發(fā)布時(shí)間：2018-03-29 03:02

  本文選題：懸臂式掘進(jìn)機(jī)　切入點(diǎn)：截割部　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：懸臂式掘進(jìn)機(jī)是一種應(yīng)用于橋梁、隧道,礦井巷道機(jī)械化掘進(jìn)的重要設(shè)備。隨著煤礦開采深度不斷加大,煤巖層不確定性增大,導(dǎo)致重載突變工況增多,瓦斯爆炸及巖層垮塌、突水、掘進(jìn)故障等發(fā)生率的增高,迫切需要一種能夠適應(yīng)深部危險(xiǎn)煤層的無人掘進(jìn)機(jī)裝備。本文針對煤炭科學(xué)研究總院研制的EBZ產(chǎn)品系列中一種重型煤巖掘進(jìn)機(jī),針對其存在問題,提出了基于轉(zhuǎn)矩耦合的截割部混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)方案。并通過建模仿真,分析了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,驗(yàn)證了方案的正確性,具體研究內(nèi)容如下:通過閱讀國內(nèi)外有關(guān)掘進(jìn)機(jī)的文獻(xiàn),對目前掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行了分類,闡述了國內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀、研究現(xiàn)狀以及所取得的成果。基于煤炭科學(xué)研究總院研制的EBZ260掘進(jìn)機(jī),分析出其存在截割電機(jī)后備功率大、利用率低,行駛液壓系統(tǒng)動(dòng)力利用率低,突變工況下液壓系統(tǒng)沖擊大等問題。確定了本課題的研究方向,闡述了本課題研究的背景與意義。根據(jù)其存在的問題,提出了輔助液壓馬達(dá)與原截割電機(jī)轉(zhuǎn)矩耦合的截割部混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中輔助液壓馬達(dá)的動(dòng)力來自于掘進(jìn)機(jī)行駛系液壓系統(tǒng)。同等截割功率需求下可以有效減小原截割電機(jī)功率并提高傳動(dòng)系統(tǒng)的承載能力。系統(tǒng)中蓄能器將液壓調(diào)高系統(tǒng)的能量合理回收再利用,同時(shí)有效地降低了液壓系統(tǒng)沖擊,提高液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對截割部混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進(jìn)行了參數(shù)匹配;基于參數(shù)集中法對掘進(jìn)機(jī)截割部混合動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了簡化,針對不同的工況建立了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程。分析了整機(jī)不同工況參數(shù)對掘進(jìn)機(jī)工作性能的影響,對截割頭載荷進(jìn)行受力分析,建立了截割頭載荷數(shù)學(xué)模型;并通過MATLAB/simulink對截割頭載荷進(jìn)行仿真模擬,結(jié)果表明截割頭載荷模型合理�；贏MEsim軟件建立了升降與回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的模型,并通過PID控制對其校正,結(jié)果表明升降與回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的左右油缸工作穩(wěn)定性和一致性較好,為聯(lián)合仿真奠定了基礎(chǔ)。對新型截割部混合動(dòng)力傳動(dòng)方案中液壓系統(tǒng)進(jìn)行合理的假設(shè),建立了液壓泵、液壓馬達(dá)、蓄能器等液壓元件的動(dòng)力學(xué)模型,搭建了相應(yīng)的AMEsim仿真模型;根據(jù)實(shí)際需求建立了截割電機(jī)、扭矩耦合齒輪、行星齒輪減速器等機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,搭建了相應(yīng)的AMEsim仿真模型。建立了截割部混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的AMEsim仿真模型,對截割部混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明液壓馬達(dá)可以有效輔助截割電機(jī)提供動(dòng)力,蓄能器可以明顯降低重載突變工況下液壓系統(tǒng)的沖擊,驗(yàn)證了本文所提出方案的正確性。通過對不同信號下系統(tǒng)自適應(yīng)的仿真分析,結(jié)果表明不同功率需求下液壓馬達(dá)均可有效輔助截割電機(jī)工作在額定工況,說明系統(tǒng)的自適應(yīng)性較好。建立了基于模擬載荷下的截割部混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)AMESim—Simulink聯(lián)合仿真模型,并對其進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明不論穩(wěn)定載荷與突變工況下,液壓馬達(dá)的輔助作用,蓄能器的緩沖作用以及系統(tǒng)的自適應(yīng)性比較理想。
[Abstract]:In this paper , a hybrid power transmission system based on torque coupling is presented in this paper , which is based on the analysis of the existing problems . The paper analyzes the development status , the research status and the results of the hydraulic system . The paper analyzes the development status , the research status and the results of the hydraulic system . Based on the parameter set method , the paper presents the model of the cutting head load . The results show that the hydraulic system has good stability and consistency . The results show that the hydraulic motor can effectively assist the cutting motor to provide power , and the energy accumulator can significantly reduce the impact of the hydraulic system under heavy load and verify the correctness of the proposed scheme . The simulation results show that the hydraulic motor can effectively assist the cutting motor to operate under the rated working condition under different power requirements . The simulation results show that the auxiliary action of the hydraulic motor , the buffering action of the accumulator and the adaptability of the system are ideal under the condition of stable load and abrupt change .

