魏晓华[1]2002年在《刮板输送机动态设计软件开发》文中进行了进一步梳理随着大功率、大运量、高强度刮板输送机的出现，传统的刮板输送机设计方法已不能满足实际工程需要，势必会对刮板输送机的分析与设计提出更高的要求-动态设计。本文运用动态分析与设计思想，建立了比较完善的刮板输送机动态设计理论并开发出相应的动态设计软件。其主要内容如下：用有限元方法建立了刮板输送机子系统及整个系统的离散体动力学模型；应用模态分析法求解系统的固有频率和振型；对四种非稳定工况下的动态特性进行计算机仿真，得出整个刮板输送机在任意点的位移、速度、加速度和动张力。本文使用Visual Basic6． 0语言编写了动态设计程序以及与Matlab 6． 1的接口程序，用户在安装本软件后，只需输入原始数据，就可以得到相应的动态特性值及图形显示。
赵金元[2]2001年在《刮板输送机静、动态分析及应用程序开发》文中认为随着刮板输送机向大功率、长距离方向的发展，非稳定运行工况下的动力特性的影响已不容忽视。需要采用动态设计方法，得出整个刮板输送机各部分(即各点)的速度、加速度及位移，分析出刮板输送机在静态设计中不合理的地方，使刮板输送机运行更加经济合理。本文首先从刮板输送机的总体方案设计，然后进行动态分析。包括对刮板输送机的各部分建立动力模型，再建立整个刮板输送机系统的动力模型，列出状态方程，并用Visual Basic 6.0语言编写程序，解出方程。并配以二维、叁维图形显示，使结果直观，便于分析。
毛君[3]2006年在《刮板输送机动力学行为分析与控制理论研究》文中研究说明本文总览了刮板输送机理论研究的现状,分析了现有研究的不足。分析了刮板输送机链条纵向振动的特点并进行适当简化,推导出纵向振动的基本方程,考虑驱动性能差异确定了不同工况下的边值及初始条件。构造了振动方程的标准形式,得出了特定情况下的解析解。研究了刮板输送机振动力学有限元模型的构造方法,分析了影响因素,在考虑链条的非线性特征、溜槽的弹性以及溜槽间隙、物料的物理特性、刮板的扭转、自动张紧系统作用等因素的情况下,构造了4种动力有限元模型并导出相应的振动微分方程;研究了刮板推移物料的力学问题;导出了保持物料稳定运行的刮板间距以及推力计算式;研究了在无载侧形成料栓时刮板的推力以及刮板输送机的运行阻力,以运行阻力最小为目标优化刮板间距,结果与目前工程设计值基本一致;为便于建立仿真数据库,研究了常用驱动装置的特性,构造了动力学模型,建立了数学模型;分析了水平弯曲段处的受力和链条的张力差;推导出溜槽单元体摩擦阻力的计算式以及链轮与链条啮合角的计算式;在考虑链环间弹性接触问题的情况下,推导出链条的弹性伸长、刚度与拉力的关系,证明了其刚度具有非线性特征。研究了动力仿真模型的构造方法,设计了一个能够描述输送机线路特征的形态函数,实现了动力仿真的自动建模;提出了对故障及异常载荷的模拟方法,开发了仿真软件,对刮板输送机的起动、制动、卡链、断链、链轮有限齿数波动链条产生的冲击(又称多边形效应)、链条节距误差等不同工况下进行了数值仿真,根据仿真结果分析了各种工况下不同因素对动载荷的影响。研究了刮板输送机动态特性的控制理论及方法,对刮板输送机的起制动特性进行了研究,理论研究和仿真结果证明了控制起动速度可行,且按反“S”曲线起动最优;研究了以动载荷最小为目标函数的输送机主参数的匹配优化问题,运用振动与控制工程的理论推导出动态优化设计的目标函数和约束条件,并提出了便于工程应用的无共振设计方法;分析了刮板输送机链条预紧力对工作性能的影响,提出了刮板输送机链条预紧力的自动控制原理,设计了用电液比例阀或电液伺服阀控制的液压系统,研究其控制理论,推导出控制系统的传递函数,将模糊PID控制器引入到该系统的控制中,通过实例仿真证明了这种预紧力控制系统和控制方法具有很好的响应和稳定性。实测了双速电动机直接起动的头尾双驱动输送机在起动、自动停机以及稳定运行
