采煤機永磁半直驅(qū)截割傳動系統(tǒng)負載特性模擬方法研究
發(fā)布時間:2021-01-21 10:28
采煤機是綜采工作面“三機配套”主要裝備之一,截割傳動系統(tǒng)作為采煤機的主要工作機構(gòu),工況環(huán)境復雜惡劣,載荷變化不均勻,波動和沖擊較大,在工作過程中容易發(fā)生過載,破壞運行平穩(wěn)性和準確性。本課題提出一種新型永磁半直驅(qū)采煤機截割傳動系統(tǒng),去除了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中故障率較高的行星齒輪減速機構(gòu),減少系統(tǒng)的傳動環(huán)節(jié),降低系統(tǒng)的故障率。在此背景下,本文對低速大扭矩永磁電機驅(qū)動形式的采煤機截割傳動系統(tǒng)負載特性以及模擬方法進行研究。主要研究內(nèi)容包括:(1)采煤機永磁半直驅(qū)截割傳動系統(tǒng)負載特性研究。建立永磁半直驅(qū)截割傳動系統(tǒng)的動力學模型;以螺旋滾筒負載特性為切入點,數(shù)值仿真出螺旋滾筒的動態(tài)負載,并對滾筒上負載的速度特性進行研究;進而求解各齒輪副在穩(wěn)定工況和突變工況下的嚙合受力情況,分析其載荷特點。(2)永磁半直驅(qū)系統(tǒng)負載特性模擬方法研究。闡述永磁半直驅(qū)系統(tǒng)負載特性模擬原理及模擬系統(tǒng)的物理實現(xiàn);基于等效比例縮放和前向模型設計動態(tài)負載模擬跟蹤方法,利用MATLAB/Simulink仿真驗證動態(tài)跟蹤方法的有效性;確立系統(tǒng)的時延路徑,仿真分析延時特性的影響并采用史密斯預估控制進行補償。(3)永磁半直驅(qū)系統(tǒng)負載模擬系統(tǒng)上位機...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
滾筒式采煤機結(jié)構(gòu)
圖 1.2 傳統(tǒng)截割傳動系統(tǒng)示意圖Figure 1-2 Schematic diagram of traditional shearer cutting drive system,永磁同步電機的開發(fā)和應用已經(jīng)進入了一個新階段,它具有結(jié)構(gòu)、功率因素高、啟動力矩大、可維護性好等特點[10-11],廣泛應用于3]、裝備制造[14-15]、艦船推進[16-17]、礦山裝備[18-19]、航空設備[20-21]等源開采效率和綜合利用以及工業(yè)節(jié)能減排要求的不斷提高,推動了掘機械中的發(fā)展和應用[22]。采用低速大扭矩永磁同步電機,省去減較高部分,實現(xiàn)永磁直驅(qū)(半直驅(qū))截割傳動系統(tǒng),使得系統(tǒng)整體,對安裝、調(diào)試、維護要求大為降低[23]。設計“永磁同步電機+三級割滾筒”的新型截割傳動系統(tǒng),該系統(tǒng)是“直驅(qū)近零傳動”在采掘機械對現(xiàn)有截割傳動系統(tǒng)的缺點,提高了截割性能與自適應能力,滿足、低故障、高效率要求。機工作環(huán)境復雜惡劣,導致載荷變化不均勻,在工作過程中容易發(fā)異常。螺旋滾筒載荷波動大、沖擊大,而且所受到的載荷具有非強耦合性的復雜特點[5],永磁半直驅(qū)截割傳動系統(tǒng)的實際應用面臨
全文架構(gòu)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]光電跟蹤轉(zhuǎn)臺的控制模型辨識[J]. 王昊,劉晶紅,鄧永停,張雪菲. 紅外與激光工程. 2016(06)
[2]基于永磁同步電機的全斷面隧道掘進機刀盤驅(qū)動系統(tǒng)的研究[J]. 龔文忠,年曉紅. 科技與創(chuàng)新. 2016(12)
[3]試析電牽引采煤機的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉俊峰. 煤炭科技. 2016(01)
[4]電動負載模擬器的非線性因素分析及補償[J]. 付夢瑤,楊瑞峰,郭晨霞,張鵬,張新華. 中國測試. 2016(01)
[5]伺服壓力機機械負載模擬系統(tǒng)的設計[J]. 樊索,莫健華,葉春生. 機械科學與技術(shù). 2015(06)
