导读:本文包含了变速截割论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:采煤机,智能化,变速截割,仿真模型
变速截割论文文献综述
牛瑞军[1]（2019）在《滚筒采煤机智能变速截割控制研究》一文中研究指出以斜沟矿300 k W电牵引滚筒采煤机为研究对象,通过对采煤机截割煤壁时运动学分析,推导出牵引速度和滚筒转速相关的运动力学方程式,基于此运用Matlab/Simulink工具建立采煤机仿真模型,分析煤层截割阻抗与电牵引滚筒采煤机截割电机定子电流的关系,进而提出煤壁截割阻抗的识别方法和采煤机智能变速截割控制方法。采煤机仿真模型运用该方法后进行截割煤壁作业,从煤壁截割过程可以看出,智能变速截割调速控制方法效果十分明显,采煤机能够有效识别煤层截割阻抗,进行自动、智能化变速截割作业。(本文来源于《机械研究与应用》期刊2019年03期）
邱教娟[2]（2019）在《采煤机短链传动的变速截割部可靠性研究》一文中研究指出地质条件、煤岩属性多变,使得采煤机截割部负载具有重载强冲击特点,极易导致截割部驱动系统发生故障。本文以MG250/601-WD电牵引采煤机截割部为基础,设计一种采煤机截割部新型的短链传动系统,旨在改善截割部的性能,提高系统的可靠性。主要研究工作和结论如下:(1)根据某矿区故障数据,得出采煤机截割部故障的类型。通过分析传统采煤机截割部的传动系统,针对其中故障多发的叁相异步电动机和齿轮传动进行深入研究,最终设计了新型的采煤机短链传动系统。设计了NGW减速器和齿形链传动,并进行强度校核,接着对永磁同步电机和变频器进行选型。短链传动从源头降低转速,减少齿轮的啮合频率,提高齿轮的使用寿命。在SOLIDWORKS中建立齿形链传动系统几何模型,截取其中5节齿形链,利用有限元分析软件WORKBENCH进行处理并仿真,得到应力云图,验证齿形链材料选择和结构设计满足强度要求,并找到设计中薄弱环节,为加工制造提供理论依据。(2)通过对两种系统建立故障树,找到导致故障发生的所有故障模式,通过最小割集对两种系统进行定性分析,结果表明:短链传动系统最小割集的数目比现有传动系统减少12个,减速器底事件由22个减少到16个,短链传动系统可靠性更高。用可靠性预测的方法,分别求出两种系统截割电机和减速箱传动系统的基本失效率。结果表明:采煤机截割部电机失效率远低于传动系统失效率,短链传动系统的截割电机和减速箱失效率低于现有系统。从可靠性的角度分析,用短链传动系统代替现有的齿轮传动系统应用到采煤机上是切实可行的,而且达到了预期的效果,在相同条件下可靠度增加了23.48%,具有较好的应用前景。(3)对短链传动系统应用叁维实体建模软件SOLIDWORKS建立正确的几何模型,然后联合ADAMS建立采煤机截割部的刚体模型,对导入模型进行前处理、添加约束、接触和负载。联合MATLAB和ADAMS建立3种工况下的随机负载曲线,并仿真短链传动系统在不同负载情况下链节的运动轨迹、从动链轮角速度变化和齿形链系统瞬时传动比。分析表明:随着负载的增加,运动轨迹无明显变化,基本按照设计轨迹运行;输出角速度的波动量和瞬时传动比误差随之增加,但是在合理范围之内;短链传动系统在叁种工况下,都具有良好的动态特性,短链传动系统可以与3m/min、4m/min、5m/min的牵引速度配合工作,提高采煤机的工作效率。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-04-01）
赵国凯[3]（2019）在《采煤机截割部稳定性影响因素以及变速控制的仿真研究》一文中研究指出本文在对采煤机截割部影响因素系统研究的基础上提出保证采煤机稳定运行的方案,认为采煤机截割部稳定性的影响因素主要包括煤体的力学特性、截割部和牵引机构的参数、以及截齿的几何参数;得到了采煤机工作稳定性控制的两种方案:方案一为不改变采煤机牵引速率,加大滚筒的转动速率;方案二为先将采煤机牵引速率减小至目标值,然后将滚筒的转动速率增大到目标值,最后将牵引速率增大至初始值;对两个方案进行了仿真研究,认为方案一下需要在调速瞬间控制滚筒的转速变化率。(本文来源于《煤矿现代化》期刊2019年01期）
