【摘要】：支撐式?jīng)_擊破巖掘進(jìn)機(jī)是專為解決井下巷道硬巖破碎研發(fā)的集破碎、裝載、支護(hù)、轉(zhuǎn)運(yùn)、行走于一體的一款新型掘進(jìn)機(jī)。該論文的研究?jī)?nèi)容是我參加導(dǎo)師承擔(dān)該機(jī)研發(fā)的部分內(nèi)容。本論文以該機(jī)的工作機(jī)構(gòu)作為研究對(duì)象,利用Pro/E建立工作機(jī)構(gòu)三維模型,通過ADAMS虛擬樣機(jī)仿真和旋轉(zhuǎn)矩陣法分別獲得工作機(jī)構(gòu)的作業(yè)性能參數(shù),為后續(xù)仿真提供準(zhǔn)確的樣機(jī)模型。根據(jù)液壓沖擊錘力學(xué)模型采用應(yīng)力波合成理論并結(jié)合Matlab匯編語言求得沖擊破巖的鑿入力,使用有限元分析軟件ANSYS Workbench對(duì)工作機(jī)構(gòu)的兩種典型沖擊工況進(jìn)行有限元分析、模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析及疲勞壽命分析。由有限元分析確定了該工作機(jī)構(gòu)的應(yīng)力集中區(qū)域和危險(xiǎn)斷面,所得結(jié)論證實(shí)其滿足強(qiáng)度和剛度要求；利用模態(tài)分析獲得了該工作機(jī)構(gòu)的固有頻率和相應(yīng)振型,搞清了其振動(dòng)特性,為合理選擇沖擊錘的作業(yè)頻率、采取必要措施有效避開整個(gè)工作機(jī)構(gòu)的共振提供了依據(jù)；采用諧響應(yīng)分析得到了四個(gè)關(guān)鍵位置的橫向、垂向和縱向的位移-頻率響應(yīng)曲線,確定了位移響應(yīng)最大的頻率段,為解決工作機(jī)構(gòu)振動(dòng)問題提供有利依據(jù)；通過疲勞壽命分析得出了該工作機(jī)構(gòu)的壽命云圖、總損傷及疲勞敏感性曲線,驗(yàn)證了工作機(jī)構(gòu)壽命的可靠性,并根據(jù)疲勞分析研究結(jié)果提出了合理的改進(jìn)意見。所作的研究及其研究成果為改進(jìn)支撐式?jīng)_擊破巖掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、改善其工作性能、解決目前巖石掘進(jìn)面臨的困難、以及加速巖石掘進(jìn)機(jī)械化程度都具有重要意義。
【圖文】：

１．４本文xO究的目的和意義逡逑為了解決目前巖石掘進(jìn)面臨的困難和巖石掘進(jìn)機(jī)械化推進(jìn)遇到的難題，本課題組與企逡逑業(yè)合作，聯(lián)合研發(fā)了支撐式?jīng)_擊破巖的掘進(jìn)機(jī)（簡(jiǎn)稱掘巖機(jī)，如圖１．２所示）。逡逑１－雙液壓沖擊鍵，２－支護(hù)液壓缸，３－支護(hù)架體，４－推拉液壓缸，５－皮帶輸送機(jī)逡逑圖１．２支撐式?jīng)_擊破巖掘進(jìn)機(jī)逡逑Ｆｉｇ．１．２邋Ｓｕｐｐｏｒｔｉ打ｇ邋ｔｙｐｅ邋ｉｍｐａｃｔｉ打ｇ－ｃｒｕｓｈｉ打ｇ－ｒｏｃｋ邋ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ逡逑該型支撐式?jīng)_擊破巖掘進(jìn)機(jī)是一種新型硬巖掘進(jìn)設(shè)備，它利用并聯(lián)的雙液壓沖擊鏈１逡逑連續(xù)沖擊破碎巖體或煤層。在工作機(jī)構(gòu)沖擊破碎巖體時(shí)，利用支護(hù)液壓缸２將支護(hù)架體３逡逑支撐至巷道頂部，將該機(jī)牢牢固定，保證設(shè)備在工作時(shí)不至因沖擊破碎產(chǎn)生的反作用力而逡逑向后運(yùn)動(dòng)，利用水平布置的推拉液壓缸４實(shí)現(xiàn)自移，自帶皮帶輸送機(jī)５采用低速大扭矩液逡逑壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，減小了故障環(huán)節(jié)。逡逑該機(jī)具有沖擊破碎效率高，設(shè)備穩(wěn)定性、安全性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，便于維護(hù)、使用及操逡逑作等優(yōu)點(diǎn)。與目前市場(chǎng)上的硬巖掘迸機(jī)相比

１邐４逡逑鏈磁嫩Ｉ￣￣邐１活塞回棚違￣￣逡逑圖２．１液壓沖擊鏈活塞工作過程流程圖逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｔｈｅ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ｈｙｄｒａｕｌｉｃ邋ｉｍｐａｃｔｉｎｇ邋ｈａｍｍｅｒ邋ｐｉｓｔｏｎ邋ｗｏｒｋｉｎｇ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑該工作機(jī)構(gòu)在作業(yè)時(shí)，轉(zhuǎn)健液壓缸的伸縮控制雙液壓沖擊鏈繞其與伸縮臂的較接點(diǎn)做逡逑回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，Ｗ此調(diào)整液壓沖擊鍵的沖擊方位，使其盡量與破碎面保持垂直狀態(tài)；伸縮臂液逡逑壓缸的伸縮控制伸縮臂在搖臂上的滑行，，兩個(gè)限位滑塊用Ｗ限制伸縮臂行程，進(jìn)而有效控逡逑制工作臂的的長(zhǎng)短；動(dòng)臂液壓缸的伸縮控制搖臂的起伏運(yùn)動(dòng)；舉升液壓缸的伸縮控制動(dòng)臂逡逑的仰俯運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而間接控制搖臂的起落；整個(gè)工作機(jī)構(gòu)的整體擺動(dòng)是通過擺動(dòng)支座與龍口逡逑架之間的回轉(zhuǎn)液壓缸來實(shí)現(xiàn)的。逡逑２．３工作機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)逡逑支撐式?jīng)_擊破巖掘進(jìn)機(jī)是利用兩個(gè)液壓沖擊健破碎和巧裝巖石、膠帶機(jī)連續(xù)運(yùn)輸、邁逡逑步行走的一種新型掘進(jìn)設(shè)備，與Ｗ往部分?jǐn)嗝鎺r巷掘進(jìn)化的工作機(jī)構(gòu)相比具有Ｗ下特點(diǎn)：逡逑（１）
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD421.5

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本文編號(hào)：2543409