连续采煤机的动力学行为研究

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《综采工作面采煤机-刮板输送机-液压支架耦合运动学与动力学行为研究》

《综采工作面采煤机-刮板输送机-液压支架耦合运动学与动力学行为研究》摘要在煤矿综合机械化采煤作业中，采煤机、刮板输送机和液压支架的耦合运动学与动力学行为研究对于提高采煤效率、保障设备安全运行以及减少生产事故具有重要意义。

本文通过对综采工作面的设备进行深入分析，研究其耦合运动学与动力学行为，为煤矿的安全高效生产提供理论依据和技术支持。

一、引言随着煤炭工业的不断发展，综合机械化采煤技术已成为现代煤矿生产的主要方式。

采煤机、刮板输送机和液压支架作为综采工作面的主要设备，其耦合运动学与动力学行为的研究对于提高生产效率和保障安全生产至关重要。

本文旨在通过对这些设备的运动学与动力学行为进行深入研究，为煤矿的安全高效生产提供理论支持。

二、设备概述1. 采煤机：采煤机是综采工作面的核心设备，主要负责煤炭的切割和采集。

其运动学行为直接影响煤炭的开采效率和生产安全。

2. 刮板输送机：刮板输送机主要用于将采集的煤炭运送到指定地点。

其运行速度和稳定性对煤炭的运输效率和设备安全具有重要影响。

3. 液压支架：液压支架是综采工作面的支护设备，其运动学与动力学行为对于保障工作面的安全和稳定具有重要意义。

三、耦合运动学与动力学行为研究1. 耦合运动学分析：采煤机、刮板输送机和液压支架在综采工作面中相互配合，形成了一个复杂的耦合系统。

通过对这个系统的运动学分析，可以研究各设备之间的相对位置、运动轨迹和速度变化，为设备的优化设计和运行提供依据。

2. 动力学行为研究：动力学行为研究主要关注设备在运行过程中的受力情况和运动状态。

通过对采煤机、刮板输送机和液压支架的受力分析，可以研究设备的运行稳定性、振动特性和能量传递等动力学行为。

这些研究有助于提高设备的运行效率和降低生产事故的发生率。

四、研究方法与实验设计1. 研究方法：采用理论分析、数值模拟和现场实验相结合的方法，对综采工作面的设备进行深入分析。

2. 实验设计：在现场进行实验，采集设备的运行数据，包括位置、速度、受力等参数。

ML360型连续采煤机驱动轮受力分析

ML360型连续采煤机驱动轮受力分析摘要：连续采煤机是煤矿巷道掘进的重要设备之一，驱动轮作为连续采煤机行走的重要构件，一定程度上决定着连续采煤机的开采效率。

采煤机在连续掘进过程中,驱动轮受到履带交变载荷的作用时会发生应力集中和变形。

需要通过对驱动轮处于前进和后退两种工况下时驱动轮应力与变形响应的分析，从而校核驱动轮的齿轮强度，验证驱动轮是否安全可靠。

本文通过有限元分析方法对360型连续采煤机驱动轮受力进行了分析研究，验证了有限元分析方法的准确和有效性。

关键词：巷道掘进；连续采煤机；驱动轮；有限元法；强度校核引言连续采煤机适用于房柱式采煤法或巷道掘进，具有截割、装载、转载、调动行走和喷雾除尘等诸多功能，并配备了梭车、皮带输送机和锚杆支护等附属设备，能满足综合机械化采煤的需求。

所以连续采煤机以其先进的技术和优越的性能在煤矿开采中得到了广泛的应用，其中ＭＬ360连采机使用履带式行走结构，采用左、右行走机构对称布置，通过交流变频调速电机来驱动驱动轮的正反转，实现采煤机的前进和后退，不仅能有效降低开采掘进中的故障，还能有效提升采煤机的稳定性。