易园园[4]（2018）在《变速变载工况下采煤机截割传动系统机电耦合动力学研究》一文中研究指出煤炭采掘正在向智能化、无人化方向发展,在减轻煤矿工人的劳动强度、提高安全生产水平的同时,对采煤机的可靠性、状态感知及工况适应能力提出了更高的要求。截割传动系统是采煤机实现破煤的关键部件,由于煤岩变化具有强随机性和强突变性,使其长期运行在变载荷、变转速等非稳态工况;同时,截割传动系统是一个大功率电机驱动多级齿轮传动的机电耦合系统,其结构复杂,零部件众多,内外部激励和非线性因素丰富。以上因素迭加,使截割传动系统的动力学行为十分复杂,导致系统故障频发、设备停机时间长,严重制约综采工作面的生产效率和经济效益。本文在国家重点基础研究发展计划(973计划)“深部危险煤层无人采掘装备关键基础研究”课题四“重载突变工况的高效动力传递原理及自适应控制方法”(编号:2014CB046304)的支持下,针对采煤机截割传动系统复杂多变的工况特点和多激励源、多响应点的结构特点,以动力学分析为手段,重点研究了变速、变载等非稳态工况激励以及时变啮合刚度、时变轴承刚度、扭转电磁刚度等动态参数激励联合作用下截割传动系统的动力学行为,掌握了典型工况和结构参数对系统动态特性的影响规律,揭示了电机-齿轮系统的机电耦合作用机理,可为采煤机截割传动系统的动力学设计、运行状态监测和工况适应性提升提供理论支撑。本文的主要研究内容如下:(1)通过改进建模方法和模型参数计算方法,提出了一种适用于变速、变载等非稳态工况的定轴齿轮和行星齿轮传动的集中参数动力学模型。模型方面,将刚体转动集成到传统齿轮振动模型中,同时引入与刚体转动有关的齿轮径向和切向惯性力,使模型适用于宽范围变速工况。模型参数方面,考虑接触变形、接触长度随载荷非线性变化的特点,改进了齿轮啮合刚度、轴承支承刚度的数值计算方法,使其适用于大跨度变载工况;将齿轮啮合刚度、啮合误差、轴承支承刚度等周期性激励表示为角域函数,摆脱了以往时域表示法需预先设定系统运行速度的限制,使其适用于随机变速工况。(2)将变速变载齿轮动力学模型与异步电机等效电路模型集成,建立了采煤机截割部电机驱动多级齿轮传动系统的机电耦合模型。研究了电机磁场、运行速度和加速度等因素对截割传动系统固有振动特性的影响;综合采用坎贝尔图、模态能量法和扫频分析法,识别出系统在宽变速范围内的共振转速和危险构件;比较了正常转速和共振转速下齿轮系统扭振对电机电流的影响规律。(3)计算了不同负载下的电机扭转电磁刚度、齿轮时变啮合刚度、轴承时变支承刚度,研究了外部负载变化对截割传动系统固有振动特性的影响,同以往将固有特性视为和工况无关的方式相比,更加真实地反映了运行状态下齿轮系统的固有特性;研究了在冲击载荷激励下系统的振动、动载荷和电流的瞬态响应特性,识别出了系统的结构薄弱环节;对比了大跨度变载条件下系统的机电动态响应,探明了电流中振动信息对负载的灵敏性。(4)针对煤岩冲击引起的截割传动系统短期过载工况,通过参数相关性分析识别出影响系统性能的敏感结构参数,在此基础上建立了系统减振抗冲性能优化模型,采用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法进行参数优化,有效降低了系统瞬时动载荷,提升了系统的动力学性能;针对煤质变硬引起的截割传动系统长期过载工况,依据采煤机截割-牵引运动学耦合关系制定了4种调速降载控制策略,并通过对比筛选出不同过载工况下的最佳策略,与现有调速策略相比,在保证安全运行的基础上提高了采煤生产率。以上研究分别从机械设计角度和主动控制角度提升了截割传动系统对非稳态工况的适应性。(5)搭建了叁相异步电机驱动行星齿轮传动系统实验台,开展了冲击载荷条件、升速扫频条件以及主动调速控制条件下机电动态特性的实验研究,获得了不同工况下传动系统动载荷以及电机电流的变化特性。通过对比,验证了机电耦合动态特性理论研究结果的正确性。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-10-01）
