發(fā)布時間：2019-09-28 16:04

【摘要】：支撐式?jīng)_擊破巖掘進機是專為解決井下巷道硬巖破碎研發(fā)的集破碎、裝載、支護、轉(zhuǎn)運、行走于一體的一款新型掘進機。該論文的研究內(nèi)容是我參加導師承擔該機研發(fā)的部分內(nèi)容。本論文以該機的工作機構(gòu)作為研究對象,利用Pro/E建立工作機構(gòu)三維模型,通過ADAMS虛擬樣機仿真和旋轉(zhuǎn)矩陣法分別獲得工作機構(gòu)的作業(yè)性能參數(shù),為后續(xù)仿真提供準確的樣機模型。根據(jù)液壓沖擊錘力學模型采用應(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對工作機構(gòu)的兩種典型沖擊工況進行有限元分析、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構(gòu)的應(yīng)力集中區(qū)域和危險斷面,所得結(jié)論證實其滿足強度和剛度要求；利用模態(tài)分析獲得了該工作機構(gòu)的固有頻率和相應(yīng)振型,搞清了其振動特性,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工作機構(gòu)的共振提供了依據(jù)；采用諧響應(yīng)分析得到了四個關(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,為解決工作機構(gòu)振動問題提供有利依據(jù)；通過疲勞壽命分析得出了該工作機構(gòu)的壽命云圖、總損傷及疲勞敏感性曲線,驗證了工作機構(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意見。所作的研究及其研究成果為改進支撐式?jīng)_擊破巖掘進機工作機構(gòu)的設(shè)計、改善其工作性能、解決目前巖石掘進面臨的困難、以及加速巖石掘進機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面臨的困難和巖石掘進機械化推進遇到的難題，本課題組與企逡逑業(yè)合作，聯(lián)合研發(fā)了支撐式?jīng)_擊破巖的掘進機（簡稱掘巖機，如圖１．２所示）。逡逑１－雙液壓沖擊鍵，２－支護液壓缸，３－支護架體，４－推拉液壓缸，５－皮帶輸送機逡逑圖１．２支撐式?jīng)_擊破巖掘進機逡逑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)_擊破巖掘進機是一種新型硬巖掘進設(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。在工作機構(gòu)沖擊破碎巖體時，利用支護液壓缸２將支護架體３逡逑支撐至巷道頂部，將該機牢牢固定，保證設(shè)備在工作時不至因沖擊破碎產(chǎn)生的反作用力而逡逑向后運動，利用水平布置的推拉液壓缸４實現(xiàn)自移，自帶皮帶輸送機５采用低速大扭矩液逡逑壓馬達直接驅(qū)動，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，減小了故障環(huán)節(jié)。逡逑該機具有沖擊破碎效率高，設(shè)備穩(wěn)定性、安全性好，結(jié)構(gòu)簡潔，便于維護、使用及操逡逑作等優(yōu)點。與目前市場上的硬巖掘迸機相比

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逡逑該工作機構(gòu)在作業(yè)時，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做逡逑回轉(zhuǎn)運動，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，，兩個限位滑塊用Ｗ限制伸縮臂行程，進而有效控逡逑制工作臂的的長短；動臂液壓缸的伸縮控制搖臂的起伏運動；舉升液壓缸的伸縮控制動臂逡逑的仰俯運動，進而間接控制搖臂的起落；整個工作機構(gòu)的整體擺動是通過擺動支座與龍口逡逑架之間的回轉(zhuǎn)液壓缸來實現(xiàn)的。逡逑２．３工作機構(gòu)的特點逡逑支撐式?jīng)_擊破巖掘進機是利用兩個液壓沖擊健破碎和巧裝巖石、膠帶機連續(xù)運輸、邁逡逑步行走的一種新型掘進設(shè)備，與Ｗ往部分斷面巖巷掘進化的工作機構(gòu)相比具有Ｗ下特點：逡逑（１）
【學位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD421.5

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本文編號：2543409