毛君, 王鑫, 陈洪月, 张瑜[4]2018年在《刮板输送机刮板链条体系扭摆动态特性研究》文中提出为了研究刮板输送机刮板链条体系的扭摆动态特性,采用有限元法建立了刮板链条体系的动力学模型,通过施加脉冲载荷、阶跃载荷及斜坡载荷对刮板链条体系的动力学问题进行了数值仿真,研究了刮板体系的扭摆特性、链条动力响应以及刮板间动力传递特性。研究结果表明:在承载处刮板产生了较大的扭摆角位移以及较大扭摆力矩,且扭摆角位移幅值以及扭摆力矩由承载处向两侧逐渐减小,研究成果为刮板输送机的动态设计提供了理论基础。
张春芝[5]2012年在《刮板输送机动力学建模及链环疲劳可靠性研究》文中研究指明刮板输送机是煤矿生产的重要设备,主要完成井下煤炭的运输任务。由于刮板机运行工况恶劣,刮板机链条故障发生频繁,严重地影响了煤炭的安全高效生产。为解决这一工程问题,论文首先建立了某型刮板输送机链传动系统的刚体动力学模型,并进行了仿真分析,研究其运动学、动力学特性；然后建立立环为柔性体的链传动系统刚-柔耦合动力学模型,按叁种功率输出状态分别进行了立环动态载荷虚拟测试,得到了链环在各仿真时刻的应力状态和载荷应力时间历程,根据刮板输送机任务特征编制载荷谱,并选择线性疲劳损伤累积法则进行了立环危险点的疲劳寿命计算,研究其疲劳可靠性；最后开发了刮板输送机链条工况综合监测装置,该装置由刮板输送机故障检测单元和二次仪表组成,能够检测刮板输送机的断链或堵转、断刮板、跳链等故障,并将检测结果上传地面调度室。利用虚拟样机技术进行链环疲劳可靠性分析,并开发综合监测装置监测刮板输送机链传动系统的运行状态,可有效提高煤炭生产的安全性。
屠洪盛[6]2014年在《薄及中厚急倾斜煤层长壁综采覆岩运动规律与控制机理研究》文中认为针对薄及中厚急倾斜煤层长壁综采工作面角度大、设备稳定性差、工作人员安全保障系数低问题，综合采用现场调研、理论分析、相似模拟、数值模拟、现场实测等研究方法，对急倾斜煤层开采相似实验平台、覆岩运动规律及工作面围岩、设备稳定控制机理等进行了系统研究，主要研究结论如下：（1）自主研制了以模型架、旋转系统、承载系统、控制系统和加载系统为主体结构的可旋转急倾斜相似模拟实验系统及可移动水压伺服加载系统，具有能够智能控制模型旋转参数的优点，克服了急倾斜煤层相似模型难以铺设的技术难题，提高了实验数据的可靠性，得出了不同旋转倾角下不同层位煤岩层铺设所需相似材料质量的计算方法，开发了相似模拟配比计算软件，实现了模型架安全旋转及精确跟踪给定压力、均布加载。（2）理论分析、数值模拟和相似模拟共同揭示了急倾斜工作面煤岩体的非对称性受力和采空区非对称性矸石充填与压实特征，得到了直接顶“耳朵”形承载壳体与老顶破断的倾斜“砌体梁”结构，研究了覆岩结构失稳方式、覆岩受力变形与工作面开采参数之间的相互影响关系、支架-围岩承载特征，确定了急倾斜工作面支架工作阻力、采空区矸石充填带宽度的计算方法，结合急倾斜工作面矿压显现规律验证了其正确性。（3）建立了急倾斜工作面区段煤柱受力模型，得到了区段煤柱的局部片落-整体滑落失稳方式，即：煤柱下端的塑性破坏区先沿倾斜方向向下片落，直至煤柱尺寸不足以支撑上覆岩层时将发生整体滑落。基于急倾斜煤层区段煤柱受力破坏特征，分析了区段煤柱留设尺寸与工作面开采参数的关系，确定了区段煤柱合理尺寸留设方法，揭示了区段煤柱失稳、工作面煤壁片帮、回采巷道变形以及工作面上覆顶板大面积破断的联动失稳机制。（4）构建了以固定下端头支架组、锚固刮板输送机机尾、分组间隔移架等技术措施为主，支架与刮板输送机铰接连接，以支架为着力点、刮板输送机为连接件、机体相互依托的工作面“叁机”动态稳定控制技术体系，确定了急倾斜工作面仰伪斜布置参数，制定了急倾斜工作面煤壁片帮、巷道围岩控制方法，研究了工作面机道、人行道挡矸方法，机道人行道隔离方法，确保了急倾斜综采工作面设备稳定与人员安全。
