急倾斜采煤机牵引系统研究

对满足采高1.2~2.0 m、适应最大倾角68°的急倾斜薄煤层采煤机牵引传动系统关键技术进行研究。分别研究了紧凑型大扭矩牵引传动系统总体技术、急倾斜高可靠性行走系统、重载调速和负荷平衡技术三方面关键内容,可有效提高急倾斜薄煤层采煤机的牵引爬坡能力和控制可靠性。该研究成果已在四川达竹集团、川煤集团等国内大型煤炭生产企业推广应用,极大促进了急倾斜采煤机技术的进步和煤矿生产效率的提高,为复杂地质条件下急倾斜薄煤层的安全开采提供了装备技术保障,推广应用前景十分广阔。

重载大功率采煤机牵引系统的研究与探讨

重载大功率采煤机作为高效矿业开采设备的重要组成部分,对牵引系统有着高可靠性、高效性的严格要求。通过对牵引部壳体材料、齿轮材料以及其他方面的研究来提升机械强度,从而实现牵引系统的高可靠性;通过提高牵引功率,使得牵引力更大、速度更高,从而实现高效快速牵引。

采煤机牵引传动系统的寿命校核

分析了采煤机牵引传动系统结构及参数,在Masta软件中建立了采煤机牵引传动系统的模型,校核并分析了采煤机牵引传动系统齿轮和轴承的安全系数以及寿命。结果表明,该套传动系统寿命以及安全系数较高,满足使用要求。

井下采煤机同步牵引控制系统研究

基于现有采煤机同步牵引控制系统存在的不足,对一种优化设计方案进行探讨。具体采煤机同步牵引控制系统改进优化中引入交叉耦合同步控制思想。结合现有采煤机同步牵引控制系统控制方式,介绍一种新型功率平衡同步牵引调节控制方案,并形成优化后的采煤机同步牵引控制系统。为验证该系统应用的可行性,分别采用仿真分析法和工程应用法对优化后的系统进行综合分析,确认采用优化后系统实施控制,可有效改善采煤机同步牵引控制精度。

采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略

随着采煤机装机功率和开采能力的提升,牵引系统控制效果及动态性能已成为影响采煤机工作稳定性的重要因素.目前,采煤机电牵引系统双电机控制策略多采用传统的主从控制,其同步性能存在滞后问题,容易导致牵引电机偏载.此外,系统在控制算法方面多采用传统PI控制,对于容易发生参数摄动及负载变化频繁的牵引系统而言,传统PI控制的控制性能不佳.为提高采煤机牵引系统驱动性能并实现牵引电机功率平衡,根据采煤机牵引系统结构,本文提出了一种基于自抗扰控制的转速主从、转矩交叉耦合控制的双电机控制策略,并对控制策略进行了仿真分析和实验研究.结果表明,本文所提出控制策略实现了牵引系统功率平衡并提升了系统的控制性能.

基于模糊故障树的采煤机液压制动系统可靠性分析与计算

将模糊关系法与故障树分析相结合,先利用专家评判法建立影响因子隶属度关系矩阵,再模糊量化不同矿区的工况条件,与关系矩阵运算得到一个乘因子,故障树底事件平均故障率与该乘因子之积即为当前工况下的故障率,最后代入故障树定量计算出顶事件发生概率。

基于雨流计数法的采煤机牵引系统载荷谱编制

为规范适合工矿采煤机牵引系统的可靠性加载试验标准以解决目前试验中存在的加载时间长、无法实际反映现场工况特点等问题。提出一种采煤机牵引系统的载荷谱编制方法,通过对采集并等比例合成的3种典型工况的牵引载荷分析及预处理,并进一步采用雨流计数法对处理后的载荷进行统计和边缘分布拟合,结合概率统计分布经验,得出结果:右牵引变频器载荷的均值与幅值在采煤机左向运行时分别服从正态分布及三参数威布尔分布,且二者相互独立。由此外推出右牵引变频器全寿命周期的载荷频次,编制出相对应的8级二维载荷谱和一维试验程序加载谱。所述方法和结果可为采煤机牵引系统可靠性加载试验提供理论依据和参考,为后续提升牵引系统的可靠性、优化采煤机惯性导航及自动截割技术奠定基础。