【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD421.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊霞;丁保華;龔嫻嫻;;矮身掘進(jìn)機(jī)截割部設(shè)計(jì)[J];煤礦機(jī)械;2012年07期

2 齊占波;穆松柏;高順武;;掘進(jìn)機(jī)截割部的設(shè)計(jì)研究[J];煤礦機(jī)械;2013年12期

3 涂林鵬;王轉(zhuǎn)蘭;包文禮;;縱軸式掘進(jìn)機(jī)截割方法、路線與受力分析[J];科技資訊;2011年15期

4 陳洪月;毛君;宋寶新;姚麗明;吳宏剛;;掘進(jìn)機(jī)截割部振動(dòng)特性分析與仿真[J];微計(jì)算機(jī)信息;2011年09期

5 龔海濱;魏成剛;胡方海;常龍;;掘進(jìn)機(jī)截割部軸承損壞和漏油的原因分析[J];煤礦機(jī)械;2012年06期

6 牛曉軍;;掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)化截割技術(shù)的研究[J];科技與企業(yè);2012年22期

7 屠春霖;宋志強(qiáng);;橫軸式掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)的振動(dòng)分析[J];建筑機(jī)械化;2013年09期

8 黃向陽;閆炳雷;楊文林;;掘進(jìn)機(jī)自適應(yīng)截割技術(shù)研究[J];煤礦機(jī)械;2013年10期

9 王焱金;季清華;白雪峰;廉自生;;掘進(jìn)機(jī)截割部液壓系統(tǒng)分析[J];機(jī)床與液壓;2014年01期

10 陶崢;;采掘機(jī)械截割部出廠檢驗(yàn)加載方案的研討[J];煤礦機(jī)械;2006年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 張建廣;;懸臂式掘進(jìn)機(jī)自適應(yīng)截割智能控制策略研究[A];第24屆全國煤礦自動(dòng)化與信息化學(xué)術(shù)會(huì)議暨第6屆中國煤礦信息化與自動(dòng)化高層論壇論文集[C];2014年

2 王洪俊;;關(guān)于采煤機(jī)截割狀態(tài)信息的融合和數(shù)據(jù)分析的控制方法[A];第23屆全國煤礦自動(dòng)化與信息化學(xué)術(shù)會(huì)議暨第5屆中國煤礦信息化與自動(dòng)化高層論壇論文集[C];2013年

3 劉春生;;采煤機(jī)牽引功率與截割功率的匹配關(guān)系[A];中國煤炭新型工業(yè)化之路——安全、高效的集約化生產(chǎn)技術(shù)與裝備研討會(huì)論文集[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 周后勤邋向良忠;同華煤礦優(yōu)化采機(jī)截割部 年節(jié)約資金20萬[N];經(jīng)理日報(bào);2008年

2 李勇;渝陽礦成功改進(jìn)割煤機(jī)截割部[N];經(jīng)理日報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 羅晨旭;滾筒采煤機(jī)開采含煤巖界面煤層截割特性研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

2 錢沛云;采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷及可靠性分析[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 田R，

本文編號：1679241