考慮到目前煤礦井下重采輕掘,綜掘設(shè)備自身結(jié)構(gòu)設(shè)計的局限性,掘進技術(shù)落后等問題導(dǎo)致巷道掘進效率低下,采掘比失調(diào),同時煤礦井下巷道綜掘設(shè)備體積龐大,井下環(huán)境復(fù)雜,設(shè)備拆解組裝困難,難以在實驗室條件下對其進行關(guān)鍵零部件力學(xué)特性分析及其截割效率提升實驗,以導(dǎo)師團隊申請的發(fā)明專利“一種自主激振式輔助截割掘進模擬試驗裝置”（申請?zhí)?CN201911264271.7）為實驗平臺開發(fā),以提高截割效率為出發(fā)點,分析現(xiàn)有輔助截割方式,課題組提出一種新型輔助截割方法,對施加主動激振的輔助截割實驗臺的力學(xué)特性進行研究,具有重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實價值。本文項目研究過程中得到了國家自然科學(xué)基金項目“邁步行走主動激振式掘支一體機截割載荷特性及其優(yōu)化控制研究（基金號:51874158）”的支持。首先分析綜掘巷道的掘進需求,針對目前掘進機截割效率低,截齒損壞嚴(yán)重的問題,以提高破巖能力為前提,引入主動激振輔助截割理論,基于相似理論提出一種巷道高效掘進實驗設(shè)備及方法,對本文研究的輔助截割實驗臺的總體方案進行設(shè)計,前期調(diào)研分析了實驗工況,先設(shè)計并分析了實驗臺的組成結(jié)構(gòu),完成工作原理的驗證,結(jié)合結(jié)構(gòu)特點配套完成了主動激振原理分析... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

EBZ160懸臂式縱軸掘進機Figure1.3EBZ160cantileverlongitudinalaxisroadheader

12]在自己的實驗室完成了旋轉(zhuǎn)截割實驗臺的設(shè)計和加工，以該實驗臺為基礎(chǔ)，主要研究了截割頭在截割煤巖過程中的能量消耗與粉塵量變化的關(guān)系，研究結(jié)果顯示，通過改變截齒的相關(guān)參數(shù)，會對截割頭的接觸力產(chǎn)生影響，導(dǎo)致截割能耗的變化，直接體現(xiàn)在了粉塵量的濃度變化。Venkataraman[13]仿照采煤機的結(jié)構(gòu)設(shè)計了一臺旋轉(zhuǎn)截割試驗臺，主要完成了截割頭轉(zhuǎn)速與樣本破碎程度的關(guān)系，將截齒間距與切削深度比值調(diào)整為最優(yōu)，研究表明：旋轉(zhuǎn)速度的增大會明顯降低刀具-巖石接觸部位的斷裂強度，對去除多齒相互作用時形成的巖脊有利。圖1.4線性截割實驗臺圖1.5旋轉(zhuǎn)截割試驗臺Figure1.4LinearcuttingexperimentalbenchFigure1.5RotarycuttingtestbenchD.Mazurkiewicz[14]基于煤巖的失效形式及機構(gòu)破碎煤巖的基本工作原理，建立了一種有效實驗網(wǎng)絡(luò)模型，該模型可實現(xiàn)巖石破裂狀態(tài)下的可切深度與截齒間距關(guān)系研究，最終得出截割功率消耗隨刀具數(shù)量變化而變化的結(jié)論。BernardinoChiaia[15]通過實驗分析了截割頭在截割過程中截齒的力學(xué)變換情況，實驗發(fā)現(xiàn)了截齒作用導(dǎo)致應(yīng)力集中使得煤巖內(nèi)部組織破壞，進而結(jié)合材料特性得到改變截齒本身參數(shù)可以嘗試性的提高截割效率。ACAROGLU[16]將掘進機的各個構(gòu)件簡化優(yōu)化，觀察對應(yīng)的參數(shù)來分析不同工況下的掘進機工作穩(wěn)定性，以此作為深入調(diào)研的依據(jù)。N.Barton[17]經(jīng)過結(jié)合相關(guān)理論通過預(yù)演的方式構(gòu)建了QTBM預(yù)測模型，經(jīng)過該模型的演變發(fā)展，最終應(yīng)用到礦井測量分析計算中，通過反向計算可以大致預(yù)估已成巷道的掘進速度。