[6]測功機動態(tài)負載模擬算法[J]. 葉曉,金振華,高大威,盧青春. 清華大學學報(自然科學版). 2013(10)
[7]電動舵機伺服系統(tǒng)非線性辨識及補償[J]. 肖前進,賈宏光,章家保,韓雪峰,席睿. 光學精密工程. 2013(08)
[8]基于擾動補償算法的拉床主溜板雙伺服同步驅(qū)動控制策略[J]. 魯文其,胡旭東,史偉民,林綠高,鄧雄飛. 機械工程學報. 2013(21)
[9]采煤機工作機構(gòu)載荷模擬[J]. 郭岱. 煤礦機械. 2013(04)
[10]現(xiàn)代直驅(qū)技術(shù)[J]. 王光能. 世界制造技術(shù)與裝備市場. 2013(01)
博士論文
[1]礦用電機車的永磁同步電機控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭昌陸.上海大學 2013
[2]采煤機滾筒截割性能及截割系統(tǒng)動力學研究[D]. 劉送永.中國礦業(yè)大學 2009
[3]變速截割采煤機關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬正蘭.中國礦業(yè)大學 2009
[4]電液負載模擬器多余力矩抑制及其反步自適應控制研究[D]. 張彪.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[5]電力推進負載模擬系統(tǒng)研究[D]. 刁利軍.北京交通大學 2008
碩士論文
[1]直線電磁模擬加載系統(tǒng)的性能分析及控制研究[D]. 易可可.西安理工大學 2017
[2]采煤機截割部動力學特性研究及其對截割性能的影響[D]. 苗立野.遼寧工程技術(shù)大學 2015
[3]采煤機截割部傳動系統(tǒng)負載模擬及強度分析[D]. 孟凡林.遼寧工程技術(shù)大學 2013
[4]采煤機滾筒工作載荷的分析及其仿真研究[D]. 姚天宇.遼寧工程技術(shù)大學 2013
[5]基于虛擬儀器的模擬加載測試系統(tǒng)設計[D]. 王劍波.南京理工大學 2012
[6]采煤機負載特性及其對截割部可靠性影響研究[D]. 陳穎.遼寧工程技術(shù)大學 2011
[7]旋轉(zhuǎn)舵機電動式自動化加載測試系統(tǒng)的研制[D]. 劉海軍.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[8]采煤機截割部動力學仿真[D]. 周娟利.西安科技大學 2009
[9]行星齒輪機構(gòu)傳動系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化設計與研究[D]. 張海峰.河北工程大學 2009
[10]時延測試方法研究[D]. 黃坤超.電子科技大學 2007
本文編號:2990991
【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
滾筒式采煤機結(jié)構(gòu)
圖 1.2 傳統(tǒng)截割傳動系統(tǒng)示意圖Figure 1-2 Schematic diagram of traditional shearer cutting drive system,永磁同步電機的開發(fā)和應用已經(jīng)進入了一個新階段,它具有結(jié)構(gòu)、功率因素高、啟動力矩大、可維護性好等特點[10-11],廣泛應用于3]、裝備制造[14-15]、艦船推進[16-17]、礦山裝備[18-19]、航空設備[20-21]等源開采效率和綜合利用以及工業(yè)節(jié)能減排要求的不斷提高,推動了掘機械中的發(fā)展和應用[22]。采用低速大扭矩永磁同步電機,省去減較高部分,實現(xiàn)永磁直驅(qū)(半直驅(qū))截割傳動系統(tǒng),使得系統(tǒng)整體,對安裝、調(diào)試、維護要求大為降低[23]。設計“永磁同步電機+三級割滾筒”的新型截割傳動系統(tǒng),該系統(tǒng)是“直驅(qū)近零傳動”在采掘機械對現(xiàn)有截割傳動系統(tǒng)的缺點,提高了截割性能與自適應能力,滿足、低故障、高效率要求。機工作環(huán)境復雜惡劣,導致載荷變化不均勻,在工作過程中容易發(fā)異常。螺旋滾筒載荷波動大、沖擊大,而且所受到的載荷具有非強耦合性的復雜特點[5],永磁半直驅(qū)截割傳動系統(tǒng)的實際應用面臨