葛帅帅,秦大同,胡明辉,刘永刚[5]（2018）在《不同截割工况下变速截割采煤机截割性能多目标优化》一文中研究指出为了在不同截割工况下实现采煤机安全运行和高效生产,以牵引速度、滚筒转速为优化变量,以齿轮动载荷、采煤生产率、块煤率以及截割比能耗为子目标,建立了采煤机截割性能多目标优化模型;提出了基于权重系数轮换的各性能子目标权重系数的寻优方法,以确定适应不同截割工况的最优权重组合。利用遗传算法优化得到正常煤层、夹矸煤层和岩石断层工况下随截割阻抗变化的最优牵引-截割运动参数,并对比分析最优运动参数控制和传统牵引调速控制下采煤机的截割性能。结果表明,与传统牵引调速控制相比,采用最优运动参数控制不但明显提高了正常煤层和夹矸工况下的采煤经济性能,而且可安全快速通过断层区;此外,滚筒转速在24 r/min附近时截割传动系统出现局部共振,因此滚筒变速截割时应避免在共振转速下运行。所得结果为采煤机自适应变速截割的实施提供参考。(本文来源于《煤炭学报》期刊2018年08期）
刘永刚,侯立良,秦大同,闫忠良[6]（2018）在《基于综合截割性能优化的采煤机变速截割控制》一文中研究指出针对目前滚筒采煤机在生产过程中采用单一牵引调速影响截割性能的问题,对采煤机的变速截割进行了探索研究.考虑变速截割的可行性及可靠性,按截割阻抗的大小对煤层硬度进行了平均划分;综合考虑不同截割性能指标的要求,对其进行加权平均作为优化目标,对截割运动参数进行了优化;在此基础上,对由截割阻抗变化引起的不同工况的调速策略进行了比较分析,得到了截割性能最优的变速截割调速控制策略.研究结果可为采煤机高效变速截割奠定理论基础.(本文来源于《东北大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
闫忠良[7]（2016）在《采煤机自适应变速截割控制研究》一文中研究指出滚筒采煤机是机械化采煤的主要设备,也是实现集约化采煤的重要技术装备,广泛应用于不同地质条件下的煤炭开采。但是当前采煤机仍存在着诸多问题:其智能化程度低、尚未实现单机自动化控制;仅对其牵引速度进行控制而不调节滚筒转速,在整个综采工作面上因煤层硬度等变化使得采煤机在生产过程中不能保证较高的截割性能,如块煤率较低并产生较多粉尘,既影响了原煤的使用范围和经济价值也产生较大的健康和安全隐患。因此,实现采煤机的自适应控制以及进一步提高采煤机在整个综采面的截割效能成为当前采掘技术与装备的研究热点。本论文结合国家重点基础研究发展计划(973计划)项目——“深部危险煤层无人采掘装备关键基础研究”(编号:2014CB046304),开展了采煤机的自适应变速截割控制方面的研究工作,主要内容如下:(1)阐述了现有电牵引滚筒采煤机的构造、工作原理以及工作特性,分析了采煤机截割部、牵引部的负载及运动学关系;以某300k W电牵引采煤机为对象,利用Matlab/Simulink软件建立了包括牵引部、截割部以及相关控制系统的采煤机仿真模型。(2)从理论分析以及仿真与实验数据验证两方面获得了煤层截割阻抗与采煤机截割电机定子电流的关系,结合小波包分解技术进行了特征参数的处理;基于神经网络对煤层截割阻抗范围进行了识别,为采煤机自适应控制奠定基础。(3)对适合于滚筒采煤机开采的中硬煤层和硬煤层进行了截割阻抗范围的划分;以高块煤率和低截割比能耗同时兼顾生产率的综合较优为目标,以采煤机截割功率等为约束条件,利用基于模拟退火的粒子群算法进行了采煤机截割参数的优化,得到了优化后的采煤机牵引速度和滚筒转速,比较分析了不同工况下的截割运动参数调节策略对截割性能的影响;在此基础上,提出采煤机的自适应变速截割的整机控制策略,实现采煤机对煤层截割阻抗范围变化的自适应变速截割。(4)对采煤机截割电机和牵引电机的调速控制方法进行了比较分析,改进了传统矢量控制变频调速系统的速度控制器;对具体的调速信号进行了路径的优化,并对比和分析了结合不同调速控制方法的调速效果;最后,对采煤机自适应变速截割控制进行了仿真和分析。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-05-01）