谢嘉成[7]2018年在《VR环境下综采工作面“叁机”监测与动态规划方法研究》文中研究指明随着“互联网+”和“中国制造2025”战略的持续推进,虚拟现实技术与煤炭智能绿色开采进入深度融合阶段,“精准”开采、“透明”开采,全方位、全时空、智能化监控研究走向前台。为克服目前主流监控模式视频和数据分离、承载受限、整合难度大、显示效果不佳等缺陷,以及为获得井下综采机组实时运行的精确信息,提升远程操作效率和精度,本文在VR(虚拟现实)环境下,以综采工作面“叁机”装备—采煤机、刮板输送机和液压支架为研究对象,构建真实“叁机”的实时工作运行状态的虚拟镜像,开展VR监测与动态规划方法研究,试图建立一种3D全景显示、可靠性高、时效性强、画面清晰细腻的VR监测与规划系统。本文首先对综采单机工况监测与虚拟仿真方法进行研究,接着对VR环境下“叁机”工况监测与仿真方法进行研究,包括底板平整情况下的叁机虚拟协同仿真方法、采煤机和刮板输送机在弯曲段进刀和复杂工况下的姿态行为耦合特性、群液压支架记忆姿态监测方法的研究等;其次对VR环境下“叁机”工况监测系统进行整体设计,包括VR监测方法、基于LAN的VR数据实时同步方法、多软件实时耦合策略等;然后研究VR环境下“叁机”动态规划方法:构建多因素耦合的“叁机”协同数学模型和Agent模型;最后搭建“叁机”工况监测与规划的物理与样机试验平台,并进行了试验验证。本文的主要研究成果为:(1)突破了“叁机”虚拟协同仿真的采煤机虚拟行走、刮板输送机虚拟弯曲、液压支架部件无缝联动、装备间相互感知和叁维虚拟顶底板模型构建等关键技术与方法,实现了协同仿真中虚拟装备模型控制及仿真数据间的交互与分析。(2)提出了一种综采工作面底板不平和S形弯曲条件下的刮板输送机与采煤机联合姿态耦合求解方法。由该法可得到采煤机机身俯仰角(偏航角)与刮板输送机的实时形态耦合关系,利用VR规划软件与多传感器信息融合反向推断和验证采煤机位姿变化,由此实现了采煤机与刮板输送机运行工况的动态监测,为“叁机”的叁维定位提供了技术支持。(3)提出了一种基于局域网协同的综采工作面虚拟监测方法。该法可实现“VR+LAN”环境下多种软件的实时在线耦合和监测数据与虚拟画面的实时融合,可解决因多传感节点信息量巨大造成的服务器压力大、画面卡顿等问题,还可对历史数据进行分析、挖掘和预测,为综采全景VR监测提供可靠的分布式计算解决方案。(4)提出了一种基于MAS的虚拟现实协同规划方法。该法构建了动态环境下叁机协同数学模型,解决了“叁机”等多个Agent之间的通讯方式、协调与感知等难题,实现了叁机关键参数的在线规划与最优匹配,为综采工作面的快速规划与安全生产提供了技术支持。
吴平稳[8]2003年在《刮板输送机链条张力自动控制系统研究》文中认为随着工作面刮板输送机正逐步向大功率、大运量、大运距和高可靠性方向发展，其性能的要求也在不断的提高。本文针对链条张力的不稳定性，对刮板输送机的链条张力自动控制系统进行了理论分析和研究。首先对刮板输送机的张力调节装置进行了必要性分析，给出了伸缩装置的基本参数的计算方法，并分析了不同规格链条的弹性模量的计算方法；其次分析了机头链轮松边链条的悬垂量与张力的关系，并在此基础上设计了控制系统电路并进行实验；最后对张力调节装置的液压系统进行了分析设计，并利用MATLAB对整个控制系统进行了动态仿真。