全文架構(gòu)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]光電跟蹤轉(zhuǎn)臺的控制模型辨識[J]. 王昊,劉晶紅,鄧永停,張雪菲. 紅外與激光工程. 2016(06)
[2]基于永磁同步電機的全斷面隧道掘進機刀盤驅(qū)動系統(tǒng)的研究[J]. 龔文忠,年曉紅. 科技與創(chuàng)新. 2016(12)
[3]試析電牽引采煤機的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 劉俊峰. 煤炭科技. 2016(01)
[4]電動負載模擬器的非線性因素分析及補償[J]. 付夢瑤,楊瑞峰,郭晨霞,張鵬,張新華. 中國測試. 2016(01)
[5]伺服壓力機機械負載模擬系統(tǒng)的設計[J]. 樊索,莫健華,葉春生. 機械科學與技術(shù). 2015(06)
[6]測功機動態(tài)負載模擬算法[J]. 葉曉,金振華,高大威,盧青春. 清華大學學報(自然科學版). 2013(10)
[7]電動舵機伺服系統(tǒng)非線性辨識及補償[J]. 肖前進,賈宏光,章家保,韓雪峰,席睿. 光學精密工程. 2013(08)
[8]基于擾動補償算法的拉床主溜板雙伺服同步驅(qū)動控制策略[J]. 魯文其,胡旭東,史偉民,林綠高,鄧雄飛. 機械工程學報. 2013(21)
[9]采煤機工作機構(gòu)載荷模擬[J]. 郭岱. 煤礦機械. 2013(04)
[10]現(xiàn)代直驅(qū)技術(shù)[J]. 王光能. 世界制造技術(shù)與裝備市場. 2013(01)
博士論文
[1]礦用電機車的永磁同步電機控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭昌陸.上海大學 2013
[2]采煤機滾筒截割性能及截割系統(tǒng)動力學研究[D]. 劉送永.中國礦業(yè)大學 2009
[3]變速截割采煤機關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬正蘭.中國礦業(yè)大學 2009
[4]電液負載模擬器多余力矩抑制及其反步自適應控制研究[D]. 張彪.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[5]電力推進負載模擬系統(tǒng)研究[D]. 刁利軍.北京交通大學 2008
碩士論文
[1]直線電磁模擬加載系統(tǒng)的性能分析及控制研究[D]. 易可可.西安理工大學 2017
[2]采煤機截割部動力學特性研究及其對截割性能的影響[D]. 苗立野.遼寧工程技術(shù)大學 2015
[3]采煤機截割部傳動系統(tǒng)負載模擬及強度分析[D]. 孟凡林.遼寧工程技術(shù)大學 2013
[4]采煤機滾筒工作載荷的分析及其仿真研究[D]. 姚天宇.遼寧工程技術(shù)大學 2013
[5]基于虛擬儀器的模擬加載測試系統(tǒng)設計[D]. 王劍波.南京理工大學 2012
[6]采煤機負載特性及其對截割部可靠性影響研究[D]. 陳穎.遼寧工程技術(shù)大學 2011
[7]旋轉(zhuǎn)舵機電動式自動化加載測試系統(tǒng)的研制[D]. 劉海軍.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[8]采煤機截割部動力學仿真[D]. 周娟利.西安科技大學 2009
[9]行星齒輪機構(gòu)傳動系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化設計與研究[D]. 張海峰.河北工程大學 2009
[10]時延測試方法研究[D]. 黃坤超.電子科技大學 2007
本文編號:2990991
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/kuangye/2990991.html
最近更新
教材專著