但采煤机连采时驱动轮由于受到履带交变应力的影响会出现较大的应力集中和变形，需要对驱动轮进行强度校核，来确保驱动轮的工作性能安全可靠。

本文对相关内容进行了分析探讨。

1连续采煤机工作原理连续采煤机由截割部、装煤部、运煤部和行走部以及液压系统、电气系统等组成。

该采煤机采用横轴式滚筒截割机构，由安装在截割臂中的左右两台交流电机通过各自的扭矩限制器和齿轮减速箱驱动左右滚筒旋转落煤。

截割滚筒的升降由液压缸控制。

装煤部由蟹爪式装载臂和铲煤板组成。

左右蟹爪臂分别由两台交流电机经减速器驱动。

左右减速器还共同传动底轴，带动刮板输送机运转。

装载臂将滚筒割下的煤推到运煤部的输送机上去。

运煤部是靠刮板输送机运送煤炭，输送机的刮板链由左、右侧收集头连接轴上的链轮驱动，将切割下的煤运到尾部，再转载到后部输送设备上去。

《煤矿机电》2008年总目次

通风机远程监测与故障诊断系统的设计 … … … … 超高频移动视频无线通信系统在井下的应用 … …
４４４４４
采煤机行走轮齿廓研究 ……………………………… 基于ＳＡ的电力系统信息集成平台的研究Ｏ与实现 …………………………………………… ４３３３４４４４４
大功率ＩＣＧＴ三电平变流器缓冲电路研究 ……… 基于灰理论的电机故障诊断预测 …………………
基于Ｚｇｅ技术的煤矿监测系统ｉｅＢ节点设备设计与研究 … … … … … …… … … … 煤矿６Ｖ电网接地选线方式的研究 …… … … … … ｋ
如
基于ＰＤ的连续采煤机截割牵引反馈控制 ……… Ｉ
液压自动张紧装置动态数学模型的建立方法 ……
星轮装载机构轮齿形状研究 ………………………… 瓦斯传感器检测方法研究 …………………………… 粗糙集与神经网络故障诊断组合方法应用 ………… 斜平面二次包络环面蜗杆的实体仿真 ……………… 机载式临时支护机的设计构想 … … … … … … … … …
电磁调速电牵引采煤机变转矩一最大转矩保护调速方式 … … … … … … … … … … … …… … 基于ＰＣ的主井装卸载控制系统设计 … … … … … … Ｌ矿山安全无线监测动态分析系统的研制 … … … … …
５５５
矿井配电网无功补偿优化的应用研究 … …… … … …
∞ 弘４ｍ７电磁调速电牵引采煤机制动运行的研究 …………

连续采煤机

连续采煤机的特点
连续采煤机一般由电气系统、液压系统、行走机构、装运机构、截割机构、冷却喷雾除尘装置以及安全保护装置等组成。

连续采煤机的规格、型号很多，但是它的主要组成部分大同小异，其主要区别在于截割机构的截割和传动上。

连续采煤机的特点：
1.连续采煤机采用横轴式较长的截割滚筒：
这种截割结构一次截割的媒体宽度远远大于悬臂式掘进机，所以本机的生产能力是悬臂式掘进机的好几倍。

2.多电动机独立驱动：
连续采煤机一般采用多电动机分别驱动各个机构和各个系统，电动机可达6-8台，这种总体设计思想是将各个机构与驱动系统分开，构成独立模块式组合件，方便拆运、维护、检查、安装于故障处理。

3.连续采煤机的各个主要传动系统一般采用电动机驱动：
机器的各个部件的主要传动熊，例如装运机构、截割机构、行走机构大多采用电动机经由齿轮减速器来传动，从而提高传动的效率，减少维修的工作量，降低事故发生率。

4.液压系统采用了齿轮油泵，多液压缸开式系统：
液压系统采用了双联齿轮泵、液压缸由多路换向阀直接操纵，有的机型还装有遥控先导装置，实现离机操作。

400-011-3061。

关于综采工作面机电设备运行的相关研究

关于综采工作面机电设备运行的相关研究综采工作面机电设备运行是煤矿生产中的重要环节，直接关系到煤矿的生产效率和安全。

对于综采工作面机电设备运行的研究，不仅可以提高设备运行效率，还可以保障煤矿生产的安全性。

本文将从机电设备的运行原理、影响因素和运行优化三个方面进行相关研究，以期为综采工作面机电设备运行提供理论指导和技术支持。

一、机电设备运行原理1.1 综采工作面机电设备概述综采工作面机电设备是指在综采工作面上使用的各种电动机械设备，如刮板输送机、煤矸石输送机、破碎设备、通风设备等。

这些设备的运行状态直接关系到煤矿生产的效率和安全。

了解机电设备的运行原理是进行相关研究的基础。

机电设备的运行原理主要取决于其内部的电机和传动系统。

电机是综采工作面机电设备的核心组成部分，它通过电能转换为机械能，驱动设备进行工作。

而传动系统则起到了将电机产生的动力传递到设备上的作用。

传动系统的运行效率和传动装置的设计对机电设备的运行状态影响较大。

二、影响因素2.1 外部环境因素外部环境因素是指综采工作面机电设备运行过程中受到的外部影响，如温度、湿度、灰尘等。

这些因素会对机电设备的正常运行产生影响，甚至导致设备故障。

在机电设备的设计和安装中需要考虑这些因素，采取相应的防护措施。

2.2 设备本身因素设备本身的质量和结构设计也是影响机电设备运行的重要因素。

如果设备本身存在质量问题或设计不合理，就会导致设备运行效率低下，甚至出现安全隐患。

对机电设备的质量控制和结构设计是进行相关研究的重点之一。

2.3 人为因素人为因素是指操作人员的技术水平和注意力等因素对机电设备运行的影响。

如果操作人员的技术水平低下或者操作不当，就会导致设备的运行不稳定，甚至出现故障。

在机电设备运行过程中，需要加强对操作人员的培训和管理，提高其技术水平和责任意识。

三、运行优化3.1 设备运行状态监测对机电设备运行状态的监测是进行运行优化的重要手段之一。

通过实时监测设备的运行情况，可以及时发现设备存在的问题并进行处理，保障设备的正常运行。

《综采工作面采煤机-刮板输送机-液压支架耦合运动学与动力学行为研究》范文

《综采工作面采煤机-刮板输送机-液压支架耦合运动学与动力学行为研究》篇一一、引言随着煤炭工业的快速发展，综采工作面的高效、安全、智能化生产已成为行业发展的必然趋势。

