基于轨道—绳牵引的特大型液压支架整架搬运关键技术研究

发布时间：2017-03-21 19:08

  本文关键词：基于轨道—绳牵引的特大型液压支架整架搬运关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着煤矿“一次采全高”技术的发展,特大型液压支架在煤矿中的应用越来越多。本文针对赵固二矿“一次采全高”工作面搬家时矿压显现明显、巷道底鼓严重情况下,特大型液压支架无法使用支架搬运车搬运的工程实际问题,提出了轨道-绳牵引方式整体搬运特大型液压支架的方案,解决了赵固二矿特大型液压支架在复杂顶底板条件下的整架搬运问题。课题中关键技术的研究及配套设备的研制填补了国际国内空白,具有技术推广应用价值。本文研究内容及成果主要包括以下几个方面:(1)整架搬运工艺研究。分析了整架运输所需设备特性,确定了特大采高支架整架运输工艺,比较了支架搬运车与轨道-绳牵引搬运液压支架的时间。(2)轨道力学特性研究。研究了整架运输时轨道垂直受力及横向受力特性,校验了整架运输所用轨道强度,并对轨道进行了有限元分析。(3)无极绳绞车运行阻力研究。研究了无极绳绞车运行中的各种阻力,发现常规运行阻力计算公式误差较大,首次推导出了更为精确的等效运行阻力计算公式,并编制了计算软件。(4)重型平板车力学特性研究。对重型平板车车轮强度进行了计算,对车体及车轴强度进行了有限元分析。(5)整架运输试验研究。在焦作神华重型机械制造有限公司搭建了轨道-绳牵引试验平台,进行了常规工况整架运输和极端工况整架运输等试验,发现并解决了试验中的很多问题,为井下搬运特大型液压支架奠定了基础。基于轨道-绳牵引方式的特大型液压支架在复杂顶底板条件下整架运输关键技术的研究,既解决了赵固二矿工作面的搬家问题,为煤矿安全高效生产奠定了基础,又对我国现代化矿井“一次采全高”技术的进一步推广具有示范作用,对煤矿综采机械化程度的进一步提高起到推动作用。
【关键词】：特大型液压支架 轨道-绳牵引 工作面搬家 搬家工艺 轨道强度 无极绳绞车运行阻力 重型平板车 地面试验
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD355.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 引言11-19
• 1.1 课题研究背景与意义11-13
• 1.2 液压支架搬运国内外研究现状13-16
• 1.2.1 国内研究发展现状13-15
• 1.2.2 国外研究发展现状15
• 1.2.3 特大型液压支架搬运存在的问题15-16
• 1.3 主要研究内容16-17
• 1.4 本章小结17-19
• 2 整架搬运工艺研究19-31
• 2.1 整架搬运主要设备19-24
• 2.1.1 无极绳连续牵引车19-22
• 2.1.2 辅助运输绞车22
• 2.1.3 重型平板车22-23
• 2.1.4 轨道线路23-24
• 2.2 整架运输工艺24-28
• 2.2.1 综采工作面搬家流程24-25
• 2.2.2 特大型液压支架整架运输工艺25-28
• 2.3 液压支架运输方式比较28-29
• 2.4 本章小结29-31
• 3 轨道力学特性研究31-51
• 3.1 轨道竖向受力分析31-40
• 3.1.1 轨下基础弹性模量分析31-32
• 3.1.2 轨道竖向受力静力分析32-34
• 3.1.3 多轮载作用下钢轨受力分析34-35
• 3.1.4 坡道处钢轨受力分析35-37
• 3.1.5 轨道竖向受力动力增量37-38
• 3.1.6 钢轨强度验算38-40
• 3.2 轨道横向受力分析40-47
• 3.2.1 车体转动中心位置的确定40-41
• 3.2.2 轨道横向受力分析41-45
• 3.2.3 脱轨系数45-47
• 3.3 轨道受力有限元分析47-50
• 3.3.1 建立有限元模型47-48
• 3.3.2 轨道静强度有限元分析48-50
• 3.4 本章小结50-51
• 4 无极绳绞车运行阻力研究51-73
• 4.1 常规运行阻力计算公式分析51
• 4.2 无极绳绞车运行阻力分析51-61
• 4.2.1 车辆运行阻力52
• 4.2.2 钢丝绳阻力52
• 4.2.3 张紧装置及尾轮阻力52-53
• 4.2.4 压绳轮组阻力53-57
• 4.2.5 托绳轮和导向轮组阻力57-60
• 4.2.6 无级绳绞车滚筒摩擦阻力60-61
• 4.3 运行阻力等效计算方法61-67
• 4.3.1 分析计算模型61-62
• 4.3.2 等效计算公式推导62-66
• 4.3.3 等效计算公式的应用特点66-67
• 4.4 常规计算方法与等效计算方法应用分析67-69
• 4.5 运行阻力计算软件的开发69-71
• 4.5.1 软件功能分析69-70
• 4.5.2 软件工作流程70-71
• 4.5.3 软件实现及应用71
• 4.6 本章小结71-73
• 5 重型平板车力学特性研究73-81
• 5.1 车轮直径及轮压计算73-74
• 5.2 车体强度有限元分析74-77
• 5.2.1 车体受力分析74-75
• 5.2.2 车体有限元分析模型75-76
• 5.2.3 车体有限元分析结果76-77
• 5.3 车轴强度有限元分析77-79
• 5.3.1 车轴受力分析78
• 5.3.2 车轴有限元分析模型78-79
• 5.3.3 车轴有限元分析结果79
• 5.4 本章小结79-81
• 6 整架搬运试验研究81-93
• 6.1 模拟试验平台81-82
• 6.2 常规工况整架运输试验82-89
• 6.2.1 试验目的82
• 6.2.2 试验内容82-83
• 6.2.3 试验现象及分析83-86
• 6.2.4 跑车事故分析86-89
• 6.3 极端工况整架运输试验89-90
• 6.3.1 试验目的89
• 6.3.2 试验过程89-90
• 6.3.3 试验结果90
• 6.4 试验结论90-91
• 6.5 本章小结91-93
• 7 结论与展望93-95
• 7.1 结论93
• 7.2 展望93-95
• 参考文献95-99
• 附录99-103
• 作者简历103-105
• 学位论文数据集105

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