本文關(guān)鍵詞：基于異地操作的可變速絞車的設(shè)計與研究

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【摘要】：在煤礦軌道運輸中,礦用絞車是應(yīng)用面最為廣泛的牽引設(shè)備,其安全運行關(guān)系到整個煤礦輔助運輸環(huán)節(jié)。但現(xiàn)如今,無論煤礦使用的運輸絞車還是調(diào)度絞車均采用電機進行驅(qū)動,采用機械差動方式進行調(diào)速,由此帶來調(diào)速性能較差、存在安全隱患、操作相對困難、剎車閘皮磨損較快等缺點。本文再結(jié)合現(xiàn)存絞車優(yōu)點的前提下,設(shè)計一款新型可視化異地操作可變速絞車,能夠代替煤礦傳統(tǒng)的運輸絞車和調(diào)度絞車的使用,有效改善上述弊端。首先,參照目前國內(nèi)外在該領(lǐng)域主要的現(xiàn)狀及其煤礦生產(chǎn)對絞車的要求標準,在分析了現(xiàn)存絞車的諸多缺點后,結(jié)合常見的絞車結(jié)構(gòu)形式,提出了采用電動機作為驅(qū)動,采用液力—機械差動方式進行調(diào)速傳動。設(shè)計出絞車總體方案后,詳細分析新設(shè)計絞車的驅(qū)動方案、調(diào)速方案和制動方案的實現(xiàn)。其次,在結(jié)合絞車的總體設(shè)計方案和主要的工況要求,對新設(shè)計絞車的整體機械結(jié)構(gòu)進行了詳細的設(shè)計與分析,包括驅(qū)動方案,液力傳動方案,制動系統(tǒng)方案及其關(guān)鍵器件的選型。在確定絞車整體方案后,對絞車的傳動系統(tǒng)進行詳細的理論設(shè)計計算,對關(guān)鍵受力構(gòu)件進行ANSYS靜力學(xué)分析,校核關(guān)鍵部件剛度、強度是否滿足設(shè)計要求,以修正結(jié)構(gòu)參數(shù)。然后,針對新設(shè)計絞車采用的液力變矩器建立了數(shù)學(xué)模型以便于后續(xù)的仿真和驗證、建立了變速箱液壓控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型以便于研究絞車變速換向性能。運用AMESim軟件建立絞車的傳動系統(tǒng)的整體模型,并對絞車變速換向系統(tǒng)進行仿真分析,驗證其調(diào)速性能及其制動特性。最后,由于新設(shè)計絞車采用電動機帶動液力變矩器的傳動形式,為驗證所選電動機與變矩器能否得到良好的聯(lián)合工作特性,而對其進行了匹配特性分析。采用MATLAB軟件語言編程做出電動機與液力變矩器共同工作的特性曲線,對電動機與變矩器的匹配特性進行了驗證。對新設(shè)計絞車進行樣機研制與簡單的現(xiàn)場試驗,初步驗證絞車各項性能參數(shù)。理論分析與試驗表明,本課題絞車設(shè)計合理,滿足設(shè)計要求,能夠代替現(xiàn)存各式電動絞車的應(yīng)用,在煤礦運輸安全上具有較高的實用價值。
【關(guān)鍵詞】：絞車 異地操作 可變速 數(shù)學(xué)模型 AMESim仿真 匹配特性
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD524
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 變量注釋表18-20
• 1 緒論20-30
• 1.1 課題背景及研究意義20-23
• 1.2 國內(nèi)外礦用絞車的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢23-27
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容27-28
• 1.4 論文章節(jié)安排28-30
• 2 絞車的總體設(shè)計方案及其研究30-48
• 2.1 絞車的工況特點及設(shè)計要求30-31
• 2.2 絞車驅(qū)動方案的選擇31-34
• 2.3 絞車調(diào)速傳動方案的設(shè)計與選擇34-41
• 2.4 絞車制動方案的確定41-45
• 2.5 絞車異地操作的實現(xiàn)方案45-47
• 2.6 本章小結(jié)47-48
• 3 絞車機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析48-80
• 3.1 絞車主要性能參數(shù)的設(shè)計要求48-50
• 3.2 絞車液力傳動元件的選擇50-54
• 3.3 絞車滾筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計與計算54-65
• 3.4 絞車行星減速機構(gòu)的設(shè)計65-69
• 3.5 絞車變速箱的設(shè)計與計算69-74
• 3.6 絞車制動機構(gòu)的設(shè)計與計算74-78
• 3.7 本章小結(jié)78-80
• 4 絞車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的有限元分析80-92
• 4.1 引言80
• 4.2 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的三維仿真模型的建立80-85
• 4.3 結(jié)構(gòu)件的有限元分析結(jié)果85-90
• 4.4 本章小結(jié)90-92
• 5 基于AMESim的絞車系統(tǒng)建模與仿真分析92-116
• 5.1 AMESim軟件介紹92-93
• 5.2 液力變矩器工作原理分析與數(shù)學(xué)建模93-101
• 5.3 基于AMESim絞車傳動系統(tǒng)的建模101-105
• 5.4 基于AMESim絞車液壓控制系統(tǒng)建模105-109
• 5.5 絞車系統(tǒng)模型的仿真分析109-115
• 5.6 本章小結(jié)115-116
• 6 絞車電動機與液力變矩器匹配特性分析及其樣機研制與試驗116-130
• 6.1 引言116
• 6.2 電動機和變矩器的選擇及其匹配116-117
• 6.3 電動機和變矩器的匹配分析117-123
• 6.4 異地操作可變速絞車的樣機研制與試驗123-129
• 6.5 本章小結(jié)129-130
• 7 總結(jié)與展望130-132
• 7.1 全文總結(jié)130-131
• 7.2 展望131-132
• 參考文獻132-136
• 作者簡歷136-138
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集138

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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3 王瑞,陳海霞,王廣峰;ANSYS有限元網(wǎng)格劃分淺析[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2002年04期

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本文編號：614238