采煤机搬运车制动系统同步性优化设计

为提高采煤机搬运车制动系统的响应速度,并解决前后车制动同步性差的问题,结合仿真分析对制动系统进行了优化设计。通过计算搬运车制动效能,得出在可优化的参数中,影响制动系统响应速度的主要因素为消除制动器间隙所用时间和制动器制动力增长所用时间;建立制动系统数学模型,通过Simulink仿真计算可知,通过减小非制动工况下制动器摩擦片的间隙,可有效提高制动系统的响应速度。提出背压控制阀组以最大限度地减小摩擦片间隙,通过计算确定背压值最大为1.29 MPa,并通过试验得知背压小于0.9 MPa时,背压控制阀组几乎不起作用,同时为防止搬运车正常行驶时出现制动拖滞现象,将背压值设定为1.2 MPa。通过试验确定背压控制阀组,提高了前后车制动器响应的同步性,试验结果表明:相较于优化前,前后车制动时间差减小为0.24 s,保证了搬运车制动系统的安全运行。最后,通过试验验证了制动系统响应速度的提升,结果表明:常规制动中制动距离为5.2 m,紧急制动中制动距离为3.2 m,均符合MT/T 989—2006《矿用防爆柴油机无轨胶轮车通用技术条件》的技术要求。

采煤机搬运车悬挂系统智能控制与调平策略研究

为降低采煤机搬运车在装载和运输中倾覆风险,分析常用的位置误差调平法和角度误差调平法的优缺点,在此基础上提出改良的位置误差调平法。通过分析计算求得平台上各点在竖直方向上的坐标;通过计算平台平面方程结合各支撑点几何关系,得出各点竖直方向运动速度,形成了悬挂系统调平控制策略。通过AMESim和Simulink联合仿真建立了悬挂系统的仿真模型,并采用了边界稳定法和试凑法确定比例、积分、微分三项系数及其模糊放大系数,从而利用模糊PID控制器优化了多路阀动态响应特性,减小了响应过程中的超调量。仿真结果表明:在悬挂系统升降过程中,各支撑点间的竖直位移差均不超过2.0 mm,且各悬挂缸压力差小于0.1 MPa,不会出现虚腿现象。最后通过试验分析了悬挂系统的控制性能,结果表明:实际升降过程中的最大位移误差小于5.0 mm;结合采煤机搬运车尺寸计算得到,车身平台在长度方向上的倾角为9.16×10^(-4)rad,在宽度方向上的倾角为1.27×10^(-3)rad,在工作允许范围内,验证了方案的有效性。研究内容为悬挂系统调平策略和克服调平过程中的“虚腿”现象提供了新的思路。

基于载荷重构理论下采煤机截割部行星架疲劳寿命分析

为研究采煤机截割部行星架在实际工况下的疲劳寿命情况,通过截割实验得到单个截齿三向力载荷,构建截齿三向力载荷重构函数,采用SOR法对重构函数进行求解,依据滚筒结构参数推演出截割部行星架的负载扭矩。运用Ansys workbench瞬态动力学对采煤机行星架进行动力学分析,并将得到的负载扭矩以时间序列的形式施加在行星架上,并将结果文件导入ncode中进行截割部行星架寿命预测,仿真结果表明:输出轴与侧壁板连接处寿命较小,说明此处几何尺寸变化较大,且存在应力集中现象,应作适当的打磨处理。

薄煤层采煤机截割部行星架有限元分析

利用有限元分析软件ABAQUS对薄煤层采煤机截割部行星齿轮机构的行星架进行了强度校核,结果表明现有的行星架设计安全系数过大,适当减小安全系数可以增大薄煤层采煤机滚筒的装煤空间。分析得到的行星架的应力、位移分布情况可以为进一步设计薄煤层采煤机截割部行星架的结构和强度提供依据。

采煤机行星架改进设计分析

针对行星架发生断裂的现象,通过改进结构及使用的材料使其可靠性提高。应用ANSYS-Workbench软件进行建模分析,对比分析改进前后行星架的应力分布情况,为改进设计提供理论参考。