采煤机、刮板输送机和液压支架作为综采工作面的核心设备，其耦合运动学与动力学行为的研究对于提高工作面的生产效率、保障设备安全运行、推动智能化开采具有重要意义。

本文旨在通过对采煤机-刮板输送机-液压支架的耦合运动学与动力学行为进行研究，为综采工作面的优化设计和智能化控制提供理论依据。

二、研究现状及意义目前，国内外学者对采煤机、刮板输送机和液压支架的运动学与动力学行为进行了大量研究，但针对三者之间的耦合关系及相互作用机制的研究尚不够深入。

在综采工作面中，采煤机、刮板输送机和液压支架之间的协同作业对工作效率、安全性能及设备维护有着直接的影响。

因此，开展耦合运动学与动力学行为研究具有重要意义。

三、研究方法与内容本文采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法，对采煤机-刮板输送机-液压支架的耦合运动学与动力学行为进行研究。

具体研究内容包括：1. 运动学行为研究：通过对采煤机、刮板输送机和液压支架的运动特性进行分析，建立三者之间的运动学模型，研究其在不同工况下的运动规律和协同作业机制。

2. 动力学行为研究：基于牛顿第二定律和达朗贝尔原理，建立采煤机、刮板输送机和液压支架的动力学模型，分析其在工作过程中的受力情况和动态响应。

3. 耦合关系研究：通过数值模拟和现场试验，研究采煤机-刮板输送机-液压支架之间的耦合关系及相互作用机制，分析其耦合运动的稳定性和动态特性。

4. 优化设计与智能化控制：根据研究结果，提出综采工作面设备优化设计方案，为智能化控制提供理论依据。

同时，结合现代控制理论和技术，研究综采工作面的智能化控制策略和方法。

四、研究结果与分析1. 运动学行为分析：通过建立采煤机、刮板输送机和液压支架的运动学模型，发现三者在协同作业过程中具有明显的运动规律和协同机制。

电磁调速电牵引采煤机的动力学建模与分析

电磁调速电牵引采煤机的动力学建模与分析电磁调速电牵引采煤机是一种常见的煤矿采煤设备，采用电动机作为驱动力，并通过电磁调速控制系统实现调速功能。

在实际工作中，对采煤机的动力学性能进行建模与分析，可以帮助我们更好地了解机器的工作原理和性能，从而指导设备的设计和优化。

在进行动力学建模之前，我们首先需要了解电磁调速电牵引采煤机的主要组成部分和工作原理。

该采煤机主要由电动机、减速器和采煤机头等部分组成，通过电动机的驱动，通过减速器将电动机的转速转换为适合采煤机头工作的转速，从而实现对采煤机的牵引。

动力学建模的目的是描述采煤机在运动过程中各个部分之间的相互作用和机械特性。

最常用的方法是利用微分方程组来描述各个部件之间的力、速度和位移关系。

下面我们将分别对电动机、减速器和采煤机头进行动力学建模。

首先是电动机的动力学建模。

电动机通常采用带有转子和定子的异步电动机。

在建模过程中，我们需要取得电动机的电动力学方程。

这可以通过电动机的转矩方程和电动机的速度方程来实现。

电动机的转矩方程描述了电动机的输出转矩与输入电流、磁链和电角度之间的关系。

电动机的速度方程描述了电动机的转速随时间的变化。

接下来是减速器的动力学建模。

减速器是为了适应电动机的高速转速，并将其转变为适合采煤机头工作的低速转速。

在建模减速器时，我们需要考虑减速器的传动比和传动效率。

传动比是描述输入转速与输出转速之间的关系，传动效率是描述能量转换过程中的能量损失情况。

减速器通常采用传统的摩擦传动或齿轮传动系统，相关参数和特性可以通过实验和测试获得。

最后是采煤机头的动力学建模。

采煤机头是采煤机的核心部分，它具有切割、拉料和排渣等功能。

在建模采煤机头时，我们需要考虑刀盘、拉料机构和排渣机构等的动力学特性。

这包括刀盘的切割力与转速之间的关系，拉料机构的牵引力与牵引速度之间的关系，以及排渣机构的排渣能力和排渣效率等。

这些参数可以通过实验和基于原理的推导获得。

通过对电动机、减速器和采煤机头的动力学建模，我们可以更好地了解电磁调速电牵引采煤机的工作原理和性能。

连续采煤机截割部的运动及力学分析

１运动学分析
连续采煤机割煤时，一般是先抬起悬臂使滚筒到达煤壁顶部，然后机器行走，滚筒旋转切入煤壁，悬臂
第５期
李晓豁，等：连续采煤机截割部的运动及力学分析
２８３
的液压缸推动悬臂向下运动，使滚筒割出整个断面，工作原理与横轴式掘进机相同［３，４］，其机构如图１所示。
２力学分析
１．２４５２１．１５０３１．０８８７１．０４９０１．０２４９１．０１２４１．００９０１．０１３３１．０２４２１．０４１５１．０６４８
上摆速度／ｒａｄ·ｍｉｎ－１
