煤矿立风井干式密封防爆装备研究

发布时间：2017-08-24 05:21

  本文关键词：煤矿立风井干式密封防爆装备研究

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【摘要】：通风系统是煤炭生产六大系统之一。立风井防爆装备是煤矿通风系统中必不可少的一部分,在煤矿发生瓦斯爆炸时,能够起到保护主通风机,防止通风系统被破坏的作用;泄压完成后,装备能够及时复位恢复巷道通风,开展救援工作。该装备对于煤矿的安全生产以及灾难救援都具有重要的意义。本文在了解立风井防爆装备的使用情况后,针对设备存在的问题,利用机械设计、工程力学等基础理论,设计了一种新型立风井防爆装备,解决现有立风井防爆装备的密封和复位的问题。新型立风井防爆装备不仅结构更加合理,性能更加可靠,并且大大减少了设备操作过程中劳动人员的数量。针对装备使用情况调研中反映的问题,本文首先提出了两套设计方案,对两套方案中存在的优缺点进行了比较,确定了最终的设计方案。通过资料查询,数据统计获得了立风井防爆装备的相关设计参数。根据各部件需要实现的功能依次对立风井防爆装备的盖体、密封装置、重锤结构、反风装置的具体结构进行设计。利用经典力学的相关理论对设备关键部件的受力变形问题进行分析计算,确保设计的安全可靠。完成设备零部件结构设计后,运用现代设计方法中的三维建模,分别建立设备各零部件的三维模型,并进行虚拟装配,检验零部件之间存在的几何干涉,确保设计的合理性,减少样机试制的成本。最后,利用计算机分析软件,对设备的动力学、受力变形进行更加全面精确的分析验证,对零部件的整体受力变形问题进行评估。
【关键词】：立风井防爆装备 结构设计 受力分析 三维建模 软件分析
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD724
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究意义10-11
• 1.3 研究现状11-15
• 1.4 研究内容15
• 1.5 本章小结15-17
• 第2章 设计基础数据的确定17-22
• 2.1 立风井防爆装备工作状态分析17-18
• 2.2 爆炸压力的确定18-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 立风井防爆装备的设计22-47
• 3.1 设计方案22-27
• 3.1.1 方案的提出22-24
• 3.1.2 方案的确定24-27
• 3.2 盖体设计27-33
• 3.2.1 基本参数的确定27-28
• 3.2.2 具体结构设计28-29
• 3.2.3 盖板厚度的确定29-30
• 3.2.4 转动轴的设计30-31
• 3.2.5 撞击中心的确定31-33
• 3.3 横梁的设计33-36
• 3.3.1 横梁结构的设计33-34
• 3.3.2 横梁的强度校核34-36
• 3.3.3 横梁变形计算36
• 3.4 重锤架的设计36-42
• 3.4.1 架体结构的设计36-37
• 3.4.2 架体的变形受力计算37-40
• 3.4.3 地脚螺栓的设计40-42
• 3.5 配重的计算以及钢丝绳的选择42-43
• 3.6 缓冲装置的设计43-45
• 3.6.1 缓冲装置整体结构设计43-44
• 3.6.2 弹簧的设计44-45
• 3.7 密封圈的设计45
• 3.8 反风压紧装置的设计45-46
• 3.9 本章小结46-47
• 第4章 立风井防暴装备的三维建模47-56
• 4.1 三维建模的意义47
• 4.2 建立盖体三维模型47-50
• 4.3 建立横梁三维模型50
• 4.4 建立重锤架模型50-51
• 4.5 建立缓冲装置模型51-54
• 4.6 建立反风装置模型54
• 4.7 总装配模型54-55
• 4.8 本章小结55-56
• 第5章 立风井防爆装备的分析56-66
• 5.1 立风井防暴装备的分析56
• 5.2 立风井防爆装备的动力学分析56-58
• 5.3 立风井防爆装备的有限元分析58-65
• 5.3.1 基于ANSYS的盖板的有限元分析58-60
• 5.3.2 盖体分析结果说明60-61
• 5.3.3 横梁的有限元分析61-63
• 5.3.4 横梁分析结果说明63-64
• 5.3.5 重锤架架体的有限元分析64-65
• 5.3.6 架体分析结果说明65
• 5.4 本章小结65-66
• 结论与展望66-68
• 参考文献68-70
• 致谢70-71
• 作者简介71
• 攻读硕士研究生期间发表的论文71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：729429