采煤機(jī)是綜合機(jī)械化采煤的重要設(shè)備,滾筒承擔(dān)著落煤、裝煤等任務(wù)。為了適應(yīng)難開采煤層的惡劣工作環(huán)境、提高生產(chǎn)效率,本文以MG800/2040WD型采煤機(jī)截割滾筒為研究對象,設(shè)計(jì)一種新型采煤機(jī)振動(dòng)截割滾筒,對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命分析以及基于剛?cè)狁詈系膭?dòng)力學(xué)特性分析。主要完成工作如下:(1)分析采煤機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理,基于應(yīng)力波煤巖破碎機(jī)理,提出振動(dòng)截割采煤機(jī)滾筒實(shí)現(xiàn)原理,在此基礎(chǔ)上建立振動(dòng)截割采煤機(jī)滾筒煤巖破碎力學(xué)模型。(2)以MG800/2040WD型采煤機(jī)截割滾筒為原型,利用MATLAB軟件對該機(jī)型振動(dòng)截割滾筒偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并采用Solid Works軟件建立了振動(dòng)截割滾筒關(guān)鍵零部件三維幾何模型和虛擬樣機(jī)模型,并進(jìn)行裝配干涉檢驗(yàn)。(3)建立振動(dòng)截割行星輪系力學(xué)模型,分析額定工況下振動(dòng)截割行星輪系中行星架和行星齒輪與太陽輪的等效應(yīng)力和應(yīng)變,在恒定振幅載荷作用下,對振動(dòng)截割行星減速器以及行星架分別進(jìn)行疲勞壽命分析。(4)運(yùn)用COMSOL軟件對振動(dòng)截割滾筒行星架分別進(jìn)行剛性和剛?cè)狁詈夏B(tài)分析,分別得到其前六階振動(dòng)頻率和振型,并對比分析振動(dòng)截割滾筒剛性模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ透麟A模態(tài)振型特征,... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

薄煤層交流電牽引采煤機(jī)2010年5月，天地科技股份有限公司上

至瞬擅夯?罷?齬ぷ髏嫻某て誄中?遠(yuǎn)??誦校?扛齬ぷ髏婀と擻稍?吹?0人減少到4-6人。國內(nèi)目前重點(diǎn)研究電牽引采煤機(jī)[21]，主要的采煤機(jī)生產(chǎn)商有煤炭科學(xué)研究總院上海分院、太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司、雞西煤礦機(jī)械有限公司和遼源煤礦機(jī)械制造有限責(zé)任公司等。煤炭科學(xué)研究總院上海分院率先成功研發(fā)出我國第一臺采用交流變頻調(diào)速技術(shù)的采煤機(jī)一一MG344-PWD型薄煤層強(qiáng)力爬底板采煤機(jī)，應(yīng)用于山西大同雁崖煤礦，并取得成功。隨后又研發(fā)了適用于薄煤層和中厚煤層的截割電機(jī)橫向布置和縱向布置的交流電牽引采煤機(jī)，如圖1.1和圖1.2所示，在實(shí)際的工作中取得了較好的效果。圖1.1薄煤層交流電牽引采煤機(jī)圖1.2中厚煤層交流電牽引采煤機(jī)2010年5月，天地科技股份有限公司上海分公司生產(chǎn)的基于該公司第2代分布式架構(gòu)控制系統(tǒng)，在晉城無煙煤集團(tuán)古書院礦井下試運(yùn)行6個(gè)月，其遠(yuǎn)程及自動(dòng)化運(yùn)行的主要功能得到了很好驗(yàn)證。太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司和煤炭科學(xué)總院上海分院在原有AM500液壓牽引采煤機(jī)基礎(chǔ)上，合作成功研發(fā)出MG375/830-WD型交流電牽引采煤機(jī)。太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司隨后又自主研發(fā)了MGTY400/900-3.3D和MG750/1800-3.3型交流電牽引采煤機(jī)。上海天地科技公司生產(chǎn)的神東8.8m超大采高M(jìn)G1100/2925-WD型雙滾筒采煤機(jī)，滾筒直徑4.3m，總功率2925kW，截割電機(jī)2×1100kW，牽引電機(jī)2×200kW，整機(jī)總重約220噸，生產(chǎn)能力6000噸/小時(shí)，這是我國煤機(jī)制造史上的巨大跨越[22]。

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3MG1100/2925-WD型雙滾筒采煤機(jī)雞西煤礦機(jī)械有限公司，是我國第一臺采煤機(jī)誕生地，經(jīng)過多年的發(fā)展，其采煤機(jī)己形成十一大系列45種型號，裝機(jī)功率范圍102-2040kW，采高范圍為0.65-6m。遼源煤礦機(jī)械制造有限責(zé)任公司所開發(fā)的采煤機(jī)產(chǎn)品主要分為液壓牽引和電牽引兩大類，包含18個(gè)系列，共60種機(jī)型，采高范圍0.75m-5m，總裝機(jī)功率100kW-800kW，不同地質(zhì)條件不同煤層的開采需求都能得到滿足。在生產(chǎn)的眾多采煤機(jī)產(chǎn)品中，薄煤層和中厚煤層的采煤機(jī)占大部分。其與邢臺礦業(yè)集團(tuán)合作成功研制了我國首臺應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速技術(shù)的MG668-WD型電牽引采煤機(jī)。隨著我國煤炭行業(yè)的發(fā)展，近幾年國家和企業(yè)加大了采煤機(jī)及相關(guān)控制技術(shù)的研發(fā)投入，國內(nèi)采煤機(jī)電控及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展很快。2010年5月，天地科技股份有限公司上海分公司生產(chǎn)的基于該公司第2代分布式架構(gòu)控制系統(tǒng)，具有完整的巷道遠(yuǎn)程集中監(jiān)視與操作控制功能、全工藝循環(huán)過程記憶截割技術(shù)以及部分傳感監(jiān)測智能化的采煤機(jī)，在晉城無煙煤集團(tuán)古書院礦井下試運(yùn)行6個(gè)月，其遠(yuǎn)程及自動(dòng)化運(yùn)行的主要功能得到了很好驗(yàn)證。2011年起有多家公司宣布研制成功具有類似自動(dòng)化功能的采煤機(jī)，但國內(nèi)自動(dòng)化工作面技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中基本只能做短時(shí)間的運(yùn)行，甚至只是演示運(yùn)行，其技術(shù)還需進(jìn)一步提高。1.2.2振動(dòng)截割技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀80年代初，澳大利亞學(xué)者Gottlieb進(jìn)行了單齒模擬振動(dòng)截割褐煤的實(shí)驗(yàn)，其主要研究振動(dòng)截割時(shí)的切削阻力變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，振動(dòng)截割切削阻力和比能耗都大幅度降低[23]。90年代初，俄羅斯圖拉工學(xué)中央礦山掘進(jìn)機(jī)研究院研制了慣性沖擊式掘進(jìn)機(jī)，在懸臂掘進(jìn)機(jī)上安裝由液壓馬達(dá)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)器，工作中開啟馬達(dá)，可將周期性簡諧變化的扭矩疊加到掘進(jìn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2927131