本文關(guān)鍵詞：動態(tài)激勵下采煤機機電液短程截割傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析

  更多相關(guān)文章： 采煤機 機電液短程截割 動態(tài)激勵 齒輪動力學(xué) 變速截割

【摘要】：高可靠性的采掘裝備是煤炭資源具有持續(xù)性高效開采能力的基本保障。我國煤炭開采條件比較復(fù)雜,開采深度以每年8~12m的速度在遞增,地下煤炭開采依然是我國能源的主要來源。因此,高性能采煤機研究是實現(xiàn)煤炭安全、綠色、高效開發(fā)的必經(jīng)之路。截割部是采煤機重要組成部分,截割傳動系統(tǒng)負責(zé)實現(xiàn)截割減速以及動力傳遞的功能。當(dāng)前采煤機的截割傳動系統(tǒng)都采用長鏈齒輪傳動,滾筒轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié),在遇到負載突變時可調(diào)節(jié)的方式有限,導(dǎo)致傳動系統(tǒng)經(jīng)常受到較大的沖擊載荷,對工作元件可靠性以及搖臂箱體變形都帶來嚴(yán)重影響。針對目前采煤機截割傳動系統(tǒng)所存在的問題,本課題提出一種機電液短程截割傳動系統(tǒng),通過電機-泵-馬達-齒輪的傳動形式將動力源傳遞到截割部,針對新型短程截割傳動系統(tǒng),本文主要開展了以下工作:(1)對短程截割傳動系統(tǒng)組成及原理進行詳細介紹,設(shè)計選用適合本方案的馬達-齒輪動力耦合形式以及行星齒輪機構(gòu)動力傳遞形式。根據(jù)采煤機功能需求,設(shè)計合理的閉式液壓驅(qū)動回路,選用合適的液壓元件。(2)建立包括柱塞泵馬達參數(shù)模型、耦合齒輪以及行星齒輪動力學(xué)模型、滾筒負載模型等零部件模型以及短程截割系統(tǒng)綜合耦合模型,對個別元部件的性能進行基礎(chǔ)仿真分析。(3)分析柱塞泵流量壓力脈動和馬達轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩脈動對截割傳動系統(tǒng)的影響規(guī)律以及齒輪時變嚙合剛度激勵作用下齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)特性和液壓系統(tǒng)動態(tài)特性。仿真結(jié)果表明,時變嚙合剛度是影響齒輪系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)的主要原因,柱塞泵流量脈動激勵對截割傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性有一定影響,且影響大小沿動力源傳遞方向逐漸遞減。(4)分析負載變化時截割傳動系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性、滾筒變速截割過程中變量泵的響應(yīng)特性以及此過程中齒輪系統(tǒng)動力學(xué)動態(tài)特性。分析結(jié)果表明,突變負載和滾筒調(diào)速都會產(chǎn)生沖擊載荷,合理選取變量泵參數(shù)可有效降低調(diào)速過程產(chǎn)生的沖擊載荷,提高系統(tǒng)可靠性。
【關(guān)鍵詞】：采煤機 機電液短程截割 動態(tài)激勵 齒輪動力學(xué) 變速截割
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD632.1
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 滾筒式采煤機概述8-12
• 1.1.1 滾筒式采煤機結(jié)構(gòu)組成9-11
• 1.1.2 采煤機截割傳動系統(tǒng)11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 多泵多馬達驅(qū)動理論研究13
• 1.2.2 采煤機截割傳動系統(tǒng)動力學(xué)研究13-14
• 1.2.3 柱塞泵流量脈動特性理論研究與實驗研究14-15
• 1.2.4 目前研究中存在的問題15
• 1.3 本課題研究內(nèi)容與意義15-18
• 1.3.1 本課題研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 本課題研究意義16-18
• 2 采煤機機電液短程截割傳動系統(tǒng)原理及參數(shù)設(shè)計18-26
• 2.1 截割減速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計18-21
• 2.1.1 動力耦合齒輪機構(gòu)設(shè)計19-20
• 2.1.2 行星齒輪機構(gòu)傳遞形式及參數(shù)設(shè)計20-21
• 2.2 閉式液壓驅(qū)動回路原理設(shè)計與選型21-25
• 2.2.1 多液壓馬達參數(shù)設(shè)計與選型22-23
• 2.2.2 雙聯(lián)軸向柱塞液壓泵構(gòu)成及參數(shù)選型23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 采煤機短程截割傳動系統(tǒng)模型的建立26-50
• 3.1 軸向柱塞泵柱塞馬達參數(shù)模型26-38
• 3.1.1 單柱塞分布參數(shù)模型26-30
• 3.1.2 長管道油液流動分布參數(shù)模型30-32
• 3.1.3 液壓泵集中參數(shù)仿真模型及其流量脈動特性32-35
• 3.1.4 液壓馬達集中參數(shù)仿真模型及其轉(zhuǎn)速脈動特性35-38
• 3.2 齒輪減速系統(tǒng)動力學(xué)分析模型38-46
• 3.2.1 齒輪系統(tǒng)振動分析模型及求解方法38-39
• 3.2.2 直齒圓柱耦合齒輪動力學(xué)模型39-41
• 3.2.3 單級行星減速器動力學(xué)模型41-42
• 3.2.4 齒輪嚙合動態(tài)激勵原理及計算方法42-46
• 3.3 機電液短程截割傳動系統(tǒng)耦合模型46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-50
• 4 基于周期性動態(tài)激勵的截割傳動系統(tǒng)振動特性分析50-66
• 4.1 基于泵流量脈動的外部激勵作用下系統(tǒng)振動特性分析50-58
• 4.1.1 耦合齒輪在脈動激勵作用下的動力學(xué)分析52-54
• 4.1.2 柱塞泵流量脈動在機液系統(tǒng)中的傳遞規(guī)律54-58
• 4.2 基于時變剛度的內(nèi)部激勵作用下系統(tǒng)振動特性分析58-61
• 4.2.1 齒輪系統(tǒng)在時變剛度激勵作用下的動力學(xué)分析58-60
• 4.2.2 時變剛度激勵對液壓驅(qū)動系統(tǒng)的影響60-61
• 4.3 時變剛度激勵和流量脈動激勵對傳動系統(tǒng)影響的差異61-65
• 4.3.1 齒輪傳動系統(tǒng)在內(nèi)外激勵作用下振動特性61-64
• 4.3.2 液壓驅(qū)動系統(tǒng)在內(nèi)外激勵作用下響應(yīng)特性64-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 5 變負載工況下系統(tǒng)動態(tài)特征以及變速截割響應(yīng)特性分析66-82
• 5.1 變負載工況下機電液截割傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析66-70
• 5.1.1 突變工況下機電液截割傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析66-68
• 5.1.2 煤層強度變化時機電液截割傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析68-70
• 5.2 滾筒變速截割過程系統(tǒng)響應(yīng)特性分析70-73
• 5.3 液壓泵排量控制閥參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響73-79
• 5.3.1 控制閥復(fù)位彈簧剛度對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響75-78
• 5.3.2 控制閥阻尼對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響78-79
• 5.4 本章小結(jié)79-82
• 6 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 全文總結(jié)82-83
• 6.2 展望83-84
• 致謝84-86
• 參考文獻86-92
• 附錄92
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄92
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的專利92
• C. 作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項目目錄92

