本文關(guān)鍵詞：坑道鉆機變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)研究

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【摘要】：坑道鉆機主要用于大型井下煤礦開采工程中的瓦斯抽采,是保證煤礦開采安全進行的重要裝備。它應(yīng)具備安全可靠、操作省力和工作效率高等優(yōu)點,其性能的優(yōu)劣直接影響煤礦開采的作業(yè)周期。目前采用的泵控負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)對油液的要求較高,而井下作業(yè)環(huán)境惡劣,粉塵多,系統(tǒng)故障率較高。變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)采用變頻電機加定量馬達(dá)的組合,省去了變量泵復(fù)雜的變排量機構(gòu),將系統(tǒng)控制由液控變?yōu)殡娍?大大降低了系統(tǒng)對油液品質(zhì)的要求。通過電氣控制策略能更容易的實現(xiàn)自動化和智能化。 基于以上背景及變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)在井下特殊環(huán)境中的優(yōu)勢,本文以4000N·m某型號坑道鉆機為例,對其液壓系統(tǒng)進行改進設(shè)計,應(yīng)用Simulink和AMESim軟件進行模擬仿真,分析變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)在坑道鉆機中的應(yīng)用效果。主要工作如下： (1)本文介紹了坑道鉆機的發(fā)展以及不同工況下的工作原理,分析鉆機液壓系統(tǒng)的不同控制方法的優(yōu)缺點,指出負(fù)載敏感系統(tǒng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)適合鉆機發(fā)展的需要,而變頻調(diào)速系統(tǒng)更適合煤礦井下復(fù)雜工況。 (2)分析了坑道鉆機各機構(gòu)的組成,并針對某型號坑道鉆機液壓系統(tǒng)進行改進設(shè)計及元件的計算與選型。 (3)研究了不同的液壓系統(tǒng)建模方法的特點,利用數(shù)字仿真法分別建立變頻器、交流電機以及液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,分析結(jié)果表明變頻器的控制電壓是系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)動態(tài)特性的直接影響因素。 (4)利用Simulink和AMESim軟件建立系統(tǒng)的仿真模型進行聯(lián)合仿真,分析鉆機在不同工況下的動態(tài)性能。仿真結(jié)果表明變頻調(diào)速泵控液壓系統(tǒng)能夠完全滿足煤礦井下復(fù)雜的工況要求,對階躍負(fù)載工況能夠迅速的做出反應(yīng),保證機器的正常運行；在空載工況下,電機怠速運行；在額定負(fù)載范圍內(nèi),系統(tǒng)功率隨負(fù)載變化而變化,達(dá)到節(jié)能的目的。相比于負(fù)載敏感系統(tǒng)更易于控制,對液壓系統(tǒng)油液介質(zhì)的要求很低,降低了系統(tǒng)故障的發(fā)生率,提高工作效率。
【關(guān)鍵詞】：坑道鉆機 變頻調(diào)速 AMESim Simulink 動態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.63
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 坑道鉆機概述9-11
• 1.1.1 坑道鉆機發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 坑道鉆機的發(fā)展趨勢11
• 1.2 液壓系統(tǒng)調(diào)速技術(shù)概述11-15
• 1.2.1 液壓系統(tǒng)基本調(diào)速技術(shù)11-13
• 1.2.2 變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展13-14
• 1.2.3 交流變頻調(diào)速技術(shù)基本原理及控制方式14-15
• 1.3 本文研究意義及主要工作15-17
• 1.3.1 研究意義15
• 1.3.2 主要工作15-17
• 2 坑道鉆機變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)設(shè)計17-30
• 2.1 坑道鉆機的機構(gòu)組成17-20
• 2.1.1 液壓泵站17-18
• 2.1.2 回轉(zhuǎn)和進給機構(gòu)18-19
• 2.1.3 行走機構(gòu)19-20
• 2.1.4 輔助裝置20
• 2.2 坑道鉆機液壓系統(tǒng)設(shè)計及元件選型計算20-28
• 2.2.1 液壓控制系統(tǒng)分析21-23
• 2.2.2 變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)設(shè)計23-24
• 2.2.3 液壓系統(tǒng)元件選型與計算24-28
• 2.3 坑道鉆機回轉(zhuǎn)與進給系統(tǒng)負(fù)載特性分析28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)建模與分析30-39
• 3.1 液壓系統(tǒng)建模的方法30-31
• 3.2 變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立31-37
• 3.2.1 變頻器數(shù)學(xué)模型的建立31-33
• 3.2.2 電機數(shù)學(xué)模型33-35
• 3.2.3 液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型35-37
• 3.3 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型中各參數(shù)取值37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 基于AMESim和Simulink的變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)仿真與分析39-54
• 4.1 AMESim和Simulink軟件介紹39-41
• 4.1.1 AMESim液壓仿真軟件簡介39-40
• 4.1.2 Simulink仿真軟件簡介40-41
• 4.2 變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)模型的建立41-47
• 4.2.1 變頻電機Simulink模型的建立與仿真42-43
• 4.2.2 坑道鉆機液壓系統(tǒng)AMESim模型的建立與仿真43-47
• 4.3 基于AMESim-Simulink的聯(lián)合仿真與結(jié)果分析47-53
• 4.3.1 變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型的建立47-49
• 4.3.3 仿真結(jié)果分析49-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論與展望54-56
• 參考文獻56-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60-61

【參考文獻】

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本文編號：1134825