刮板輸送機作為綜采工作面主要運輸設(shè)備,其S彎區(qū)域的水平彎曲角大小對刮板輸送機運行負(fù)載、能耗和使用壽命等方面有著顯著影響。本文提出一種刮板輸送機S彎區(qū)域水平彎曲角優(yōu)化方法,建立了S彎區(qū)域水平彎曲角與負(fù)載的耦合模型,設(shè)計了基于改進蝙蝠算法的水平彎曲角優(yōu)化算法,主要工作及研究成果如下:(1)在研究刮板輸送機結(jié)構(gòu)和工作原理基礎(chǔ)上,結(jié)合S彎區(qū)域形成機理,給出了一種刮板輸送機S彎區(qū)域的水平彎曲角優(yōu)化方案,完成了包括S彎區(qū)域水平彎曲角調(diào)控子系統(tǒng)和負(fù)載監(jiān)控子系統(tǒng)的刮板輸送機S彎區(qū)域水平彎曲角優(yōu)化系統(tǒng)總體設(shè)計。(2)結(jié)合采煤截割工藝,給出了刮板輸送機沿線載煤分布計算模型,研究了運行阻力和沖擊載荷對負(fù)載的影響,建立了S彎區(qū)域水平彎曲角與負(fù)載的耦合模型,探究了刮板輸送機驅(qū)動電機電流與運行負(fù)載之間的表征關(guān)系。對不同水平彎曲角下,附加阻力、直線段運行阻、載煤量分布力及電機驅(qū)動電流進行仿真,為刮板輸送機S彎區(qū)域的水平彎曲角優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。(3)根據(jù)蝙蝠算法在優(yōu)化S彎區(qū)域的水平彎曲角表現(xiàn)出的問題進行了2點改進,基于改進蝙蝠算法設(shè)計了水平彎曲角優(yōu)化算法,并以“綜采三機協(xié)同”為目標(biāo)建立了優(yōu)化約束模型和評價函數(shù),在此基礎(chǔ)上制定了S彎區(qū)域的水平彎曲角優(yōu)化策略。在河南大有能源股份有限公司常村煤礦21220綜采工作面開展了刮板輸送機S彎區(qū)域水平彎曲角優(yōu)化實驗,實驗結(jié)果表明:水平彎曲角負(fù)載耦合模型與實際工況符合度最高達93.8%,S彎區(qū)域的水平彎曲角優(yōu)化后從1.5°改為0.66°,刮板輸送機電機耗能降低25%,設(shè)備投入費用降低數(shù)十萬元,機頭和機尾處鏈輪組件使用壽命及平均無故障時間增加,年產(chǎn)量增加3萬噸煤左右。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD528.3
【部分圖文】：

1 緒論1.3 課題研究內(nèi)容與方法(Research Contents and Methods)結(jié)合國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973 計劃）項目“深部危險煤層無人采掘裝備關(guān)鍵基礎(chǔ)研究”，本課題對刮板輸送機 S 彎區(qū)域的水平彎曲角優(yōu)化方法進行研究，技術(shù)路線如圖 1-1 所示，主要研究內(nèi)容如下。

2 刮板輸送機 S 彎區(qū)域水平彎曲角優(yōu)化系統(tǒng)總體設(shè)計2 Overall Design of Horizontal Bending AngleOptimizing System for S-bending Area of ScraperConveyor本章在介紹刮板輸送機基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，分析刮板輸送機 S彎區(qū)域的形成機理，確定刮板輸送機 S 彎區(qū)域水平彎曲角優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)及系統(tǒng)功能，給出優(yōu)化系統(tǒng)總體框架。2.1 刮板輸送機基本結(jié)構(gòu)與工作原理（Basic Structure andWorking Principle of Scraper Conveyor）礦用可彎曲刮板輸送機是一種撓性牽引機構(gòu)的運輸機械，為采煤機提供軌道，為液壓支架提供推移支點，具有機身可隨采煤面彎曲、長度可調(diào)、沿線裝煤等特點，主要包括機頭部、中間部分、機尾部、張緊裝置和推移裝置，其基本結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。

圖 2-2 刮板輸送機機頭部結(jié)構(gòu)Figure 2-2 Head structure of scraper conveyor圖 2-3 中部槽及附屬部件Figure 2-3 Middle slot and accessory parts板、鏈條和接鏈環(huán)三部分組成，其中，刮板具細(xì)小顆粒堵塞的功能，在中部槽中起導(dǎo)向作用。煤，由于綜采工作面環(huán)境惡劣，對鏈條的強度、般使用經(jīng)拉伸和熱處理的優(yōu)質(zhì)合鋼焊接成。刮板三種，中單鏈?zhǔn)芰鶆颍珨嗥茝姸鹊�，一般適
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本文編號：2840895