采煤机牵引系统保护技术现状与展望

针对采煤机牵引系统保护技术的必要性,根据功率流的传递路线,分析了采煤机牵引系统保护现状,阐释了4种保护方式的工作机理与转矩公式,对比分析了4种保护方式在适应性、成本、保护次数、转矩可调性等方面的异同。在煤矿领域应用本着安全可靠的原则,得出采煤机牵引保护技术的趋势:应采用机电联动保护的方式,提高采煤机牵引保护系统的可靠性。

基于径向基神经网络的无位置传感器开关磁阻电机采煤机牵引系统

提出了无位置传感器SRM应用于采煤机牵引系统的可行性,分析了开关磁阻电机非线性的磁链特性及实时计算方法,建立了以磁链和相电流为输入、转子位置角度为输出的径向基(RBF)神经网络模型,以轴编码器实时获得的转子位置角度为学习样本,对SRM的数学模型进行了在线学习,给出了学习算法和训练步骤。以TMS320F2812 DSP为控制芯片,开发完成了1套18.5 kW三相12/8极无位置传感器开关磁阻电机样机,并进行了采煤机牵引实验。实验结果表明,系统运行可靠,具有良好的静动态性能,位置检测误差≤2°。

分布质量模型下的采煤机牵引部扭振系统动态特性及优化

针对采煤机牵引部扭振引发各种故障问题,采用等效构件法,建立采煤机牵引传动系统扭振分析等效模型和轴段分布质量扭振数学模型,得到分布质量模型下采煤机扭振系统的传递矩阵、固有频率及振动模态。以各弹性轴段势能分布均匀性作为优化目标,以各弹性势能方差作为目标函数,利用降梯度算法对扭振系统进行了参数优化。结果表明:该矩阵在轴系纯扭系统中具有通用性,可以解决集中参数模型下扭振分析精度不足的问题;优化后,行星减速器输出轴和行走轮轴的弹性势能占比分别由原来的40%、41%降低到23%、22%,弹性势能均匀性明显提高,系统动态特性得到改善。研究结果为采煤机牵引部传动系统参数的确定及扭转动态特性的改善提供了理论依据。

电牵引采煤机远程控制系统通信模块设计与实现

通过分析采煤机核心控制器与触摸屏、变频器和远程控制计算机的通信问题,设计了一种基于DSP的电牵引采煤机控制器与外围设备的通信模块,详细介绍了该通信模块硬件和软件设计。测试结果表明,该通信模块性能稳定且实时性好,解决了基于DSP的电牵引采煤机控制器与外围设备通信接口、通信协议不统一的问题。

电牵引采煤机液压系统常见故障分析

以MGTY300/730-1.1D电牵引采煤机为例,首先分析了电牵引采煤机液压调高系统的结构组成,然后通过对各液压元件作用的分析阐述了电牵引采煤机液压调高系统常见故障产生的原因,最后总结了液压调高系统常见故障的一般处理步骤。

采煤机液压调姿牵引机构的仿真研究

为改善采煤机整机受力状态,避免牵引机构损坏事故的发生,在常规牵引机构的基础上进行改进,提出了一种采煤机的液压调姿牵引机构。应用ADAMS软件建立仿真模型,给出基于Hertz碰撞理论的行走轮与齿轨接触碰撞力的计算方法和主要仿真参数的设置依据。以牵引阻力为变量,对比常规牵引仿真结果,研究调姿机构的使用对整机运动特性的影响,同时分析液压缸阻尼系数的变化对仿真结果的影响。结果表明:液压调姿牵引驱动采煤机行走可以有效改善采煤机整机受力状态,提高采煤机行走的平稳性,液压缸阻尼系数较低会引起运动起步阶段的不稳定,但是波动幅值及时间均在工程允许范围内,进一步说明调姿机构对采煤机行走系统的适用性。

