【摘要】：煤礦在開(kāi)采過(guò)程中,不可避免會(huì)產(chǎn)生大量的涌水,井下水倉(cāng)就是用來(lái)儲(chǔ)存礦井涌水,由于礦井水非常豐富,需要經(jīng)常對(duì)水倉(cāng)進(jìn)行清挖作業(yè),目前仍采用傳統(tǒng)的人工清挖方式,但是隨著煤礦經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的好轉(zhuǎn)和安全生產(chǎn)意識(shí)的提高,機(jī)械化清倉(cāng)成為了趨勢(shì)。本文根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要,結(jié)合綠色設(shè)計(jì)理念和TRIZ理論,設(shè)計(jì)了一種可以連續(xù)、自動(dòng)清理水倉(cāng)煤泥的設(shè)備。該設(shè)備的主要部件包括履帶行走裝置、螺旋集料輸送裝置、泵送裝置、電氣控制系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等。(1)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要,提出了一種高效清挖系統(tǒng),清淤機(jī)是系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,對(duì)清淤機(jī)履帶行走裝置和螺旋集料輸送裝置進(jìn)行選型設(shè)計(jì),包括確定行走底盤形式,進(jìn)行四輪一帶的選型,計(jì)算出清淤機(jī)的工作參數(shù),得出清淤機(jī)總體布局。運(yùn)用單質(zhì)點(diǎn)法對(duì)清淤機(jī)的輸送機(jī)理進(jìn)行研究,得出了螺旋葉片傾角、螺旋軸轉(zhuǎn)速和物料的輸送速度之間的關(guān)系,對(duì)清淤機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和仿真分析提供理論參考。(2)通過(guò)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法對(duì)螺旋輸送裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),本文以減少螺旋體質(zhì)量和提高輸送量為目標(biāo)函數(shù),以螺旋葉片直徑、葉片螺距、螺旋軸直徑和螺旋軸轉(zhuǎn)速為設(shè)計(jì)變量,以剛度限制條件、轉(zhuǎn)速限制條件、功率限制條件、抗扭強(qiáng)度限制條件和邊界限制條件為約束條件。求解工具采用MATLAB軟件中遺傳算法工具箱,經(jīng)過(guò)130代遺傳變異得出優(yōu)化結(jié)果;對(duì)優(yōu)化后的螺旋軸進(jìn)行力學(xué)分析,其應(yīng)力達(dá)到了強(qiáng)度要求,變形也在合理范圍內(nèi),驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的合理性。(3)運(yùn)用Fluent軟件對(duì)螺旋輸送裝置內(nèi)流場(chǎng)流動(dòng)特性進(jìn)行仿真分析,分別取三種螺旋葉片傾角α=0°、α=15°、α=30°,采用適體坐標(biāo)系來(lái)劃分網(wǎng)格,設(shè)置邊界條件,采用k-ε模型,經(jīng)過(guò)數(shù)值計(jì)算,得出螺旋輸送裝置內(nèi)流場(chǎng)速度的分布。當(dāng)螺旋葉片傾角α=30°時(shí),螺旋輸送裝置的輸送性能最好。
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD744
【圖文】：

、邐．，ｎ邋ｘ－．邋＾逡逑圖１－１邋ＭＱＣ－２０Ｇ清淤機(jī)逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋ＭＱＣ－２０Ｇ邋ｄｒｅｄｇｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑圖１－２邋ＭＱＣ－２０Ｌ清淤機(jī)逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋ＭＱＣ－２０Ｌ邋ｄｒｅｄｇｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑如圖１－３智能式礦用清倉(cāng)機(jī)是徐州天科機(jī)械制造有限公司開(kāi)發(fā)的最新型高逡逑科技產(chǎn)品。該機(jī)采用礦用隔爆本安型ＰＬＣ自動(dòng)控制系統(tǒng)，并且只需一個(gè)按鈕即逡逑可操作，自動(dòng)運(yùn)行，可自動(dòng)判斷混合罐的液位，自動(dòng)加壓過(guò)濾器，自動(dòng)卸載，逡逑自動(dòng)加載，自動(dòng)故障診斷，壓力過(guò)濾器參數(shù)可根據(jù)煤泥的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。該產(chǎn)逡逑品是一種在井下水倉(cāng)清挖的的智能產(chǎn)品。智能式礦用清淤機(jī)具有如下特點(diǎn)：（１）逡逑一鍵操作、自動(dòng)控制；（２）安全性高并且工作可靠；（３）雙工作區(qū)同時(shí)進(jìn)行逡逑４逡逑

圖１－１邋ＭＱＣ－２０Ｇ清淤機(jī)逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋ＭＱＣ－２０Ｇ邋ｄｒｅｄｇｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑圖１－２邋ＭＱＣ－２０Ｌ清淤機(jī)逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋ＭＱＣ－２０Ｌ邋ｄｒｅｄｇｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑如圖１－３智能式礦用清倉(cāng)機(jī)是徐州天科機(jī)械制造有限公司開(kāi)發(fā)的最新型高逡逑科技產(chǎn)品。該機(jī)采用礦用隔爆本安型ＰＬＣ自動(dòng)控制系統(tǒng)，并且只需一個(gè)按鈕即逡逑可操作，自動(dòng)運(yùn)行，可自動(dòng)判斷混合罐的液位，自動(dòng)加壓過(guò)濾器，自動(dòng)卸載，逡逑自動(dòng)加載，自動(dòng)故障診斷，壓力過(guò)濾器參數(shù)可根據(jù)煤泥的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。該產(chǎn)逡逑品是一種在井下水倉(cāng)清挖的的智能產(chǎn)品。智能式礦用清淤機(jī)具有如下特點(diǎn)：（１）逡逑一鍵操作、自動(dòng)控制；（２）安全性高并且工作可靠；（３）雙工作區(qū)同時(shí)進(jìn)行逡逑４逡逑

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