０．８３０１０．７６６９０．７２５８０．６９９４０．６８３３０．６７４９０．６７２７０．６７５５０．６８２８０．６９４３０．７０９８
ΣＲ＝０， ΣＭＡ＝０。
Ｆｖ
ｙ
Ｆቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ１
Ｃ
" Ｆ０２
Ｇ
Ａ
%$
#
Ｂ
ｘ
图２机构受力分析Ｆｉｇ．２Ａｎａｌｙｓｉｓｄｉａｇｒａｍｏｆｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒｃｅｓ
则悬臂上、下摆动力为
Ｆｖ＝
２Ｆ０ｈ"Ｇｌｃｏｓ（Ｌ
$－ %）
，
（３）
式中：
Ｆ０— ——液
压缸推力，
Ｎ，
上摆
时
：
Ｆ０１＝
２! ４
４结束语
通过对连续采煤机截割部的运动和力学分析，得出了悬臂的速度和力的大小、变化规律及其特征，为合理地设计截割部的结构与参数和改善连续采煤机的工作性能提供了依据。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｍｉｎｅｒ；ｃｕｔｔｉｎｇｕｎｉｔ；ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ；ｓｗａｙｉｎｇｆｏｒｃｅ

关于连续采煤机的操作妙招和日常检修的探究

２．１底板控制
影响连续采煤机前进方向控制方法有以下几点。若采煤机在进行截割前进时发生了侧滑的现象，首先应该后退将底板拉平，然后再进刀切槽与采垛欠挖时，要将采煤机在向前对煤体进行切割时的方向摆正，超挖时，采煤机不可以在采垛或切槽的情形下对巷道的方向进行修正。采煤机在进行采垛并进刀的时候，定要保证采垛的方向要按照巷道的中线进行截割，并且要根据不同的情况来确定巷道侧帮和采煤机所形成的夹角。采煤机在掘进的时候要严格按照专业的激光指向进行作业。无论在采垛或者切槽，定要保证在每一次的截割循环后都可以使巷道的俩帮一次成形，防止由于二次对俩帮进行修整造成底、项、帮出现不平整或者台阶的现象。２．３巷道高度控制巷道高度的控制重点要求连续采煤机的司机熟悉机体截割部位应该升高的位置，再根据巷道的设计高度，并且保证在操作中的高度保持不变，来对巷道的进行掘进。如果在操作中有夹矸，就要保持夹矸与底板或者顶板的距离一致。若再操作过程中没有夹矸，就要确保下一循环掘进中的高度调整及时或者保持不变。一般在采垛或者切槽的过程中都要预留相当厚度的顶煤，用来防止采煤机在进行切槽时底版起坡或者造成底版出现左右的台阶。在进行采垛的时候要观察采煤机的机身是否出现了倾斜３连续采煤机的检修对连续采煤机进行检修维护，可以有效的提高采煤机的工作稳定性以及延长该机器的使用寿命采煤机的检修维护一般有４种方

采煤机的动力学模型及其仿真研究

采煤机的动力学模型及其仿真研究0 引言由于采煤机工作环境复杂、恶劣，由于煤岩的不同性质，将引起采煤机的载荷变化不均匀，而产生振动现象，致使采煤机的一些关键部件在正常工作中常常出现因过载而损坏的现象。

究其原因，主要是对采煤机的动态特性研究的不够，为此，本文着重对采煤机的振动行为进行分析研究，防止其关键部件的损坏与失效，以提高采煤机的工作可靠性。

对采煤机振动行为的研究，主要是对采煤机的实际工作状况进行运动学分析，经过一定的简化与假设，建立滚筒式采煤机的刚体动力学模型以及相应的数学模型;然后，再利用编制的计算机程序进行模拟与仿真;最后，通过理论分析及数据处理，将采煤机振动的模拟结果与实验测得的结果进行比较，找出影响采煤机振动的各种因素，为以后采煤机的设计与研究提供重要的理论依据。

1采煤机的动力学模型滚筒式采煤机产生振动现象，除了在工作过程中经常要遇到不均匀、不连续、不规则的不同性质的煤岩，这将引起采煤机的载荷变化不均匀以外，还由于采煤和滚筒的安装精度不高存在误差，导致螺旋滚筒在转动过程形成的径向力也将引起机器的振动。

再有，螺旋滚筒上的截齿（特别是端盘齿）在圆周上非均匀分布使滚筒在旋转过程中产生的偏心质量也将引起机身、滚筒乃至采煤机整机的振动。

1.1截煤时实际载荷的分析采煤机在实际工作中，滚筒所受的外载荷Ra、Rb、Rc主要来自3个方向，其大小与参加截割的截齿的几何参数磨损情况、以及煤的截割阻抗大小等因素有关[2]。

事实上，采煤机的螺旋滚筒在截煤过程中，由于煤层的物理机械性能无规则变化和截齿的不均匀分布，其载荷的大小和作用点是随机变化的[1]。

1.2动力学模型和数学模型的建立首先对采煤机在截煤时的运行工况和采煤机的结构进行假设与简化[1]，并考虑在设计、制造和安装过程中由于滚筒存在的偏心质量所产生的离心力，在此基础上，建立采煤机截煤时的动力学模型，如图2所示。

