KQY75矿用水仓清淤机的设计与研究

发布时间：2020-06-22 23:18

【摘要】：煤矿在开采过程中,不可避免会产生大量的涌水,井下水仓就是用来储存矿井涌水,由于矿井水非常丰富,需要经常对水仓进行清挖作业,目前仍采用传统的人工清挖方式,但是随着煤矿经济形势的好转和安全生产意识的提高,机械化清仓成为了趋势。本文根据实际生产需要,结合绿色设计理念和TRIZ理论,设计了一种可以连续、自动清理水仓煤泥的设备。该设备的主要部件包括履带行走装置、螺旋集料输送装置、泵送装置、电气控制系统以及液压系统等。(1)根据实际生产需要,提出了一种高效清挖系统,清淤机是系统中的关键设备,对清淤机履带行走装置和螺旋集料输送装置进行选型设计,包括确定行走底盘形式,进行四轮一带的选型,计算出清淤机的工作参数,得出清淤机总体布局。运用单质点法对清淤机的输送机理进行研究,得出了螺旋叶片倾角、螺旋轴转速和物料的输送速度之间的关系,对清淤机的优化设计和仿真分析提供理论参考。(2)通过现代设计方法对螺旋输送装置进行优化设计,本文以减少螺旋体质量和提高输送量为目标函数,以螺旋叶片直径、叶片螺距、螺旋轴直径和螺旋轴转速为设计变量,以刚度限制条件、转速限制条件、功率限制条件、抗扭强度限制条件和边界限制条件为约束条件。求解工具采用MATLAB软件中遗传算法工具箱,经过130代遗传变异得出优化结果;对优化后的螺旋轴进行力学分析,其应力达到了强度要求,变形也在合理范围内,验证结构设计和优化设计的合理性。(3)运用Fluent软件对螺旋输送装置内流场流动特性进行仿真分析,分别取三种螺旋叶片倾角α=0°、α=15°、α=30°,采用适体坐标系来划分网格,设置边界条件,采用k-ε模型,经过数值计算,得出螺旋输送装置内流场速度的分布。当螺旋叶片倾角α=30°时,螺旋输送装置的输送性能最好。
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD744
【图文】：

清淤机,智能式,清仓机,最新型

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清淤机

图１－１邋ＭＱＣ－２０Ｇ清淤机逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋ＭＱＣ－２０Ｇ邋ｄｒｅｄｇｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑图１－２邋ＭＱＣ－２０Ｌ清淤机逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋ＭＱＣ－２０Ｌ邋ｄｒｅｄｇｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑如图１－３智能式矿用清仓机是徐州天科机械制造有限公司开发的最新型高逡逑科技产品。该机采用矿用隔爆本安型ＰＬＣ自动控制系统，并且只需一个按钮即逡逑可操作，自动运行，可自动判断混合罐的液位，自动加压过滤器，自动卸载，逡逑自动加载，自动故障诊断，压力过滤器参数可根据煤泥的性质进行调整。该产逡逑品是一种在井下水仓清挖的的智能产品。智能式矿用清淤机具有如下特点：（１）逡逑一键操作、自动控制；（２）安全性高并且工作可靠；（３）双工作区同时进行逡逑４逡逑

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