煤矿井下巷道修复机液压系统及截割部研究

发布时间：2019-11-25 19:42

【摘要】：随着我国浅部煤炭资源的枯竭,地下开采深度越来越大。在深部高应力环境中,巷道围岩变形已经成为深部工程安全的瓶颈之一,深部软岩巷道变形的修复问题已成为国内外研究的热点。目前的巷道修复作业仍然主要依靠人工体力劳动,不仅效率低,而且工人劳动强度大,存在较大的安全隐患。煤矿井下巷道修复机是维护煤矿巷道正常运转的一种便捷型设备,主要用于巷道卧底、清理、挖掘水沟、巷道扩修以及配件材料吊装运输工作。本文结合前人的研究成果和实际需求,进行了以下研究：(1)结合煤矿井下巷道变形作业情况,对巷道修复机主要部件进行选型；对巷道修复机液压系统进行计算,对液压部件进行选型。(2)基于AMESim软件建立了巷道修复机液压系统仿真模型,完成了该液压系统性能分析,为后续样机的搭建奠定了基础。(3)利用ANSYS Workbench对截割部壳体做了有限元静力学分析,验证了结构设计,并对其结构进行了优化设计,在满足实际工况要求下减轻了壳体的质量。(4)对优化后的截割部壳体和截割轴做了模态分析,得出两者的固有频率和固有振型。基于ADAMS建立了截割部的动力学仿真模型,测得截割部壳体和截割轴的主频,验证了截割部优化与选型的合理性。
【图文】：

掘进机,多功能

逑＼庐弯逡逑图１．１多功能巷道修复机逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｍｕｌｔｉｆｉｉ打ｃｔｉｏｎ邋ｔｕｎｎｅｌ邋ｒｅｐａｉｒｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑黄山市徽州安华修复机有限公司曹安华等发明的小型多功能掘进机也是一种可ｗ进逡逑行巷道修复作业的井下设备Ｗ。该设备是Ｗ掘进机为基础，包括了掘进所包含的行走机构、逡逑机架、护板机构、输送机构等，其中，机架上设置有动力机构和冷却系统，机架前端设置逡逑有转向机构，，转向机构上设置有截割臂，截割臂上可Ｗ安装截割头、液压破碎键及护斗等逡逑作业头。冷却系统由主、副水箱、散热器、水累和Ｓ通球阀及其适配管路等构成。该设备逡逑能够实现截割头、破碎键、护斗的更换，从而适应多功能作业。该设备的结构图如图１．２逡逑所示。逡逑％逡逑两感逡逑覆逡逑、^~－逦—逡逑图１．２小型多功能掘进机

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装运输、巷道支护等业，而且还能实现锐挖、巷道修复、岩石破碎等巷道修复作业；其横逡逑轴式截割头通过截割臂液压缸的伸缩可实现上下摆动，能够方便地实现巷道卧底作业，更逡逑加灵活机动。其结构简图如图１３所示。逡逑|=逡逑图１．３小型多功能掘进机逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｓｍａｌｌ邋ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ邋ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ逡逑河北工程学院王宏伟提出了一种针对巷道底佖的巷道卧底机设计概念口］。该设备采用逡逑电机车作为工作车架，采用整机液压传动系统，借鉴采煤机滚筒靖齿与振动冲击相结合，逡逑实现了滚筒连续截割和冲击破碎并行工作，节省了更换截割头的时间。该设备可Ｗ利用巷逡逑道己铺设架空电源和轨道来实现卧底，同时该卧底机能够通过现有电机车的二次改造来实逡逑现，使其使用成本大大降低，节省了巷道卧底所需费用，而且能够与现有巷道工作环境相逡逑适应，具有很好的应用价值。其结构设计简图如图１．４所示。逡逑W１．４巷道卧底机逡逑Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｔｕｎｎｅｌ邋ｂｏｔｔｏｍ邋ｃｌｅａｎｉｎｇ邋ｍａｃｈｉｎｅ逡逑ｓ—重型装备有限公司沈阳研巧院山玉波等提出了多功能卧底机设计［６］。该卧底机主逡逑要由履带行走部，车架和工作臂组成，其中最为重要的是工作臂的结构设计，其工作臂结逡逑构如图１．５所示。工作臂由回转支撑座、大臂、小臂、速换装置及其运动油缸构成。回转逡逑支撑可Ｗ绕车架左右转动，大臂可＾＞绕工作臂上下摆动，小臂可Ｗ相对大臂上下摆动，速逡逑换装置可Ｗ绕小臂左右摆动
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD403

【参考文献】