图2 采煤机振动的动力学模型利用拉格朗日方程推导出采煤机截煤时的运动微分方程。

连续采煤机

第二节连续采煤机的工作原理及作业循环
二、连续采煤机的作业循环连续采煤机的作业循环方式与滚筒采煤机作业循环方式是不相同的。目前连续采煤机的截割滚筒长度绝大多数为3.3m，由于它的截割臂只能上下运动而不能左右摆动，所以它一次只能截割3.3m的宽度。对于某个矿井来讲，最有效的采煤作业循环取决于工作面的煤层高度和开采的具体条件，虽然一种很好的采煤作业循环，总是要求截割的煤量最大，操作机动灵活，但修整和重复作业不可避免。在梭行矿车到达输送机下面时，必须要将这些工作都做完；在梭行矿车离开后，应当事先就将物料截割下来堆积好；将巷道的顶部和底部修正好。当梭行矿车到达后，只进行有限量的截割即可将物料装满梭行矿车，其作业的情况如图a~f所示。具体步骤分述如下：
第三节连续采煤机的基本组成及主要技术特征
二、连续采煤机的基本结构特征 4．增强截割硬煤和夹矸的能力连续采煤机在截割煤层的过程中，总是会遇到不同硬度或厚度的夹矸、硬煤、特硬煤。为此，12CM系列连采机的截割电动机功率由小逐渐增加，现已增至2×187kW或更大。相应的截齿、齿座尺寸也在增加，由U70、 U70H-1型增加至UC76。UC76型截齿的硬质含金头也由φ12.7mm增到 15.9mm或更大。截割机构减速器采用了正变位传动设计，齿根部圆角加大，多数齿轮的材质选用美国齿轮制造者协会( AGMA)推荐的超强度钢并经渗淬处理，从而提高齿轮的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度以及抗冲击的综合能力。 5．装运机构的传动布置已定型化，输送机链条结构均已标准化装运机构的电动机及减速器都布置在装载部，输送机刮板链是由装载机构连接左、右圆锥齿轮箱的传动轴上的链轮带动，刮板链一般采用标准滚子链。为了适应其机尾左、右各摆动45º 的要求，每个刮板的链节上均设有一十字头链节，以满足输送机的水平摆动需要，这与悬臂式掘进机的装运机构不同。

采煤机动态特性及结构设计论文

采煤机动态特性及结构设计论文采煤机动态特性及结构设计论文摘要:随着我国工业化进程的推进，煤炭的开采量日益增多，在煤炭开采中需要利用一些设备，连续采煤机是一种重要的设备。

国产连续采煤机的设计性能较差，质量也有待提高，因此不能更好地满足现场施工的需要，影响了我国连续采煤机的发展，降低了采煤的效率。

本文介绍了连续采煤机的工作原理，并分析了连续采煤机的动态特性，并进行结构的优化设计。

关键词:连续采煤机;动态特性;结构设计与实现在煤矿施工中，可以通过连续采煤设备来开采煤炭，连续采煤机可以对岩石巷道进行开挖，也可以单独进行采煤，在很多大型的煤矿中被应用，是一种值得推广的挖煤机械设备。

然而，我国国产的连续采煤机由于在技术上还不完善，投入相对较少，因此，在施工中往往不能适应现场的状况，就需要对连续采煤机的结构进行设计和优化。

1连续采煤机的结构和运动1．1连续采煤机的结构和工作原理连续采煤机可以适用于各种煤层煤矿的开采，最大的开采高度达到6m，在新开采的工艺下，同样可以利用连续采煤机开采边角煤、呈不规则性状的煤炭等，有利于增加煤炭的产量，也有利于提高矿井的使用率，延长寿命。

目前我国比较常见的连续采煤机为12CM15－10D连续采煤机，其在技术上有一些较突出的特征。

其截割的宽度可以达到3300mm，生产能力在15t/min～27t/min，在工作时，可以跨高进行操作，最大采高高度为4．6m。

可以充分发挥其截割优势和采高优势，增大采煤的效率和采煤量。

连续采煤机的结构可以包括几个方面:行走结构、装运结构、切割结构、安全保护装置、电气系统等。

其通常具有的结构特点主要包括四个方面:①可以进行多电机驱动。

通过多个电动机进行驱动，分别作用与行走、切割、装运、冷却等系统，一般可以采用八个电机，有利于分工操作，提高施工的效率;②可以采用侧式装载的方法，在挖掘之后可以通过侧式装载机进行装运，并可以利用刮板机将其转运到采煤机的机尾处进行卸载;③具有履带行走机构。

关于变频驱动技术在连续采煤机中的应用小议

关于变频驱动技术在连续采煤机中的应用小议随着近几年采煤技术的进步，越来越多的新技术、新机器投入到实际的开采、挖掘过程中，既增加的煤炭的产量，又保障了工作人员的安全。

连续采煤机既可以对巷道进行挖掘，又可以对煤田进行开采，其功能齐全、安全可靠，受到了业界人士的推崇。

本文根据连续采煤机的实际工作情况，通过对三种连续采煤机行走驱动方式的分析和研究，制定除了一套完善的采煤机行走变频驱动系统的设计方案，该方案不但可以增加机械的工作效率，并减少对其它同区域设备的干扰，现予以阐述，望有助于连续采煤机变得更加完善。

