复合式磁力耦合器的设计与试验研究
本文选题:硬岩掘进机 + 复合式磁力耦合器 ; 参考:《西安交通大学学报》2017年07期
【摘要】:为有效解决硬岩掘进机启动冲击振动较大和经常性过载工作的问题,提出一种基于柔性传动技术的复合式磁力耦合器。根据新型复合式磁力耦合器的结构特点,应用化"场"为"路"的方法,建立了气隙磁场的计算公式;基于电流叠加性,将电流折算到铜导体表面,并沿圆周方向对感生电动势进行积分,建立了空间磁场的电磁扭矩模型。为了验证理论分析的正确性,设计并制造了一台1∶2样机,对其机械性能进行了仿真分析及试验测试。结果表明:当转差率相同时,理论值、仿真值及试验值三者之间的差距小于10%;在同等体积条件下,相较于普通双盘式磁力耦合器,复合式磁力耦合器传递的扭矩增大了30.7%;与配备相同容量异步电机的硬岩掘进机相比,配备复合式磁力耦合器的硬岩掘进机的线性工作区域较宽,机械特性较软,因此过载保护能力更强。此项研究也可为承受大启动冲击和经常性过载的机械设备的设计和应用提供参考。
[Abstract]:In order to effectively solve the problems of high impact vibration and frequent overload work of hard rock roadheader, a kind of compound magnetic coupler based on flexible transmission technology is proposed.According to the structural characteristics of the new compound magnetic coupler, the formula for calculating the air-gap magnetic field is established by using the method of "field" as the "path", and the current is converted to the surface of the copper conductor based on the superposition of the current.The electromagnetic torque model of the space magnetic field is established by integrating the induced electromotive force along the circumferential direction.In order to verify the correctness of the theoretical analysis, a 1:2 prototype was designed and manufactured, and its mechanical properties were simulated and tested.The results show that the difference among the theoretical value, simulation value and experimental value is less than 10 when the slip rate is the same, and the difference between the theoretical value, simulation value and experimental value is less than 10, and under the same volume condition, compared with the conventional double-disc magnetic coupler,The torque transmitted by the compound magnetic coupler increased by 30.7. Compared with the hard-rock roadheader with the same capacity asynchronous motor, the linear working area and the mechanical characteristics of the compound magnetic coupler were wider and softer than that of the hard-rock roadheader with the same capacity.Therefore, overload protection is more powerful.This study can also provide a reference for the design and application of mechanical equipment subjected to large start-up impact and recurrent overload.
【作者单位】: 安徽理工大学安徽矿山机电装备协同创新中心;中国科学院合肥物质科学研究院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(41542002) 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20133415110003) 安徽省教育厅自然科学研究资助项目(KJ2016A199)
【分类号】:TD421.5
【参考文献】
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【共引文献】
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,本文编号:1770983
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