硬巖掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)理分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、掘進(jìn)機(jī)在截割硬巖巷道過(guò)程中，截割部所受外力大且波動(dòng)劇烈，出現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)整機(jī)振動(dòng)強(qiáng)烈、截割效率低、截齒磨損嚴(yán)重、截齒座開(kāi)焊甚至脫落、截割減速器中齒輪過(guò)早失效等情況，嚴(yán)重制約著煤炭的安全高效開(kāi)采。因此，論文結(jié)合硬巖掘進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題，針對(duì)適于截割硬巖的硬巖掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)理和結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)提高硬巖工作面掘進(jìn)效率，保障煤礦穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)具有重要意義。
　　論文首先分析了掘進(jìn)工作面煤巖層賦存特征和地質(zhì)構(gòu)造情況，以此作為硬巖掘進(jìn)機(jī)總體方案設(shè)

2、計(jì)依據(jù)，接著從總體布置、傳動(dòng)系統(tǒng)以及整機(jī)技術(shù)特征三方面對(duì)硬巖掘進(jìn)機(jī)總體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并從截齒破巖機(jī)理和破巖過(guò)程兩方面對(duì)硬巖掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)理進(jìn)行了研究；其次，基于總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)硬巖掘進(jìn)機(jī)的截齒、截割頭以及截割減速器內(nèi)部行星輪系進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，接著結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)利用 Pro/E建模軟件分別建立了截齒、截割頭以及截割減速器中各齒輪的實(shí)體模型，并對(duì)上述實(shí)體模型進(jìn)行了 ANSYS靜力學(xué)分析；再次，從鉆進(jìn)和擺動(dòng)兩種工況對(duì)截割頭運(yùn)動(dòng)學(xué)特性進(jìn)行了研究，

3、接著分別對(duì)截齒和截割頭進(jìn)行了鉆進(jìn)和擺動(dòng)兩種工況下力學(xué)特性研究，并運(yùn)用MATLAB仿真軟件，從鉆進(jìn)和擺動(dòng)兩種工況分別對(duì)截割頭運(yùn)動(dòng)學(xué)特性和力學(xué)特性進(jìn)行了仿真研究；最后，基于有限元分析結(jié)果，從截齒耐磨性、截齒座結(jié)構(gòu)、截齒座與截割頭體和內(nèi)花鍵套焊接工藝、齒輪熱處理工藝等方面對(duì)硬巖掘進(jìn)機(jī)截割部進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)為驗(yàn)證優(yōu)化效果，對(duì)硬巖掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行了井下工業(yè)性試驗(yàn)。
　　論文通過(guò)硬巖掘進(jìn)機(jī)截割頭運(yùn)動(dòng)學(xué)特性研究，得到影響掘進(jìn)機(jī)截割硬巖的轉(zhuǎn)速、速度、角