感器数据、采煤机工作状态数据等通过5G上传至地面调度中心,实现通信的高可靠、大带宽和低延时。

采煤机摇臂壳体强度分析与优化设计研究

针对采煤机摇臂壳体存在肋板位置开裂的问题,以J71A型薄煤层大功率采煤机摇臂壳体为研究对象,运用ANSYS Workbench仿真分析软件,开展了摇臂壳体强度分析。结果表明,摇臂壳体肋板位置存在应力集中是其出现断裂的主要原因。通过提高肋板尺寸的方法完成了摇臂壳体结构改进,改进之后的摇臂壳体满足安全使用要求。改进摇臂壳体的应用,降低了摇臂壳体的故障频率,提高了采煤机有效工作时间,降低了采煤机运维成本,减少了煤炭成本,提高了煤炭产量,为煤炭企业创造了更多的经济效益。

采煤机摇臂振动特性分析及优化设计研究

以MG620/1660-WD采煤机为研究对象,结合采煤机在日常工作过程中动态载荷特性,对其受力情况进行分析优化其动态特性,增加其使用强度,实现第二阶模态的改变,从而增加采煤机摇臂工作的稳定性。最后通过开展采煤机摇臂振动试验,验证其模型的可行性和可靠性。

采煤机摇臂减速箱冷却系统和装置的应用

结合当前煤矿井下生产对采煤机运行稳定性的需要,应关注采煤机开采中摇臂系统的散热效果,确保在复杂环境和高强度作业的工况中,支持采煤机的开采。具体需要基于当前采煤机的摇臂减速器结构及应用的冷却方式,对实际采煤中摇臂系统的热源和散热进行定量的分析,最后优化摇臂壳体的水套冷却路径和增加低速强制润滑冷却装置,处理大倾角开采工况中的发热散热问题。以期望可以通过冷却系统的优化和装置应用,提高采煤机的运转效果,不断增加矿产效率。

采煤机摇臂振动监测试验台设计

以MG620/1660-WD型采煤机右摇臂齿轮箱为监测对象,开展了摇臂采煤机摇臂振动监测试验台设计工作。分析了摇臂试验台的功能需求,完成了试验台的总体方案设计,具备工况模拟和振动监测功能。基于试验台总体方案完成了试验台设计,包括扭矩传感器选型、测功机选型、激振装置结构设计、控制系统方案等。确定了摇臂试验台监测的典型振动数据类型,指出来不同典型振动数据对应的监测部位,降低了试验台的操作难度,满足采煤机摇臂齿轮箱质量监测的要求。

采煤机摇臂传动系统振动及故障监测研究

采煤机大大提升了煤炭开采的效率,采煤机的截割部直接决定这采煤的实际工作效率。由于煤矿井下煤炭工作面的地址不同以及各地段所处的环境也不相同,因此采煤机摇臂在实际应用过程中需要对采煤机摇臂传动系统进行检验检查。在日常活动中要及时的观察其运行情况。以摇臂传动系统为研究对象,结合目前现有的故障情况,构建采煤机摇臂传动系统振动及故障监测平台,验证了其功能和功效,能够在井下开展实际工作,具有着深刻的实际意义。

大采高环境下采煤机摇臂的设计及应用

为探究大采高环境下的采煤效率提升路径,从采煤机摇臂的角度着手,探究大采高环境下采煤机摇臂的设计工作。结合大采高环境下的一般需求,对采煤机摇臂的整体结构进行设计;分别对采煤机摇臂的传动组件和壳体两个重要组成部分进行设计,并对其设计要点进行初步探究;对设计完成的采煤机摇臂进行仿真分析。结果显示,面向大采高环境所设计的采煤机摇臂结构具有相对较优的综合性能,以期在今后逐步得到实际应用。

采煤机柔性轴设计及优化分析

为保护采煤机摇臂齿轮系统,提高采煤机柔性轴使用寿命,避免其频繁损坏,采用有限元方法对圆弧结构卸荷槽和U型结构卸荷槽两种柔性轴的应力分布进行分析,圆弧结构更加适合柔性轴卸荷槽结构。此外采用控制变量法研究不同半径以及不同扭矩下柔性轴的应力分布情况以及变化规律,研究发现半径越小卸荷槽位置处应力集中现象越明显,并且随着扭矩增加,卸荷槽半径越小,其应力增长速度越快。最终通过分析确定最佳设计参数并为柔性轴设计提供指导性意见。

