【摘要】：采煤機液壓調(diào)高系統(tǒng)通過調(diào)高油缸調(diào)整滾筒高度,使?jié)L筒克服各種阻力沿煤巖界面推進。在此過程中,液壓調(diào)高系統(tǒng)不僅要滿足滾筒最大采高和臥底量的要求,還要提供足夠的力矩克服搖臂和滾筒的自重將其升起。液壓調(diào)高系統(tǒng)的穩(wěn)定性好壞直接影響著調(diào)高油缸運行速度及滾筒高度調(diào)整的平穩(wěn)程度;另外,由于滾筒上的載荷隨機多變,受力變化導(dǎo)致調(diào)高油缸振動及搖臂抖動,致使液壓元件磨損、泄漏,液壓調(diào)高系統(tǒng)調(diào)速變慢,影響采煤機的滾筒調(diào)高和工作可靠性。因此,保證液壓調(diào)高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性,同時盡量減小調(diào)高油缸的振動,對采煤機安全高效生產(chǎn)尤為重要。調(diào)高油缸的行程大小影響著油缸總壓縮容積,從而改變液壓調(diào)高系統(tǒng)的液壓彈簧剛度、液壓固有頻率和系統(tǒng)阻尼比的數(shù)值,最終影響到液壓調(diào)高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動力學(xué)特性。本文分析了液壓調(diào)高系統(tǒng)主要參數(shù)的運動關(guān)系及約束條件,在此基礎(chǔ)上研究了調(diào)高油缸的行程大小對液壓調(diào)高系統(tǒng)動力學(xué)特性及穩(wěn)定性的影響,主要研究內(nèi)容如下:(1)分析了采煤機液壓調(diào)高系統(tǒng)調(diào)高過程中調(diào)高油缸位移與搖臂擺角、滾筒采高的關(guān)系,以及油缸的運動速度、搖臂擺速、滾筒運動速度。對采煤機不同運動狀態(tài)下截齒的運動軌跡及滾筒的切削厚度進行分析。(2)液壓調(diào)高系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)受到滾筒采高范圍和采煤機總體結(jié)構(gòu)的約束,通過分析調(diào)高油缸的行程大小及其布置方式對滾筒采高范圍的影響可知,當(dāng)已知采煤機最大采高和臥底量的設(shè)計要求及液壓調(diào)高系統(tǒng)相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)時,可根據(jù)相關(guān)公式確定調(diào)高油缸的行程;對于不同行程的油缸,可通過改變調(diào)高油缸安裝鉸接點位置,使?jié)L筒達到相同的采高范圍。(3)分析了采煤機邊牽引邊調(diào)高工況下單個截齒的受力、滾筒負(fù)載以及折算到調(diào)高油缸上的負(fù)載力。建立了采煤機液壓調(diào)高系統(tǒng)動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上分析了油缸行程大小對液壓調(diào)高系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響。結(jié)果表明,調(diào)高油缸行程愈小,調(diào)高油缸總壓縮容積愈小,液壓彈簧剛度愈大,調(diào)高油缸振動幅值愈小,液壓調(diào)高系統(tǒng)的振動減小。(4)建立了采煤機液壓調(diào)高系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并求出開環(huán)傳遞函數(shù),在此基礎(chǔ)上分析了調(diào)高油缸的行程大小對液壓調(diào)高系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,調(diào)高油缸行程愈小,調(diào)高油缸總壓縮容積愈小,系統(tǒng)的阻尼比愈大,系統(tǒng)的相位裕量和增益裕量都愈大,系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性愈好。綜上可知,由于調(diào)高油缸的行程受到滾筒采高范圍、油缸布置方式等液壓調(diào)高系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的約束。因此,需對調(diào)高油缸的行程及其布置方式等結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化,以獲得最佳的油缸行程,使采煤機在滿足最大采高和臥底量的設(shè)計要求下,液壓調(diào)高系統(tǒng)具有更好的動力學(xué)特性和穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD421.6

【參考文獻】

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本文編號：2620409