40T刮板輸送機UHMWPE中部槽的研制.pdf

1、刮板輸送機是長壁工作面的主要運輸設(shè)備，廣泛應(yīng)用于煤炭、礦山及電力等領(lǐng)域。SGW-40T型刮板輸送機在同類設(shè)備中適用較廣泛，尤其是在地質(zhì)復(fù)雜多變場合。現(xiàn)有刮板輸送機中部槽存在重量大、易變形、不耐腐蝕、耐磨性差、井下操作難度大且壽命不足而經(jīng)常更換等缺點。
　　超高分子量聚乙烯是一種分量大于150萬的聚乙烯，具有力學(xué)強度高、耐磨性能優(yōu)異、質(zhì)量輕、環(huán)保、吸水率低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于紡織、食品機械、造紙、運輸、冶金等領(lǐng)域。本文結(jié)合超高分子量

2、聚乙烯的特性，設(shè)計了以超高分子量聚乙烯為基體材料的SGW-40T刮板輸送機中部槽，其具有重量輕、耐磨、低噪音、耐腐蝕等特點。但由于UHMWPE粘度大、流變行為復(fù)雜，擠出成型較困難，尤其對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異型材，對擠出模具和工藝的設(shè)計要求非常高，因此采用有限元方法分析模擬了UHMWPE熔體在擠出模具流道中的流動過程，為工藝設(shè)計和模具設(shè)計提供了理論指導(dǎo)，開發(fā)了UHMWPE焊接模具，對焊接過程溫度場進行了模擬分析，獲得了合格的UHMWPE中部槽。

3、
　　在聚合物流變學(xué)的基礎(chǔ)上，基于廣義的Navier滑移模型，建立了UHMWPE板材和異型材擠出成型有限元模型，針對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的流道對成型影響進行了數(shù)值模擬，獲得了熔體的速度場和壓力場的分布規(guī)律;研究了滑移系數(shù)、壓縮比λ及壓縮角α對UHMWPE異型材成型過程的影響以及阻力塊、擴散角β對UHMWPE板材成型過程的影響。結(jié)果表明，當(dāng)壓縮比和壓縮角分別為2.5和25°、滑移系數(shù)為5×106情況下，UHMWPE異型材成型能獲得較好的速度

4、與壓力分布;當(dāng)設(shè)置阻力塊且擴散角β為55°時，UHMWPE板材能夠獲得較好的速度與壓力分布。
　　為了獲得熔接效果好的制品，建立了UHMWPE中部槽中板和槽幫熱熔過程的有限元模型，對熱熔過程進行了受熱分析，獲得了焊接模及焊接模內(nèi)制品的溫度場的分布規(guī)律。通過對不同結(jié)構(gòu)、不同加熱方式以及不同加熱溫度條件下溫度場分布的分析，獲得了合理的設(shè)計參數(shù)。
　　根據(jù)有限元模擬的結(jié)果，開發(fā)了型材擠出模具和焊接模具，試制了UHMWPE板材和異型