毫米波雷达在采煤机防碰撞上的应用

煤矿综采工作面智能化开采面临如何准确定位采煤机截割滚筒与液压支架护帮板相对距离,以避免采煤机与液压支架护帮板联动过程中产生碰撞的问题。通过分析当前3D毫米波雷达应用在采煤机防碰撞领域的不足,提出将4D毫米波雷达应用在采煤机防碰撞领域的构想并对此展开研究。从4D毫米波雷达的算力与GB/T 3836.4对于本质安全型“ib”设备供电参数限制之间的适配角度,研究设计4D毫米波雷达的系统;同时在常用的雷达点云预处理算法基础上,针对综采工作面这一特殊工况环境,研究可以适用于采煤机防碰撞检测的4D毫米波雷达点云预处理算法,为最终开发基于4D毫米波雷达的采煤机防碰撞检测装置提供基础支撑。

一种融合5G通信技术的采煤机主控制器设计

设计了一种融合5G通信技术的采煤机主控制器。5G控制器具有以太网、CAN、485/422、Wi-Fi等通信接口,从而实现采煤机身传感器信息、控制机器动作、与显示屏人机交互。控制器内置5G通信模组,可直接接入5G环网,实现与工作面其他设备的数据交互。借助5G通信的高带宽、低延时,可以实现采煤机与工作面其他设备实时通信。将5G通信集成在控制器内部,减少了外接5G设备造成的易损坏、数据转发时延长的问题,进一步发挥了5G通信的优势。

采煤机智能螺杆监测系统的开发

为提高采煤机的运行可靠性,开发了一种基于应变和温度监测的采煤机智能螺杆监测系统,介绍了该系统的工作原理和系统构成。应用结果表明,该系统能够直观反映采煤机螺杆实时状态信息,及时发现和识别温度异常和轴力异常等现象,可为采煤机的可靠运行提供有效保障。

采煤机集中注脂润滑技术现状及发展展望

分析了发展采煤机注脂润滑技术的必要性,对注脂润滑技术的国内外现状进行了系统的梳理及研究,在此基础上对采煤机注脂润滑技术在高度集成、智能化、多点润滑、环保节能等方面进行了发展展望,为后续的结构设计提供了研究方向。该技术在采煤机得到成功应用,能够提升采煤机的智能化水平,提高采煤机的整体可靠性、安全性,产生较好的经济、社会效益。

采煤机端头传感数据显示装置设计

针对采煤机司机无法有效观察采煤机传感数据的问题,设计了一种采煤机端头传感数据显示装置。该装置主要包括两部分:一部分为防爆壳体,另一部分为防爆壳体内部的控制及显示模块。端头传感数据显示装置与采煤机电控箱中的电气控制模块采用RS485通信方式进行通信,以获取采煤机滚筒高度等传感数据并进行显示。该装置可通过参数设置选择性地显示采煤机滚筒高度、机身倾角、速度等数据。采煤机端头传感数据显示装置与采煤机电控箱内部安装的显示屏形成传感数据的冗余显示,为采煤机司机观察传感数据提供了一种新的方式。

薄煤层智能强力采煤装备研究与应用

根据莒山矿9号煤层工作面实际开采技术条件,提出了工作面采煤机高可靠性、智能化、适应性的选型要求,在分析采煤机滚筒截深、采高、滚筒直径、装机功率主要参数的基础上确定使用MG330/730-WD型智能强力采煤机,给出了设备主要技术参数,分析了短机身、短摇臂、宽机身、高能积比的主要技术特征和智能化控制系统,并用于现场实践。实践表明该设备应用效果良好,故障率低,可以满足薄煤层安全高效开采要求。

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。

采煤机截割电动机防转装置的设计与应用

针对采煤机摇臂截割电动机在井下使用过程中出现的“转圈”故障现象,通过改进截割电动机的定位结构,设计了一种采煤机截割电动机辅助定位装置,包括增加电动机定位销防退组件和楔形防转组件,从两方面加强了电动机的定位效果,实际应用表明可保证截割电动机的可靠固定。

采煤机截割部双列圆锥滚子轴承初始游隙计算分析

计算分析了内圈过盈配合和内外圈温差对双列圆锥滚子轴承轴向游隙的影响,得到了由于内圈过盈配合和内外圈温差导致的轴向游隙减小量,以某型采煤机截割部双列圆锥滚子轴承为具体计算对象,计算得到了适合于采煤机截割部工况的轴承最佳轴向初始游隙值,为双列圆锥滚子轴承初始游隙的确定提供了参考依据。

采煤机关键部位故障监测及分析

预测性维护对采煤机正常作业尤为重要,能够有效防止重大安全事故和人员伤亡,为此,提出了基于监测数据定性和定量分析的采煤机关键部位预测性维护方法。利用离线及在线监测数据对采煤机关键零部件的位置、姿态、轨迹等信息进行定性分析,进而构建一种由自编码器(AE)和深度双向门控循环单元(Bi-GRU)相结合的预测模型,以预测采煤机关键部位的剩余使用寿命,并进行定量分析。以采煤机摇臂为例,基于AE Bi-GRU预测模型预测其剩余使用寿命,结果表明,AE Bi-GRU预测模型有效提高了采煤机摇臂的故障预测准确性。