采煤機變速截割傳動系統(tǒng)研究.pdf

1、采煤機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，深部危險煤層的開采比例會逐漸加大，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)采煤機只調(diào)牽引速度而不調(diào)截割轉(zhuǎn)速，在復雜地質(zhì)煤層下的工況適應性差，也不符合無人采掘裝備智能截割的要求。因此，本文基于“973”研究計劃，提出一種采煤機變速截割傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)了采煤機截割轉(zhuǎn)速可調(diào)。

2、>　　本研究主要內(nèi)容包括：①基于差動行星齒輪轉(zhuǎn)速耦合原理，提出一種新型的采煤機變速截割傳動系統(tǒng)，并對傳動系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)進行匹配，隨后給出滾筒轉(zhuǎn)速與變頻電機頻率間的表達式，為采煤機變速截割傳動系統(tǒng)調(diào)速提供依據(jù)；②根據(jù)設計的采煤機變速截割傳動系統(tǒng)，以集中質(zhì)量法建立包括截割電機轉(zhuǎn)子和滾筒的采煤機變速截割傳動系統(tǒng)動力學方程，給出方程中動力學參數(shù)的計算公式，并分析時變嚙合剛度傅里葉展開式項數(shù)對嚙合剛度的影響；③以AMESim為分析平臺，建立采煤機變

3、速截割傳動系統(tǒng)運動學模型，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，變頻電機轉(zhuǎn)速的變化情況，為制定電機調(diào)速策略提供參考；④建立差動行星齒輪系統(tǒng)的無阻尼自由振動動力學方程，并求解系統(tǒng)的固有特性，分析系統(tǒng)的振動形式；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，并推導差動2K-H行星齒輪嚙合頻率的表達式；⑤建立采煤機變速截割傳動系統(tǒng)和傳統(tǒng)采煤機截割傳動系統(tǒng)的AMESim動力學模型，分別對比兩種截割傳動系