旋轉(zhuǎn)截割試驗臺benchFigure1.5Rotarycuttingtestbench

【參考文獻】：
期刊論文
[1]沖擊載荷作用下錨固圍巖損傷破壞機制[J]. 吳擁政,陳金宇,焦建康,鄭仰發(fā),何杰.  煤炭學(xué)報. 2018(09)
[2]煤炭革命新理念與煤炭科技發(fā)展構(gòu)想[J]. 謝和平,王金華,王國法,任懷偉,劉見中,葛世榮,周宏偉,吳剛,任世華.  煤炭學(xué)報. 2018(05)
[3]數(shù)字電動缸振動裝置在全弧形板坯鑄機上的選擇與應(yīng)用[J]. 吳寅.  連鑄. 2018(02)
[4]基于應(yīng)變傳感器的采煤機截齒受力檢測系統(tǒng)研究[J]. 田立勇,隋然,于寧,王啟銘,宋振鐸.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(03)
[5]采煤機整機動力學(xué)研究及行走輪受力分析[J]. 武健康,王義亮,楊兆建.  太原理工大學(xué)學(xué)報. 2017(05)
[6]采煤機截齒分布與載荷譜關(guān)系的實驗研究[J]. 郝志勇,張佩,宋振鐸.  機械強度. 2017(04)
[7]基于紅外熱像檢測的截齒煤巖截割特性與閃溫分析[J]. 張強,王海艦,王兆,聞學(xué)震.  傳感技術(shù)學(xué)報. 2016(05)
[8]速度對掘進機鉆進狀態(tài)截割性能影響的研究[J]. 張從亮,王義亮,楊兆建.  煤炭技術(shù). 2016(03)
[9]隨機激勵下掘錨聯(lián)合機縱向非線性振動特性分析[J]. 陳洪月,劉烈北,馬英,張瑜,謝苗.  中國機械工程. 2015(17)
[10]巷道超前支架全支撐態(tài)動力學(xué)模型[J]. 盧進南,毛君,謝苗,張睿.  煤炭學(xué)報. 2015(01)

博士論文
[1]鎬型截齒破巖機理及懸臂式掘進機截割性能研究[D]. 王想.重慶大學(xué) 2017
[2]采掘機械鎬型截齒截割破巖機理研究[D]. 王立平.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于振動測試的掘進機關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動態(tài)特性研究[D]. 楊陽.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[4]掘進機截齒截割硬巖的試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 張倩倩.太原理工大學(xué) 2016
[5]鎬型截齒與煤巖互作用力學(xué)與磨損特性研究[D]. 劉曉輝.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[6]高壓水射流截割頭破巖性能及動力學(xué)研究[D]. 江紅祥.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[7]滾筒采煤機開采含煤巖界面煤層截割特性研究[D]. 羅晨旭.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[8]懸臂掘進機掘進自動截割成形控制系統(tǒng)研究[D]. 田劼.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2010
[9]截齒截割作用下煤體變形破壞規(guī)律研究[D]. 王春華.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2005

碩士論文
[1]EBZ-300型縱軸式掘進機回轉(zhuǎn)機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的研究[D]. 劉德.太原理工大學(xué) 2018
[2]巖巷掘進機截割動載荷智能化識別技術(shù)的研究[D]. 張凱云.太原科技大學(xué) 2018
[3]水力漲裂與刀具截割聯(lián)合破巖機理研究[D]. 劉浩.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[4]全斷面巖石掘進機刀盤振動特性研究[D]. 蒙朝剛.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[5]掘進機截割頭設(shè)計及有限元仿真研究[D]. 閻鵬.燕山大學(xué) 2017
[6]基于模糊PID控制的懸臂梁振動控制研究[D]. 趙亮.蘭州理工大學(xué) 2016
[7]XTR260懸臂式硬巖隧道掘進機截割頭特性分析與設(shè)計研究[D]. 祖家龍.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[8]懸臂式掘進機截割機構(gòu)運行狀態(tài)診斷策略研究[D]. 田曉盈.河南理工大學(xué) 2015
[9]煤巖截割試驗裝置設(shè)計與試驗研究[D]. 朱術(shù)林.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[10]全斷面硬巖掘進機滾刀系統(tǒng)優(yōu)化及實驗研究[D]. 李巖.沈陽建筑大學(xué) 2015



本文編號：3459994