标签：连续采煤机；行走系统；变频驱动；变频器；矢量控制0引言最近的一段时间中，由于生产、生活的需要，人们对煤炭能源的需求量日益增加，而传统的开采技术难以满足人们对能源的大量需求，这就使得越来越多的先进煤炭开采设备研制成功，并投入使用，例如连续采煤机的出现。

1连续采煤机行走驱动方式比较行走驱动系统是连续采煤机的重要组成部分，与其它工作系统相比，行走驱动系统不仅需要更大的传输功率，要求器件具有更高的效率和更长的寿命，还希望在变速、调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的性能。

因此，采用何种传动方式以更好地满足连续采煤机行走驱动和工作的需要，是设计连续采煤机行走系统所要解决的问题。

经过研究可以得出，连续采煤机行走驱动系统采用液压传动具有实现困难、管路复杂、易发热和行走速度慢等缺点，已经逐渐被淘汰；而采用直流传动则具有体积和维护量大、高速实现困难等缺点，在近几年新型产品设计中已不再采用。

随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的迅速发展，交流电动机相对于直流电动机具有结构简单、运行可靠、维护方便和价格低廉等优点，变频调速以其优异的调速和启动、制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，已成为连续采煤机行走驱动的主要方式。

2变频器几种常用控制方式及特点2. 1 V /F控制V /F恒定控制是异步电动机变频调速的基本控制方式，它是在改变电动机电源频率的同时改变变频器的输出电压，并使二者之比V /F为恒定，从而使电动机的磁通基本保持恒定f电动机的电势检测困难，但电动机运行时其电势和电压几乎相等，一般通过控制V /F比恒定来保持磁通恒定少。

道清煤矿动力现象机理研究

道清煤矿动力现象机理研究1动力现象区域地质概况北斜井本部属于一不对称向斜构造，南翼陡以至于直立、倒转，北翼地层较缓，约35°，其向斜轴为北东至近北东东向，向东倾伏，倾伏角30°左右，轴部标高为+475~-800m。

煤层赋存的强烈不协调，局部区域煤层倒转。

如煤层倾角变化较大，基本以倾斜和急倾斜为主；煤层厚度变化非常大，最小为0.6m，最大达26.81m，是典型的凸镜状煤层。

煤层结构复杂，一般多由2~3个分煤层组2煤体煤向，离采场煤壁越近，夹持力越大，反之越小。

图5.3采场与煤体夹持示意图随着开采的进行，采空跨度增大，煤体所受夹持力增强，煤体由弹性区向弹性-塑性软化区、塑性软化区发展。

结合发生煤体压缩型动力现象发生的实际情况，建立力学模型如图5.4。

图5.4采场的简化模型假设煤层沿水平走向和沿y 轴方向无限长，取单位宽度计算。

采空区跨度为a 2，煤层高度为h 。

顶板为剪切梁，等效剪切模量G 。

顶板所受上部岩体压力q 为均匀分布，挠度为w 下部煤层受压力z σ、剪力w τ作用。

采空区较小时，煤层产生弹性变形，存在软化区临界位置l a ；当l a a =时，煤层开始软化；当l a a 时，煤层软化区深度为a p -；继续开采至一定深度时，产生动力现象。

随着载荷q 的增长，软化区范围p 逐渐扩大，并存在一个极值点*p 。

在极限载荷*p 作用下，采煤工作面处于临界状态。

采煤工作面的稳定性取决于上部载荷和采空跨度带来的扰动。

根据极值a l 围岩-式中h λ——降模量；t ε——临界时等效应变强度，)3/(2h w t =ε； E ——弹性模量；)1/()1)(21('''μμμ-+-=v 。

