薄煤層刮板輸送機(jī)機(jī)頭架運(yùn)輸性能分析及優(yōu)化.pdf

1、刮板輸送機(jī)作為綜采工作面煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備，其工作性能直接影響著工作面的采煤和運(yùn)煤效率。尤其在狹小的薄煤層工作面中，刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)對(duì)采煤工作面的三機(jī)配套以及三角煤的開采有重要的影響。機(jī)頭架作為刮板輸送機(jī)的主要組成部分，承擔(dān)著支撐鏈輪和卸載煤炭等重任，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響著薄煤層刮板輸送機(jī)在機(jī)頭架與采煤機(jī)的配合和液壓支架的布置，因此對(duì)刮板輸送機(jī)機(jī)頭架的分析與優(yōu)化十分有必要。
　　本文以某型薄煤層刮板輸送機(jī)的機(jī)頭架為研究對(duì)象，研究了其機(jī)頭

2、架與過渡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)采煤工作面三機(jī)配套的影響。根據(jù)工作面的使用要求對(duì)刮板輸送機(jī)機(jī)頭架進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，并用離散元軟件對(duì)刮板輸送機(jī)的機(jī)頭架輸送性能進(jìn)行了仿真分析，確定了機(jī)頭架的最佳設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，最大程度地提高了薄煤層中三角煤的開采率，實(shí)現(xiàn)了刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)及液壓支架三機(jī)的比較理想的配合。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：首先，為解決某型薄煤層刮板輸送機(jī)機(jī)頭架的組件之間的尺寸設(shè)置與配合問題，建立了薄煤層刮板輸送機(jī)機(jī)頭架的優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型。根據(jù)

3、機(jī)頭架和過渡槽之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以刮板輸送機(jī)機(jī)頭升角為優(yōu)化變量，將機(jī)頭架和過渡段的總長度作為優(yōu)化目標(biāo)，利用MATLAB編寫了優(yōu)化方程，求解了總長度的最優(yōu)解。優(yōu)化結(jié)果表明當(dāng)機(jī)頭架卸載高度相同的情況下，刮板輸送機(jī)機(jī)頭升角為13°時(shí)，過渡段長度最短，最有助于三角煤的開采。
　　其次，為研究煤炭運(yùn)輸過程中的運(yùn)輸穩(wěn)定性以及溜槽面的磨損程度，運(yùn)用三維離散元仿真軟件 EDEM，研究了在煤炭運(yùn)輸?shù)倪^程中，機(jī)頭的升角、刮板鏈鏈速以及煤炭的內(nèi)外摩擦系數(shù)

4、等因素的變化對(duì)煤炭顆粒的能量、速度以及受力的影響。仿真結(jié)果表明，當(dāng)刮板輸送機(jī)機(jī)頭架升角為13°、刮板鏈鏈速為0.837m/s、內(nèi)外摩擦系數(shù)為0.3的時(shí)候，此時(shí)刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸卸載性能最好，煤炭與溜槽表面之間的摩擦最小，對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)產(chǎn)生的沖擊也很小，為薄煤層刮板輸送機(jī)的設(shè)計(jì)制造以及煤質(zhì)的選取提供了理論依據(jù)。
　　最后，為提高薄煤層刮板輸送機(jī)的安全性和可靠性，提升三機(jī)配套的契合度。通過ANSYS Workbench對(duì)刮板輸送機(jī)的機(jī)頭架進(jìn)行