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李曉豁;李婷;焦麗;徐廣明;楊婷婷;;滾筒采煤機截割載荷的模擬系統(tǒng)開發(fā)及其模擬[J];煤炭學(xué)報;2016年02期

2 葛帥帥;秦大同;胡明輝;;突變工況下滾筒式采煤機調(diào)速控制策略研究[J];煤炭學(xué)報;2015年11期

3 聞德生;胡文龍;邱華;聞佳;張俊成;劉峰;;多泵單馬達傳動系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩特性分析[J];農(nóng)業(yè)機械學(xué)報;2016年01期

4 劉湘琪;蒙臻;倪敬;朱澤飛;;雙馬達回轉(zhuǎn)同步驅(qū)動系統(tǒng)建模與控制研究[J];中國機械工程;2015年04期

5 趙麗娟;陳鵬;宋朋;;采煤機截割部振動特性分析及傳動系統(tǒng)優(yōu)化[J];機械傳動;2015年01期

6 趙麗娟;蘭金寶;;采煤機截割部傳動系統(tǒng)的動力學(xué)仿真[J];振動與沖擊;2014年23期

7 張俊;劉先增;焦陽;宋軼民;;基于剛?cè)狁詈夏Ｐ偷男行莻鲃庸逃刑匦苑治鯷J];機械工程學(xué)報;2014年15期

8 邱星輝;韓勤鍇;褚福磊;;風(fēng)力機行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)研究綜述[J];機械工程學(xué)報;2014年11期

9 譚秀峰;張國偉;謝里陽;何雪md;;齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)研究與展望綜述[J];機電工程;2014年05期

10 趙麗娟;宋朋;謝波;;新型薄煤層采煤機截割部振動特性研究[J];廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬吉恩;軸向柱塞泵流量脈動及配流盤優(yōu)化設(shè)計研究[D];浙江大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 郭會珍;滾筒式采煤機截割部動力學(xué)特性研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

2 柯銀燕;液壓管道阻尼振動特性仿真研究[D];浙江大學(xué);2014年

，

本文編號：867639