采煤机整体搬运车行走机构的仿真研究

四驱采煤机整体搬运车是一种新兴的煤矿井下辅助运输设备,用RecurDyn软件对采煤机搬运车建立了三维模型,并在该软件中进行了平路、上坡、转弯的动力学仿真,得出了采煤机搬运车在平路、上坡、转弯工况下行驶的前后驱动链轮转矩以及履板带在与链轮、地面接触时的受力曲线,可为采煤机搬运车的设计提供理论依据。

基于改进PSO-BP的采煤机截割部行星架疲劳寿命分析及预测

为对采煤机截割部行星架进行疲劳寿命分析及预测,建立采煤机的刚柔耦合模型,研究了行星架的动力学特性,得到了其最大应力值并以此作为输入,利用n Soft得到了行星架的疲劳寿命,利用BP、PSO-BP和改进的PSO-BP对不同工况下的行星架寿命进行预测。研究表明:夹矸坚固性系数为8.4,截深600 mm,转速90 r/min,牵引速度2.5 m/min的工况下,行星架的最大应力为554.7812 MPa,应力集中区域为花键退刀槽处,疲劳寿命为5.5072×10^(6);BP、PSO-BP和改进的PSO-BP三种神经网络模型中,预测疲劳寿命最大相对误差分别为4.35%、2.52%和0.90%,迭代次数分别为23、8和6次,改进PSO-BP模型既提高了预测精度,也提高了迭代速度。融合Matlab、Ansys、Adams、n Soft和改进的PSOBPNN,为工矿装备关键零件的疲劳寿命预测提供了方法。

基于计算机模拟技术的四驱采煤机搬运车行走机构仿真分析

借助RecurDyn软件对四驱采煤机整体搬运车构建三维模型,主要针对该型搬运车在平路、上坡和转弯作业状态下的动力学特点进行分析和研究,并得到在3种状态下作业,搬运车前后的转矩和在与链轮及地面相接触时的受力曲线,研究结果为优化和改进四驱采煤机搬运车提供理论参考。

采煤机行星架的有限元分析及优化

行星架刚度直接影响采煤机传动的质量。应用ANSYS-Workbench有限元分析软件,分析某采煤机牵引部行星架的应力和变形。根据分析结果,改进局部设计。行星架输出端改用阶梯结构可降低应力突变;适当增大连接处过渡圆角可降低应力集中。

MG300/720-AWD型采煤机的应用研究

研究了MG300/720-AWD型电牵引采煤机的电气控制系统和变频调速系统,指出该采煤机装机功率大,电控系统稳定,动作准确,工作性能可靠,调速范围广,运行效率高,保护功能齐全,电气故障率低,是较理想的采煤设备。同时提出了采用动力电缆载波的改进方案。

采煤机组无线遥控载波控制装置

设计了MG-150/375-W型及以下等机型采煤机组无线遥控载波控制装置。该装置分遥控接收模块和发射模块。其中,遥控接收模块连接采煤机组,通过电磁阀控制左右两侧的升降电机;而遥控模块可以脱离采煤机组,由一名司机进行远距离遥控控制,不仅提高工作效率,而且消除了操作安全隐患。

刮板输送机减速器设计与研究

针对目前刮板输送机用减速器的采用单油腔润滑、输入轴为双圆锥棍滚子轴承和调心磙子轴承支承、冷却系统复杂等结构。使输入的高速端易发热且不好装配。轴承故障率高。通过改进结构,改善了轴承润滑、降低减速器的温升、而且简化了装配。

采煤机截割部行星减速器可靠性分析

为研究多因素影响下采煤机截割部行星减速器的可靠性,以MG400/951-WD采煤机为研究对象,根据截齿受力分析和煤样机械性质测定结果,计算出螺旋滚筒受到的载荷曲线。将载荷施加给截割部模型进行仿真,得到行星架与行星轴的应力信息;通过构建应力-可靠度的高斯型隶属度函数,获取行星架与行星轴的可靠度信息。基于正交试验分析煤的普氏系数、采煤机牵引速度及滚筒截割深度对行星减速器可靠度的影响规律及显著性程度,得出结论:采煤机牵引速度对行星减速器可靠性的影响最大,其次是煤的普氏系数,截割深度对行星减速器可靠性的影响最小;随着煤的普氏系数增大,行星减速器可靠度降低的幅度增大,且可靠度降低趋势愈加明显;随着牵引速度和截割深度的增加,行星减速器可靠度降低的幅度趋于平缓。

