本文關(guān)鍵詞：基于相似理論的采煤機調(diào)高試驗裝置設(shè)計研究

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【摘要】：滾筒式采煤機是當前的煤礦井下應(yīng)用的主要采煤裝備,其自動調(diào)高技術(shù)是實現(xiàn)采煤自動化的關(guān)鍵性技術(shù)。目前對于自動調(diào)高技術(shù)研究多集中于理論分析與仿真模擬,相關(guān)的試驗研究較為缺乏,受限于工作面的特殊工況無法通過真實采煤機結(jié)合現(xiàn)場工況來開展相關(guān)試驗研究,故而有必要單獨開發(fā)試驗用采煤機調(diào)高試驗裝置。本文簡單介紹了滾筒式采煤機結(jié)構(gòu)組成,闡述了采煤機調(diào)高試驗裝置研究現(xiàn)狀,提出了試驗裝置總體方案設(shè)計。針對某型薄煤層采煤機,根據(jù)相似理論建立了模型與原型間相似參數(shù)的相似準則。根據(jù)相似準則,確定了模擬螺旋滾筒相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù),分別為滾筒葉片及滾筒端盤配置了截齒,利用SolidWorks建立了模擬螺旋滾筒三維模型。在對模擬螺旋滾筒的截割負載分析計算的基礎(chǔ)上,采用通用變頻器--普通三相異步電機的調(diào)速動力組合,結(jié)合截割負載及滾筒轉(zhuǎn)速調(diào)速要求,進行了截割電機選型,結(jié)合模擬搖臂長度與減速比要求,設(shè)計二級齒輪減速裝置,完成截割動力系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計采煤機調(diào)高試驗裝置液壓系統(tǒng),將液壓系統(tǒng)劃分為電液比例調(diào)高液壓回路、電液比例牽引液壓回路、手動控制液壓回路和高壓油源液壓回路四部分,分別對其進行了設(shè)計。調(diào)高液壓系統(tǒng)作為試驗裝置的核心,根據(jù)試驗裝置調(diào)高工況,分別選擇模擬螺旋滾筒中心點處于最高點、中間位、最低點三種工況,計算三種工況下調(diào)高油缸受力,根據(jù)計算結(jié)果確定調(diào)高油缸工作壓力、安裝距、缸徑等參數(shù)。計算三種工況下閥壓降與進油流量,根據(jù)比例閥流量特性曲線選型調(diào)高回路電磁比例方向閥。在完成液壓系統(tǒng)設(shè)計后,對液壓泵站關(guān)鍵元部件進行計算選型,設(shè)計集成閥塊和液壓油箱組件,將各部件集成為液壓泵站。在設(shè)計完成了所有功能模塊后,綜合考慮重心穩(wěn)定性、機身振動、截割側(cè)向力等因素,將功能模塊整合完成試驗裝置整機設(shè)計。綜合以上分析結(jié)果表明,本文設(shè)計的采煤采煤機調(diào)高試驗裝置能夠在滿足相似準則的前提下實現(xiàn)截割、牽引、調(diào)高動作。試驗裝置調(diào)高液壓系統(tǒng)應(yīng)用電液比例技術(shù)設(shè)計,為電液比例技術(shù)在采煤機調(diào)高控制中的推廣應(yīng)用進行了探索。試驗裝置為項目后續(xù)工作的開展奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：相似理論 采煤機 試驗裝置 電液比例
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD421.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 引言14-16
• 1 緒論16-26
• 1.1 滾筒式采煤機介紹16-17
• 1.2 采煤機調(diào)高試驗裝置研究現(xiàn)狀17-22
• 1.2.1 煤巖界面識別簡介17-18
• 1.2.2 調(diào)高試驗裝置研究現(xiàn)狀18-22
• 1.3 課題總體方案設(shè)計、課題來源及研究意義22-24
• 1.3.1 課題總體方案設(shè)計22-23
• 1.3.2 課題來源與主要研究內(nèi)容23-24
• 1.3.3 課題研究意義24
• 1.4 本章小結(jié)24-26
• 2 基于相似理論的模擬螺旋滾筒設(shè)計26-36
• 2.1 相似模型與相似理論26-27
• 2.2 采煤機調(diào)高試驗裝置相似準則的建立27-29
• 2.2.1 相似參數(shù)的確定27
• 2.2.2 相似準則的推導27-28
• 2.2.3 相似系數(shù)的確定28-29
• 2.3 模擬螺旋滾筒設(shè)計29-32
• 2.3.1 滾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計30
• 2.3.2 螺旋葉片上截齒配置30-31
• 2.3.3 端盤上截齒配置31-32
• 2.4 模擬螺旋滾筒三維建模32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-36
• 3 截割動力系統(tǒng)設(shè)計36-44
• 3.1 滾筒截割負載計算36-38
• 3.1.1 單截齒截割負載計算36-38
• 3.1.2 滾筒等效截割負載計算38
• 3.2 截割電機選型38-39
• 3.2.1 滾筒截割消耗功率計算38-39
• 3.2.2 截割電機選型計算39
• 3.3 減速裝置設(shè)計39-42
• 3.3.1 減速裝置軸距參數(shù)設(shè)計40
• 3.3.2 減速比及速比分配40-41
• 3.3.3 齒輪組設(shè)計41-42
• 3.4 截割動力系統(tǒng)三維建模42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 4 采煤機調(diào)高試驗裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計44-58
• 4.1 電液比例調(diào)高液壓回路設(shè)計44-53
• 4.1.1 調(diào)高工況分析44-48
• 4.1.2 調(diào)高油缸選型48-50
• 4.1.3 電磁比例方向閥選型50-52
• 4.1.4 液壓回路設(shè)計52-53
• 4.2 電液比例牽引液壓回路設(shè)計53
• 4.3 手動控制液壓回路設(shè)計53-54
• 4.4 試驗裝置液壓回路總設(shè)計54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 5 液壓泵站設(shè)計58-66
• 5.1 泵站關(guān)鍵元部件選型58-59
• 5.1.1 液壓泵的選型58-59
• 5.1.2 泵站電機的選型59
• 5.2 集成閥塊設(shè)計59-63
• 5.2.1 電磁回路集成閥塊設(shè)計60-61
• 5.2.2 手動回路集成閥塊設(shè)計61-63
• 5.3 油箱組件設(shè)計63-64
• 5.4 液壓泵站集成設(shè)計64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 6 采煤機調(diào)高試驗裝置整機設(shè)計66-72
• 6.1 底座設(shè)計66
• 6.2 行走機構(gòu)設(shè)計66-68
• 6.3 模擬煤壁夾持裝置設(shè)計68-69
• 6.4 試驗裝置部件集成69-70
• 6.5 本章小結(jié)70-72
• 7 總結(jié)與展望72-74
• 7.1 全文總結(jié)72-73
• 7.2 展望73-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-80
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果80

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本文編號：772481