蒋守勇[9]2016年在《大运距煤炭输送系统设计及关键技术分析》文中研究表明随着现代工业、农业、交通运输等行业规模的不断发展扩大,人们对散料运输的经济性、可靠性、高效性等方面的要求日益提高。在大型煤炭输送系统中,随着输送距离和线路复杂程度的增加,对输送设备的性能、稳定性、经济性要求也越来越高。大型煤炭系统的运输方式主要有火车运输、汽车运输、带式输送机运输叁种。其中带式输送机具有效率高、运行稳定、运营成本低、事故率低、不受天气等外界条件影响的特点,在煤炭输送系统中已得到广泛应用。在大型煤炭系统中,设备的数量直接影响系统的故障率,在条件和技术允许的情况下,尽量增加带式输送机的长度,以减少转载环节,降低设备的维护、维修工作量,减少因转载造成的煤尘污染和噪声污染。大运距复杂带式输送机的应用在很大程度上解决了煤炭输送系统的这些关键问题。在大运距带式输送机设计中,降低带强是重点考虑的问题之一。输送带成本占一次性投资及后期运行维护费用比例较大；高带强输送带成槽性能差,输送带接头效率低；高带强输送带自重增大,致使无用功增加,造成长期运行能源浪费；输送带的高张力还会导致平面转弯半径加大,加大设计施工难度,地形较复杂处会使整机布置受到限制。针对以上关键问题,结合内蒙某矿井工业场地和化工厂工业场地之间区域地势,提出了大运距煤炭输送系统设计及关键技术。围绕此项技术,本文主要做了如下研究工作。首先,文章综述了目前大运距曲线带式输送机存在的问题,介绍了大运距曲线输送机的国内外发展现状,叙述了大运距输送机的关键技术,阐述了课题的研究意义。其次,提出大运距煤炭输送系统的设计方案并进行理论论证。结合内蒙某矿井工业场地和化工厂工业场地之间区域地势特征,经过现场考察及实地测量,确定了运距为9.4公里的大运距输送系统设计方案,并对系统中涉及的关键技术,如驱动力矩的分配方案、驱动装置的布置、多点驱动的张力分析、空间转弯半径、胶带跑偏等进行了综合分析研究；设计了整个方案的工艺流程和输送系统的运量,并对涉及到的运输设备进行配置。最后,研制了大运距曲线带式输送机设计的控制程序及软件界面,实现了对其静态特性和动态特性的精确分析。利用该控制程序确定了系统的主要技术参数,并进行了相关设备的选型,设计出完整的大运距煤炭输送系统,并进行投产。通过实际现场使用情况来看,针对内蒙某矿井设计的大运距煤炭输送系统是可行有效的。
陈慧明, 丁可可[10]2017年在《不规则综采工作面收尾回采及保障技术研究与应用》文中指出针对车集煤矿2311不规则综采工作面终采线机尾超前机头62.9 m,收尾回采期间需进行长距离大幅度调斜、现有煤流运输系统制约生产等难题,研究了工作面停采位置优化、机尾大幅度调斜技术、端头大断面支护技术及刮板输送机动态调整技术,制定了工作面收尾回采方案与保障技术体系。实践证明,该方案成功实现了不规则工作面收尾回采,解决了大幅度机尾调斜、大跨度端头支护、设备下滑控制、煤流运输系统改造等难题,实现工作面终采线位置优化布置,多回收煤炭资源0.7万t,收尾期间机尾少对接支架3台,提高了工作面收尾作业效率,节约生产成本,增收经济效益630余万元。
参考文献：
[1]. 刮板输送机动态设计软件开发[D]. 魏晓华. 辽宁工程技术大学. 2002
[2]. 刮板输送机静、动态分析及应用程序开发[D]. 赵金元. 辽宁工程技术大学. 2001
[3]. 刮板输送机动力学行为分析与控制理论研究[D]. 毛君. 辽宁工程技术大学. 2006
[4]. 刮板输送机刮板链条体系扭摆动态特性研究[J]. 毛君, 王鑫, 陈洪月, 张瑜. 机械强度. 2018
[5]. 刮板输送机动力学建模及链环疲劳可靠性研究[D]. 张春芝. 中国矿业大学(北京). 2012
[6]. 薄及中厚急倾斜煤层长壁综采覆岩运动规律与控制机理研究[D]. 屠洪盛. 中国矿业大学. 2014
[7]. VR环境下综采工作面“叁机”监测与动态规划方法研究[D]. 谢嘉成. 太原理工大学. 2018
[8]. 刮板输送机链条张力自动控制系统研究[D]. 吴平稳. 辽宁工程技术大学. 2003
[9]. 大运距煤炭输送系统设计及关键技术分析[D]. 蒋守勇. 山东大学. 2016
[10]. 不规则综采工作面收尾回采及保障技术研究与应用[J]. 陈慧明, 丁可可. 能源与环保. 2017
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