基于RecurDyn的采煤机搬运车转向动力学仿真

采用UG建立采煤机搬运车车体模型和履带支架,导入RecurDyn的履带车辆子系统Track(HM)建立采煤机搬运车虚拟样机,对履带车辆在松散土路、坚实土路、水泥路面3种地面的原地转弯过程进行动力学仿真,得到采煤机搬运车各种路面下仿真的转矩,为采煤机搬运车转向性能的研究与设计提供一定的理论基础。

MG 400/951型采煤机截割部行星架时变可靠性分析

截割部行星架作为采煤机的关键零件,其时变可靠性对采煤机的综合性能有着重要的影响。基于Pro/E建立以截割部行星架为模态中性文件的采煤机刚柔耦合模型,研究截割部行星架的动力学性能,获得了截割部行星架薄弱区域和动态应力。基于Matlab获得了截割部行星架薄弱区域三参数威布尔分布的概率密度函数,利用Kstest函数验证其拟合的合理性。依据疲劳寿命可靠性理论,建立了截割部行星架疲劳寿命可靠性模型,计算得到基于Copula函数的截割部行星架多薄弱区域时变可靠度由0.9362呈指数退化趋势,直至截割部行星架失效,结合可靠性灵敏度设计理论分析了截割部行星架多薄弱区域设计变量对其时变可靠性的影响程度,为截割部行星架的研究提供了理论基础和准确的数据支撑。

夹矸煤层下采煤机截割部行星架仿真分析

以MG300/700-WD型采煤机为例,对截割夹矸煤层时采煤机截割部行星架进行受力分析,建立行星架的三维模型,并利用ANSYS对行星架进行了应力分析和模态分析,找出行星架最薄弱的部位并提出了结构改进意见,确保采煤机在截割夹矸煤层时行星架能满足使用要求。

基于机电耦合动力学的采煤机截割部行星架疲劳寿命分析及优化

针对某大采高采煤机在煤矿井下工作时出现的行星架断裂导致的传动失效问题,利用ADAMS与MATLAB/Simulink对采煤机截割部进行了机电耦合动力学分析,获得了截割部两级行星架轴孔载荷。利用有限元方法和疲劳累计损伤理论对两级行星架进行了动力学分析和疲劳寿命分析,发现一级行星架的输出轴轴肩与二级行星架花键退刀槽处为危险区域。为此对两级行星架进行了结构优化,为采煤机截割部行星架的优化设计提供了方向。

基于Abaqus的采煤机行星架轴对称结构受力分析

针对滚筒采煤机行星架的使用寿命及可靠性问题,首先分析了采煤机行星减速机构的结构和功能,并对其各处结构的受力类型和大小等进行了研究,在此基础上,针对行星架的结构和受力特点,利用Abaqus软件建立了行星架的旋转轴对称有限元分析模型,并给出了详细的建模方法,分析结果表明,两腹板之间的立柱在转矩作用下发生扭转变形,且在腹板与花键轴连接根部所受应力最大,应采取必要措施提高腹板与花键轴连接根部的设计与制造性能。

MG2x150/700-WD采煤机摇臂传动系统行星架有限元分析

针对MG2x150/700-WD型采煤机摇臂传动系统行星架进行有限元分析。

采煤机截割部行星架受力及结构分析

针对采煤机截割部行星架在使用过程中的故障问题,首先分析了截割部行星减速机构的特点和功能,然后对行星架的受力状况进行了分析。在此基础上,利用ABAQUS有限元软件分析了行星架在给定工况下的总应变和Mises应力分布情况,指出在花键轴与腹板连接根部等位置可能发生应力集中,应从设计、加工等角度加以控制。之后对行星架的振动模态进行了分析,结果表明其不会与其他运动部件产生共振。