隨著采煤技術(shù)的發(fā)展,大型煤機(jī)設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛,重型連續(xù)采煤機(jī)作為現(xiàn)代化采煤設(shè)備的典型代表,因采煤效率高、機(jī)動靈活、成本低、效益好等特點(diǎn)而廣受青睞。重型連續(xù)采煤機(jī)采用電纜供電方式,但在實(shí)際應(yīng)用中,由于電纜線傳輸功率大、外徑粗、距離長,缺乏配套的電纜卷放裝置,電纜線通常只能靠人工拖拽,導(dǎo)致連續(xù)采煤機(jī)前進(jìn)和后退運(yùn)行時極不方便,嚴(yán)重阻礙了采煤效率,并存在極大的安全隱患。因此,針對重型連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行設(shè)計研究配套的電纜卷放裝置,實(shí)現(xiàn)電纜的自動化卷放顯得尤為必要。結(jié)合國內(nèi)外卷纜技術(shù)和連續(xù)采煤機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀,論文在現(xiàn)有工況條件的基礎(chǔ)上,采用功能分析原理提出一種基于PLC控制、以液壓系統(tǒng)為動力的重型連續(xù)采煤機(jī)電纜卷放裝置設(shè)計方案,論述了電纜卷放裝置的研究理論及技術(shù)方法;其次,依據(jù)總體方案,對重型連續(xù)采煤機(jī)電纜卷放結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計,完成電纜卷筒、排纜結(jié)構(gòu)、整體支架等機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計,運(yùn)用Solidworks建模技術(shù)完成機(jī)械零部件及整機(jī)的三維建模;在此基礎(chǔ)上,基于ANSYS Workbench對重型連續(xù)采煤機(jī)電纜卷放裝置關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性分析研究,完成電纜卷筒結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析、順序排纜結(jié)構(gòu)可靠性分析、整體支撐架體預(yù)應(yīng)力下的模態(tài)分析及卷纜芯軸疲勞仿真分析,并為進(jìn)一步提高關(guān)鍵部件的可靠性提出合理化意見·,最后,采用系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計理論和AMESim系統(tǒng)仿真技術(shù),完成重型連續(xù)采煤機(jī)電纜收纜液壓回路和電纜放纜液壓回路的系統(tǒng)設(shè)計,建立基于AMESim的HCD系統(tǒng)回路仿真模型,分析各回路系統(tǒng)運(yùn)動特性和流量特性,驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計的合理性,并為現(xiàn)場應(yīng)用提供參數(shù)依據(jù)。論文通過結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計與可靠性分析、系統(tǒng)設(shè)計與特性仿真分析的方法設(shè)計研究了一種應(yīng)用于12CM15重型連續(xù)采煤機(jī)的電纜卷放裝置,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動化電纜卷放及排列功能,提高卷纜質(zhì)量和采煤效率,降低工人勞動強(qiáng)度,減少安全隱患。論文研究為重型連續(xù)采煤機(jī)電纜卷放裝置實(shí)現(xiàn)自動化奠定了一定的理論基礎(chǔ),為現(xiàn)代化采煤技術(shù)研究提供一種新思路。
【學(xué)位單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TD421.64
【部分圖文】：

通常為５０－８０ｍｍ，而電纜的正常彎曲半徑應(yīng)不小于電纜外徑的７倍［３】，??傳統(tǒng)電纜拖拽設(shè)備在往復(fù)彎曲處難以達(dá)到次標(biāo)準(zhǔn)，長期使用，對電纜線的損害??較大，如圖１－２為井下傳統(tǒng)電纜拖拽設(shè)備。??圖１－２井下傳統(tǒng)電纜拖拽設(shè)備??Ｆｉｇ．?１－２?Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｃａｂｌｅ?ｄｒａｇｇｉｎｇ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ??目前，對于重型連續(xù)采煤機(jī)，由于其設(shè)備工作的靈活性，傳統(tǒng)電纜拖拽裝??置無法適用，而市場上電纜卷放裝置多用于電纜線的存儲、運(yùn)輸?shù)�，設(shè)計功能??單一，無法滿足電纜線連續(xù)收放功能ｗ。重型連續(xù)采煤機(jī)由于功能工作環(huán)境的特??殊性和配套電纜的專一性，其卷纜裝置需進(jìn)行專門的系統(tǒng)設(shè)計與研宄。從固定??電站向大型機(jī)械設(shè)備提供電能的方式主要包括懸掛電纜供電、滑觸線供電和電??纜卷筒供電三種：懸掛電纜供電方式適用于傳輸電流小、傳輸距離短的應(yīng)用環(huán)??境；滑觸線供電方式適用于傳輸電流小、接觸可靠性要求低的應(yīng)用環(huán)境；對于??重型連續(xù)采煤機(jī)，由于設(shè)備的用電容量不斷加大，電纜更粗、距離更長，因此??采用電纜卷筒的設(shè)計方案比其他供電裝置有更多優(yōu)勢。同時，隨著新科技成果??的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，卷纜裝置成為重型機(jī)械中最普遍、最受歡迎的供電??裝置