当采空区跨度达到最大深度时，软化区煤体将不能承受顶板的压力，在水平应力作用下失去稳定，释放积聚的弹性能，向工作面方向涌出，发生煤体压缩型动力现象。

B ）顶板断裂型动力现象机理及发生条件研究顶板的稳定性主要受拉应力控制，岩石微破裂的发生、发展是拉深破裂的结果，每个拉伸破裂都是一次拉伸失稳释放能量的过程。

连续采煤机的动力学行为研究

和生产安全等优点，使不宜或无法布置长壁综采工作面的块段煤层得到高效并可
安全开采。
我国对于短壁机械化开采技术的研究以及对连续采煤机及其配套设备的开发工作起步较晚，同类产品长期空白。自上世纪８年代０末，煤科总院太原分院对连续采煤机的开发进行了多次论证与方案设计，完成了连续采煤机采煤方法研究、小型连续采煤机开发的部件设计、采掘锚机组的前期研究。１３年开始，９９
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Ｋｅｗｒｓｃｎｉｕｓｎｒｄｎｍｉｍｏｅｖｒｏｙｏｄ：ｔｎｅｍｉｅ；ａｃｄｌｉａｎｏｙｓ；ｔｂｉ
神东煤炭有限公司与煤科总院太原分院进行合作，发短壁机械化开采技术以及开
连续采煤机及其配套设备的制造技术，依托神东公司的技术与装备资源，成功研制了Ｘ００２／５型履带式行走支架和Ｌ５０８５１Ｚ／４４７０Ｙ／６０型连续１０－运输系统等设备，并在神东、充州等大型矿区的应用中获得成功。１２．连续采煤机短壁开采的优点［４３］，（）设备投资小而效益高。根据１９年有关方面统计，一套连续采煤机需１９０
辽工技术学士文宁程大硕论
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如何。就机械化程度而言，短壁开采相当于长壁综采水平，其劳动强度却低于综采，而其吨成本一般低于普采。我国煤田分布十分广泛，煤层赋存条件多种多样，同时适合长壁开采的煤炭资日源益减少，而长壁开采后的残留煤柱、不能布置长壁的残采煤区、不规则块段、地质构造复杂的煤层等煤炭储量却在逐年上升，三 “ 下” 压煤量突出等现状。短壁机械化开采技术的推广应用，最大限度地回收可以以上煤炭资源，保证矿井安全生产，延长矿井服务年限，提高煤炭企业经济不断效益，对保持煤炭工业的可持续发展有着极其重要的意义。壁综采与短壁机械长化开采相互补充是现代大型矿井的最佳生产模式。此外，我国地方、乡镇煤矿在国民经济生产中占有一定的比据煤炭行业重。协会统计，在２０年，０４我国原煤产量１．７９９亿吨，其中乡镇煤矿原煤产量占我国原煤产量的３．％且还有增长的８１，并趋势（１５。由于，６地方、乡镇煤矿具有井田面积小、煤层埋藏浅、地质构造复杂的特点，再考虑到地方、镇煤矿技术落后乡和资金的缺乏，以连续采煤机为中心的房柱式采煤法具有广阔的发展前景。１４．国内外短壁机械化设备的现状连续采煤机０自２世纪４年代问０世以来，经历了三代已产品的更迭，今的当第三代滚筒式连续采煤机，集破煤、落煤、装运、行走、电液系统及辅助装置为一体，达到了很高的制造水平，美国久益公司的１Ｃ５１Ｃ７２Ｍ１，Ｍ２系列产品２代表了当前国际先进水平［１菲尔奇公司的ＨＤＤＲＡＣ锚杆钻车和澳大利ｚ。，７－型亚海卓莫替克公司的ＡＲＯ４－－０ＲＥＬＭＢ系列四臂型锚杆钻车；朗艾道公司生产的ＣＨＣ１ＵｎＡ８８一型运煤车、８ＧＬＢＣ４８铲车、１３００给料破碎机、２０００

连续采煤机的动力学模型

连续采煤机的动力学模型
李晓豁;赵岐刚
【期刊名称】《中国工程机械学报》
【年(卷),期】2005(003)004
【摘要】通过必要的简化与假设,在力学分析的基础上利用拉格朗日法将顶部悬挂式连续采煤机简化为具有9个自由度的动力学模型,并建立了其数学模型;为利用计算机模拟各主要部件的质量、刚度、阻尼、滚筒转数与载荷等参数对连续采煤机动力学行为的影响创造了条件,为改进连续采煤机设计、减轻机器的振动和改善其动态特性提供了理论方法和有效的手段.
【总页数】4页(P383-385,390)
【作者】李晓豁;赵岐刚
【作者单位】辽宁工程技术大学,机械工程学院,辽宁,阜新,123000;辽宁工程技术大学,机械工程学院,辽宁,阜新,123000
【正文语种】中文
【中图分类】TD42
【相关文献】
1.汽油催化裂解制丙烯集总动力学模型Ⅰ.动力学模型确立 [J], 何金龙;李博;李正;侯栓弟
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4.工业Fe-Mn催化剂上基于详细反应机理的F-T合成动力学模型Ⅱ.不同校正方法的动力学模型分析 [J], 滕波涛;相宏伟;李永旺;常杰;王刚;张成华;刘颖;郑洪岩;杨骏;张荣乐;白亮
5.催化重整生焦动力学模型的研究：Ⅰ.生焦动力学模型的建立 [J], 江洪波;翁惠新因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

采煤机技术发展历程(四)———连续采煤机

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连续采煤机截割滚筒的运动学分析

总第 181 期 2018 年第5 期
机械分析与设计
机械管理开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total 181 No.5，2018
DOI:10.16525/14-1134/th.2018.05.12
连续采煤机截割滚筒的运动学分析
张雁珺
截齿运动方式的复杂性是由截割滚筒的复杂性决定的。比如说，在对截齿坐标的设计过程中，将 xi、 yi 设为滚筒上第 i 个截齿的坐标。把 v 设为连续采
收稿日期：2017-12-07 作者简介：张雁珺（1980—），男，本科，毕业于石家庄中原科技专修学院矿山资源开发与管理专业，采煤工程师，现在山西乡宁焦煤集团台头煤焦有限责任公司任副总经理，研究方向为采煤。
速度的方向则如式（7）所示。
tan（x觶 i，y觶 i）=y觶 i/x觶 i .
（7）
在对任意时刻的截齿运动方式进行解答时，得出的加速度方程如式（8）所示。
扇设设设设x咬 i=-R棕12cos棕1t
缮设
.
墒设设设y咬 i=-R棕12sin棕1t
（8）
这时，截齿的加速度的大小如式（9）所示。
姨 ai 平 = x咬 i2+y咬 i2 =R棕12 .
x觶扇设
设设缮设
i=-R
棕1sin棕1t-L
棕2sin棕2t
设
.
y觶设
设墒设
i=R
棕1cos棕1t+L
棕2cos棕2t
（5）
2018 年第 5 期
张雁珺：连续采煤机截割滚筒的运动学分析
· 25 ·
这时，截齿摆动的速度公式如式（6）所示。
姨 vi 摆 = x觶 i2+y觶 i2 = 姨R2棕12+L2棕22+2RL棕1棕2cos（棕1-棕2）t . （6）

