【摘要】：調(diào)度絞車主要用于煤礦井下的開拓掘進、上下山運輸以及井地車場中間巷道調(diào)度編組礦車,可供礦山地面、冶金礦場或者建筑工地進行地面調(diào)度或其他輔助運輸搬運工作。調(diào)度絞車性能的好壞直接關(guān)系到煤礦井下生產(chǎn)的安全性和可靠性,特別是在井下空間不足、環(huán)境惡劣等工況中,設計出輕便、可靠、安全的調(diào)度絞車具有十分重要的意義。本文針對當前調(diào)度絞車存在傳動結(jié)構(gòu)復雜、安裝不便以及制動裝置可靠性低、制動不靈敏等問題,研究了一種由一級定軸輪系加一級行星輪系組成的復合輪系作為傳動系統(tǒng)和由人力盤式制動裝置作為制動系統(tǒng)的調(diào)度絞車。首先,以JD-1型調(diào)度絞車為對象,從執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等三部分,對其主要零部件進行了設計和校核;并對調(diào)度絞車結(jié)構(gòu)中的輔助構(gòu)件進行了選型和設計。其次,利用SolidWorks軟件建立了調(diào)度絞車的三維裝配模型,并運用虛擬樣機技術(shù)對傳動系統(tǒng)進行了運動學和動力學仿真分析,得到了傳動系統(tǒng)的輸入、輸出角速度曲線和齒輪嚙合力時域圖,將仿真值與理論值進行了對比,結(jié)果表明誤差較小;同時對行星輪系進行了優(yōu)化設計。再次,針對卷筒受載較大的情況,采用有限元方法對其進行了靜力學分析、模態(tài)分析和優(yōu)化設計。通過靜力學分析得到了卷筒的應力和總變形云圖,對比理論值可知,卷筒強度滿足設計要求;對卷筒進行模態(tài)分析,得到了其固有頻率和振型,并通過改進卷筒結(jié)構(gòu),消除了卷筒與外部激勵的共振現(xiàn)象;采用優(yōu)化設計方法,實現(xiàn)了卷筒的輕量化。最后,利用AMESim軟件對制動系統(tǒng)進行了仿真分析,得到了制動力和需液量隨時間變化的曲線以及制動力和操作桿力關(guān)系曲線,通過與理論值對比表明,制動系統(tǒng)是可行的;利用ABAQUS軟件對制動器進行了熱分析,得到了制動器的溫度云圖和節(jié)點溫度變化曲線,所得結(jié)果均符合實際工作情況。本文通過對調(diào)度絞車的設計、校核以及仿真分析,形成了一套較為完整的設計方法,依據(jù)此方法能夠?qū)崿F(xiàn)對調(diào)度絞車的優(yōu)化設計,從而提高設備的使用性能,對于調(diào)度絞車今后的研究和發(fā)展具有一定的參考價值。
【圖文】：

１－底座；２－右支架；３－調(diào)整螺栓；４－制動臂；５－制動塊；６－拉桿；逡逑７－操作把；８－連桿；９－制動爪；１０－斜齒板；１卜拐臂；１２－左支架逡逑圖１－３塊式制動裝置逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｂｌｏｃｋ邋ｂｒａｋｉｎｇ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑１．２國內(nèi)外研究現(xiàn)狀逡逑由于生產(chǎn)習慣、使用條件以及其他因素的不同，不同國家的調(diào)度絞車都具逡逑有各自的特點。英國調(diào)度絞車的特點是結(jié)構(gòu)緊湊，電動機、傳動裝置、操作裝逡逑置等都布置在卷筒內(nèi)部，整體結(jié)構(gòu)較為緊湊。美國絞車的電動機常采用埋裝式，逡逑這樣能減少軸向尺寸，從而降低成本。德國絞車底座多用型鋼焊接，電動機軸逡逑線與卷筒軸線采用對正放置，，多使用電動機作為動力源。逡逑目前文獻中，對礦用調(diào)度絞車的研究主要集中在傳動系統(tǒng)的設計改進、齒逡逑輪動力學和運動學的仿真與分析、制動裝置以及自動排繩裝置的設計改進等方逡逑２逡逑

（ａ）兩級行星輪系邐（ｂ）兩級內(nèi)嚙合加一級行星輪系逡逑圖１－２典型傳動結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑ｊ逡逑＾邐ｍｌ邋Ａ－逡逑yUｉ逡逑１－底座；２－右支架；３－調(diào)整螺栓；４－制動臂；５－制動塊；６－拉桿；逡逑７－操作把；８－連桿；９－制動爪；１０－斜齒板；１卜拐臂；１２－左支架逡逑圖１－３塊式制動裝置逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｂｌｏｃｋ邋ｂｒａｋｉｎｇ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑１．２國內(nèi)外研究現(xiàn)狀逡逑由于生產(chǎn)習慣、使用條件以及其他因素的不同，不同國家的調(diào)度絞車都具逡逑有各自的特點。英國調(diào)度絞車的特點是結(jié)構(gòu)緊湊，電動機、傳動裝置、操作裝逡逑置等都布置在卷筒內(nèi)部，整體結(jié)構(gòu)較為緊湊。美國絞車的電動機常采用埋裝式，逡逑這樣能減少軸向尺寸，從而降低成本。德國絞車底座多用型鋼焊接，電動機軸逡逑線與卷筒軸線采用對正放置，多使用電動機作為動力源。逡逑目前文獻中，對礦用調(diào)度絞車的研究主要集中在傳動系統(tǒng)的設計改進、齒逡逑輪動力學和運動學的仿真與分析、制動裝置以及自動排繩裝置的設計改進等方逡逑２逡逑
【學位授予單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD52

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本文編號：2597916