２．１．１礦用電纜型號分析??重型連續(xù)采煤機(jī)電纜收放裝置基于配套專用電纜進(jìn)行設(shè)計研宄，１２ＣＭＩ５??重型連續(xù)采煤機(jī)多采用ＵＹＰ系列礦用電纜，如圖２－１為ＵＹＰ系列礦用電纜結(jié)??構(gòu)示意圖。??ｕｍ??１－外被；２－編制；３？包裹；４－絕緣；５－動力線；６－地線??１－?ｏｕｔｅｒ?ｓｋｉｎ：?２－?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；?３－?ｐａｃｋａｇｅ；?４－?ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ；?５－?ｐｏｗｅｒ?ｌｉｎｅ；?６－?ｅａｒｔｈ?ｗｉｒｅ??圖２－１礦用電纜結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｉｎｅ?ｃａｂｌｅ??ＵＹＰ系列礦用電纜內(nèi)芯結(jié)構(gòu)為多線型，線芯數(shù)目為３－６根，與常規(guī)電纜相??比具有外徑粗、傳遞功率大和抗拉強(qiáng)度好特點(diǎn)ＰＩ，如表２－１所示為ＵＹＰ系列礦??１１??

連續(xù)采煤機(jī)采煤結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析是確定卷纜裝置的安裝位置和尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計??的重要保證，本文以１２ＣＭ１５重型連續(xù)采煤機(jī)為例對卷纜裝置的設(shè)計展開分析，??如圖２－２為１２ＣＭ１５－１０Ｄ重型連續(xù)采煤機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖。??１１?１２?１３?８?／?／?）〇?＼?１４??８?９?１０?７?５??１－輸送機(jī)擺動油缸；２－行走控制箱；３－行走制動器；４－截割控制箱；５－裝載升降油缸；６－輸??送機(jī)升降油缸；７－截割臂升降油缸；８－操作臺；９－液壓泵；１０－液壓泵電機(jī)；１１－輸送機(jī)尾部??鏈輪；１２－刮板輸送機(jī)；１３－輸送機(jī)回轉(zhuǎn)軸；１４－截割滾筒；１５－扒爪??１－ｃｏｎｖｅｙｏｒ?ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ；?２－ｗａｌｋｉｎｇ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｏｘ；?３－ｗａｌｋｉｎｇ?ｂｒａｋｅ；?４－ｃｕｔｔｉｎｇ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｏｘ；??５－ｌｏａｄｉｎｇ?ａｎｄ?ｌｉｆｔｉｎｇ?ｏｉｌ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ；?６－ｃｏｎｖｅｙｏｒ?ｌｉｆｔｉｎｇ?ｏｉｌ?ｃｙｌｉｎｄｅｒ；?７－ｃｕｔｔｉｎｇ?ａｉｍ?ｌｉｆｔｉｎｇ?ｏｉｌ??ｃｙｌｉｎｄｅｒ；?８－ｏｐｅｒａｔｉｎｇ?ｔａｂｌｅ；?９－ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｐｕｍｐ；?１０－ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｐｕｍｐ?ｍｏｔｏｒ；?１１－ｃｏｎｖｅｙｏｒ?ｔａｉｌ?ｃｈａｉｎ??ｗｈｅｅｌ；?１２－ｓｃｒａｐｅｒ?ｃｏｎｖｅｙｏｒ；?１３－ｃｏｎｖｅｙｅｒ?ｒｏｔａｉｙ?ｓｈａｆｔ；?１４－ｃｕｔｔｉｎｇ?ａｎｄ?ｃｕｔｔｉｎｇ?ｒｏｌｌｅｒｓ；?１５－ｃｌａｗ??圖２－２?１２ＣＭ１５重型連續(xù)采煤機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2852069