变速工况下采煤机行星齿轮传动系统故障诊断

采煤机截割煤层时,牵引部行星齿轮传动系统处于变速工况,且行星齿轮传动系统结构复杂,导致振动信号存在多种调制现象,影响行星齿轮传动系统故障特征提取。针对上述问题,将阶次分析技术与包络谱相结合,提出了一种基于包络阶次谱分析的采煤机行星齿轮传动系统故障诊断方法。首先对行星齿轮传动系统的非平稳时域振动信号进行Hilbert包络分析,然后将非平稳时域包络信号进行计算阶次跟踪处理,转换为等角度的角域信号,最后对等角度角域信号进行快速傅里叶变换,得到信号的包络阶次谱。对该方法进行了仿真分析及基于动力传动故障诊断综合试验台的变速工况下行星齿轮传动系统故障诊断试验,结果表明:对于变速工况下的振动调制信号,阶次分析难以提取特征阶次,而包络阶次谱分析方法可有效提取其特征阶次,并实现了行星齿轮传动系统故障准确诊断。

采煤机牵引液压系统防泄漏保护系统设计

针对采煤机牵引液压系统加工制造精度高、故障发生率较高、维修困难、维护成本高等问题,以MG475-W型采煤机牵引液压系统为研究对象,设计了一种简单、低成本液压系统防泄漏保护系统。采煤机牵引液压系统防泄漏保护系统可以实现在正常工作条件下出现液压接头、管路泄漏以及液压油缺失情况、紧急情况和牵引供电故障情况时对采煤机牵引液压系统进行保护的作用,防止损坏液压系统,减小液压系统故障率。

大功率电牵引采煤机PLC控制系统抗干扰技术的措施

根据目前国内大功率电牵引采煤机采用的PLC控制系统和变频调速装置,分析了变频器装置及电网产生的电磁干扰的原因和危害,提出了具体的抑制谐波技术措施,解决了采煤机现场运行中PLC控制系统的干扰问题。

G571DW型采煤机调高液压系统的改进

G571DW型采煤机是如今生产应用很普遍的一类机器,然而机器本身有些方面的性能有待提升,为了降低采煤机调高液压系统的事故率,通过对其在实践应用中出现不足之处做系统性分析,找到问题的原因,并及时地提出了系统改造方案。

电牵引采煤机喷雾系统及液压调高系统的改进

分析了电牵引采煤机喷雾系统及液压调高系统的现状及存在的问题。针对存在的问题 ,对采煤机喷雾与滚筒调高系统进行了综合分析 ,提出调高系统工作介质使用纯水 ,喷雾系统采用高压水射流技术 ,调高系统与喷雾系统共享同一压力源的方案。

电牵引采煤机滚筒调高液压系统的改进

分析了电牵引采煤机调高液压系统存在的问题,找出轴向柱塞泵和调高电磁换向阀失效的原因;从降低采煤机故障率的角度出发,提出了调高液压系统采用齿轮泵和电液控制换向阀的改进方案。

采煤机牵引部传动系统运动精度可靠性分析

采煤机实现牵引运动是通过牵引部的齿轮进行啮合传动,齿轮啮合传动过程的可靠性决定了采煤机运动的稳定性。为了对采煤机牵引部传动系统运动的可靠性实现有效评估,通过BP神经网络拟合静态啮合和动态啮合基本参数和接触应力之间的关系,并通过一次二阶矩阵分析其可靠度、可靠性灵敏度。训练完成的BP神经网络模型对80组随机生成的参数进行拟合分析,结果显示在对静态啮合过程进行分析时,误差为±0.006 MPa;进行动态啮合分析时的误差为0.006 MPa,符合设定要求。这一结果说明研究构建的模型能够有效评估牵引部齿轮转动系统的可靠性,可为提升采煤机运动的稳定性提供有效数据。