礦用電鏟作為露天礦間斷與半連續(xù)開(kāi)采工藝系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備,具有斗容大、作業(yè)范圍廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、可承受較大的振動(dòng)與沖擊載荷等優(yōu)點(diǎn),廣泛被運(yùn)用于各類(lèi)露天礦的物料剝離與裝載作業(yè)過(guò)程中。然而,電鏟齒尖軌跡具有較大的隨機(jī)性,僅依靠人工經(jīng)驗(yàn)無(wú)法保證最合理的挖掘軌跡,會(huì)導(dǎo)致電機(jī)堵轉(zhuǎn)、滿(mǎn)載率與工作效率低等問(wèn)題。另一方面,電鏟工作裝置質(zhì)量巨大,在工作過(guò)程中需要頻繁地升降,且電鏟上部車(chē)體也需要頻繁地回轉(zhuǎn)啟制動(dòng)。當(dāng)電鏟工作裝置下降與上部車(chē)體回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí),工作裝置的重力勢(shì)能和上部車(chē)體的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為電機(jī)發(fā)出的電能,這部分能量往往通過(guò)制動(dòng)電阻以熱能的形式消耗掉,造成了較大的能量浪費(fèi),也進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的降溫成本。此外,為滿(mǎn)足電鏟工作過(guò)程中的瞬時(shí)大功率需求,一般都按照所需峰值功率配置各電動(dòng)機(jī),致使電鏟總裝機(jī)功率很大,但大多數(shù)時(shí)間內(nèi)電鏟都工作在低負(fù)荷狀態(tài),導(dǎo)致電鏟電機(jī)的工作效率很低。針對(duì)以上存在的問(wèn)題,本文在NSFC-山西煤基低碳聯(lián)合基金“露天煤礦大型挖掘裝備高能效運(yùn)行基礎(chǔ)研究”（U1510206）的資助下,對(duì)礦用電鏟挖掘軌跡控制方法與節(jié)能技術(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行了研究,并創(chuàng)新地提出一種液電混合驅(qū)動(dòng)電鏟節(jié)能系統(tǒng)。本研究... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：126 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 礦用電鏟國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 礦用電鏟運(yùn)行軌跡控制方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 電鏟齒尖軌跡方程
        1.3.2 電鏟速度控制系統(tǒng)
        1.3.3 電鏟齒尖最優(yōu)軌跡規(guī)劃
    1.4 礦用電鏟載荷特性研究現(xiàn)狀
        1.4.1 挖掘阻力
        1.4.2 載荷譜編制
        1.4.3 動(dòng)力學(xué)及靜力學(xué)特性
    1.5 礦用電鏟節(jié)能技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.6 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 礦用電鏟工作裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)與載荷特性分析
    2.1 礦用電鏟結(jié)構(gòu)組成及工作原理
    2.2 礦用電鏟挖掘軌跡方程與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        2.2.1 電鏟挖掘軌跡方程
        2.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.3 礦用電鏟工作裝置載荷特性分析
        2.3.1 靜態(tài)載荷分析
        2.3.2 動(dòng)態(tài)載荷分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 礦用電鏟控制參數(shù)優(yōu)化及軌跡規(guī)劃研究
    3.1 礦用電鏟運(yùn)行軌跡控制參數(shù)優(yōu)化
        3.1.1 建立優(yōu)化模型
        3.1.2 針對(duì)不同工況的軌跡控制參數(shù)優(yōu)化
    3.2 礦用電鏟運(yùn)行軌跡控制參數(shù)規(guī)劃
        3.2.1 礦用電鏟機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        3.2.2 礦用電鏟運(yùn)行軌跡控制參數(shù)規(guī)劃方法
        3.2.3 針對(duì)不同預(yù)期軌跡的控制參數(shù)規(guī)劃
    3.3 礦用電鏟輔助分析平臺(tái)的設(shè)計(jì)
        3.3.1 總體設(shè)計(jì)
        3.3.2 實(shí)例驗(yàn)證
        3.3.3 其他功能及存在的問(wèn)題
    3.4 本章小結(jié)
第四章 礦用電鏟整機(jī)建模及運(yùn)行特性分析
    4.1 機(jī)械系統(tǒng)模型
    4.2 電氣系統(tǒng)模型
        4.2.1 異步電動(dòng)機(jī)工作原理及變頻調(diào)速方法
        4.2.2 交流變頻電機(jī)及控制系統(tǒng)仿真模型
    4.3 電鏟整機(jī)機(jī)電聯(lián)合仿真模型及驗(yàn)證
    4.4 礦用電鏟運(yùn)行特性仿真分析
        4.4.1 仿真總體規(guī)劃
        4.4.2 仿真結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 液電混合驅(qū)動(dòng)電鏟節(jié)能系統(tǒng)能效特性分析
    5.1 傳統(tǒng)純電驅(qū)電鏟整機(jī)能耗分析
    5.2 液電混合驅(qū)動(dòng)電鏟提升系統(tǒng)能效特性研究
        5.2.1 電鏟提升系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)
        5.2.2 液電混合驅(qū)動(dòng)電鏟提升系統(tǒng)工作原理
        5.2.3 液電混合驅(qū)動(dòng)電鏟提升系統(tǒng)理論分析
        5.2.4 液電混合驅(qū)動(dòng)電鏟提升系統(tǒng)仿真分析
        5.2.5 液壓蓄能器參數(shù)影響分析
    5.3 液電混合驅(qū)動(dòng)電鏟回轉(zhuǎn)系統(tǒng)能效特性研究
        5.3.1 液電混合驅(qū)動(dòng)電鏟回轉(zhuǎn)系統(tǒng)原理及理論分析
        5.3.2 液電混合驅(qū)動(dòng)電鏟回轉(zhuǎn)系統(tǒng)仿真分析
        5.3.3 液壓蓄能器參數(shù)影響分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的成果與參與項(xiàng)目情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]大型礦用挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)與控制優(yōu)化[D]. 李二洋.大連理工大學(xué) 2018
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[6]基于離散單元法的機(jī)械式挖掘機(jī)工作阻力模擬[D]. 邢歡歡.東北大學(xué) 2014
[7]礦用挖掘機(jī)提升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)研究[D]. 楊國(guó)偉.湖南科技大學(xué) 2014
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[10]大型礦用挖掘機(jī)工作裝置關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)分析平臺(tái)的研究[D]. 王昕瑜.太原理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3470105