《综采工作面采煤机-刮板输送机-液压支架耦合运动学与动力学行为研究》

《综采工作面采煤机-刮板输送机-液压支架耦合运动学与动力学行为研究》篇一摘要在煤矿综合机械化采煤作业中，采煤机、刮板输送机和液压支架之间的耦合关系是保障生产效率、安全与连续性的关键因素。

本文通过对采煤工作面这三者之间的耦合运动学与动力学行为进行深入研究，旨在为优化采煤工艺、提高生产效率和确保矿工安全提供理论依据。

一、引言随着采煤技术的不断发展，机械化采煤已经成为煤矿生产的主流方式。

其中，采煤机、刮板输送机和液压支架作为综采工作面的核心设备，其运动学与动力学行为的耦合关系直接影响到整个采煤过程的安全与效率。

因此，对这三者之间的耦合关系进行研究具有重要的现实意义。

二、运动学研究1. 运动特性分析对采煤机、刮板输送机和液压支架的运动特性进行深入分析。

首先，要研究采煤机的截割速度、截割深度和行走路径，确定其工作时的空间运动轨迹。

其次，分析刮板输送机的输送速度和输送量，以及其与采煤机之间的空间位置关系。

最后，研究液压支架的支撑高度、伸缩速度和动作顺序，确保其与采煤机和刮板输送机之间的协调配合。

2. 耦合运动模型构建基于上述分析，构建采煤机-刮板输送机-液压支架的耦合运动模型。

该模型应能够反映三者之间的空间位置关系和运动协同性，包括它们之间的相对位置、速度和加速度等运动参数。

通过该模型，可以更好地理解三者在采煤过程中的相互作用和影响。

三、动力学行为研究1. 力学分析对采煤机、刮板输送机和液压支架的受力情况进行详细分析。

包括各设备的自重、外部载荷以及相互之间的作用力等。

这些力的大小和方向将直接影响设备的运行状态和稳定性。

2. 动力学模型构建根据力学分析结果，构建动力学模型。

该模型应能够反映各设备在运行过程中的动力特性和相互之间的力学关系。

通过动力学模型，可以预测和评估各设备在运行过程中可能出现的动态行为和问题。

3. 动力学仿真与分析利用计算机仿真技术对动力学模型进行仿真分析。

通过模拟实际工作条件下的采煤过程，观察各设备的运行状态和相互之间的协同性。

采煤机智能化控制理论研究及应用

采煤机智能化控制理论研究及应用随着科技的不断进步和人们对于煤矿安全生产的不断重视，采煤机智能化控制技术逐渐成为了焦点。

通过对采煤机智能化控制的理论研究和实际应用，可以提高采煤机的效率，降低采煤机的故障率，提高煤矿的安全生产水平。

一、采煤机智能化控制技术的理论研究1. 采煤机运动控制算法研究采煤机在工作时需要遵循一定的运动轨迹和速度，因此对采煤机的运动控制算法进行研究非常重要。

目前常用的采煤机运动控制算法有PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。

其中，神经网络控制算法因其具有适应性强、学习能力强等特点，在采煤机智能化控制技术中得到了广泛应用。

2. 采煤机行走力学模型研究采煤机的行走过程和路面的状态有关，因此需要建立采煤机行走力学模型，对采煤机的行走过程进行仿真分析。

采煤机行走力学模型研究可以为采煤机的自动控制提供基础支撑，同时可以为后续的动态负载分析、煤层移动规律研究等提供基础数据。

3. 采煤机安全监测和故障诊断技术研究采煤机在工作时存在着各种各样的安全隐患和故障问题。

因此，采煤机智能化控制技术需要结合相关的监测和诊断技术来对采煤机的安全状态和故障状态进行实时监测和诊断。

常见的监测和诊断技术包括振动监测、声音监测、故障诊断等，可以帮助保障煤矿的安全生产。

二、采煤机智能化控制技术在实际应用中的优势1. 提高采煤机工作效率由于采煤机智能化控制技术可以有效降低人工干预，因此能够大幅提高采煤机的工作效率，提高采煤机的产出量和生产效益。

2. 降低采煤机的故障率采煤机智能化控制技术可以对采煤机的运行状态进行实时监测和诊断，能够在采煤机出现故障时快速进行修复，降低采煤机的故障率，并提高其可靠性和稳定性。

3. 提高煤矿的安全生产水平采煤机是煤矿生产的重要设备，其安全稳定的运行对煤矿安全生产至关重要。

通过采煤机智能化控制技术，可以实现对采煤机的实时监测和诊断，及时发现采煤机存在的安全隐患和故障，提高煤矿的安全生产水平。