采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)研究.pdf

1、采煤機(jī)是煤礦綜采工作面的核心裝備，其可靠性及智能化程度對采煤機(jī)的安全高效生產(chǎn)有著重要影響。隨著淺層煤炭資源的枯竭，深部危險(xiǎn)煤層的開采比例會(huì)逐漸加大，使得我國采煤行業(yè)迫切需要無人采掘裝備，以期提高煤炭開采效率并減少潛在的礦工傷亡事故。由于傳統(tǒng)采煤機(jī)只調(diào)牽引速度而不調(diào)截割轉(zhuǎn)速，在復(fù)雜地質(zhì)煤層下的工況適應(yīng)性差，也不符合無人采掘裝備智能截割的要求。因此，本文基于“973”研究計(jì)劃，提出一種采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)截割轉(zhuǎn)速可調(diào)。

2、>　　本研究主要內(nèi)容包括：①基于差動(dòng)行星齒輪轉(zhuǎn)速耦合原理，提出一種新型的采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)，并對傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行匹配，隨后給出滾筒轉(zhuǎn)速與變頻電機(jī)頻率間的表達(dá)式，為采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)調(diào)速提供依據(jù)；②根據(jù)設(shè)計(jì)的采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)，以集中質(zhì)量法建立包括截割電機(jī)轉(zhuǎn)子和滾筒的采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，給出方程中動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算公式，并分析時(shí)變嚙合剛度傅里葉展開式項(xiàng)數(shù)對嚙合剛度的影響；③以AMESim為分析平臺(tái)，建立采煤機(jī)變

3、速截割傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，分別分析系統(tǒng)在階躍信號、不同斜率的斜坡信號和不同變化頻率的正弦信號下，變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化情況，為制定電機(jī)調(diào)速策略提供參考；④建立差動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)的無阻尼自由振動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程，并求解系統(tǒng)的固有特性，分析系統(tǒng)的振動(dòng)形式；研究齒輪的嚙合剛度與構(gòu)件的支撐剛度對系統(tǒng)固有頻率的影響，并推導(dǎo)差動(dòng)2K-H行星齒輪嚙合頻率的表達(dá)式；⑤建立采煤機(jī)變速截割傳動(dòng)系統(tǒng)和傳統(tǒng)采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)的AMESim動(dòng)力學(xué)模型，分別對比兩種截割傳動(dòng)系