马鹏程[8]（2016）在《采煤机变速截割传动系统研究》一文中研究指出采煤机是煤矿综采工作面的核心装备,其可靠性及智能化程度对采煤机的安全高效生产有着重要影响。随着浅层煤炭资源的枯竭,深部危险煤层的开采比例会逐渐加大,使得我国采煤行业迫切需要无人采掘装备,以期提高煤炭开采效率并减少潜在的矿工伤亡事故。由于传统采煤机只调牵引速度而不调截割转速,在复杂地质煤层下的工况适应性差,也不符合无人采掘装备智能截割的要求。因此,本文基于“973”研究计划,提出一种采煤机变速截割传动系统,实现采煤机截割转速可调,论文的主要研究工作如下:(1)基于差动行星齿轮转速耦合原理,提出一种新型的采煤机变速截割传动系统,并对传动系统关键参数进行匹配,随后给出滚筒转速与变频电机频率间的表达式,为采煤机变速截割传动系统调速提供依据;(2)根据设计的采煤机变速截割传动系统,以集中质量法建立包括截割电机转子和滚筒的采煤机变速截割传动系统动力学方程,给出方程中动力学参数的计算公式,并分析时变啮合刚度傅里叶展开式项数对啮合刚度的影响。(3)以AMESim为分析平台,建立采煤机变速截割传动系统运动学模型,分别分析系统在阶跃信号、不同斜率的斜坡信号和不同变化频率的正弦信号下,变频电机转速的变化情况,为制定电机调速策略提供参考。(4)建立差动行星齿轮系统的无阻尼自由振动动力学方程,并求解系统的固有特性,分析系统的振动形式;研究齿轮的啮合刚度与构件的支撑刚度对系统固有频率的影响,并推导差动2K-H行星齿轮啮合频率的表达式。(5)首先,建立采煤机变速截割传动系统和传统采煤机截割传动系统的AMESim动力学模型,分别对比两种截割传动系统恒速截割时,在阶跃载荷下同级齿轮副的相对位移与接触力。其次,分别对比两种截割传动系统变速截割时,在阶跃载荷下同级齿轮副的相对位移与接触力。最后,分析采煤机变速截割传动系统恒速截割时,在不同频率的脉冲载荷下的动态响应。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-05-01）
马正兰,杜长龙,刘送永[9]（2009）在《高块煤率采煤机变速截割的理论研究》一文中研究指出针对目前滚筒式采煤机在生产中存在的块煤率低和工作时粉尘大的问题,论文首次提出了高块煤采煤机变速截割的思路,在对高块煤率截割的最佳截齿配置方式研究的基础上,开展了在不同截割阻抗煤质条件下的截割速度和牵引速度的优化研究,为变速截割技术的实施供了理论依据。(本文来源于《煤炭工程》期刊2009年12期）
马正兰[10]（2009）在《变速截割采煤机关键技术研究》一文中研究指出滚筒式采煤机是高产、高效机械化采煤的主要设备,广泛应用于不同地质条件下的煤炭开采。目前在生产上存在的主要问题是块煤率低和工作时粉尘大。为此,论文开展了变速截割采煤机关键技术的研究。在对煤岩物理机械性质和截齿破煤机理分析的基础上,推算出了描述截齿各安装角度之间几何关系的表达式,建立了截齿安装角β优化的数学模型;对叶片部和端盘部截齿的配置方式和切削图形进行了分析,提出了高煤块率端盘部截齿的优化配置方式。为了提高块煤率,研究了滚筒有关截割参数对切削图面积Am和方正率ξ的影响,建立了以切削图面积Am最大为目标函数的滚筒参数优化数学模型,并应用直接比较—比例法的遗产算法进行了优化计算,得出了在不同截齿配置条件下相应的结构参数和截割参数优化值、以及高块煤率叶片部截齿的优化配置方式。高块煤率采煤机滚筒的结构优化是在一定的煤层性质条件下进行的,为了满足不同性质煤层高块煤率截割的需要,进行了采煤机变截割速度和牵引速度的优化研究;同时,提出了依据检测采煤机的截割载荷间接识别煤层的截割阻抗的方法,并以此进行截割参数的调整。针对煤矿井下采煤工作面的恶劣工况和环境条件,论文选用了微处理器S3C44B0X、高速A/D转换40kSPS、CF卡组成嵌入式采煤机截割载荷检测系统,进行了硬件和软件设计、防干扰和本质安全设计,所研制的系统在煤矿井下进行了采煤机截割载荷的实测,表明其可行性和实用性。由于开关磁阻电机(SRM)具有结构简单坚固、转子免维护、低速转矩大等优点,论文选择SRM作为采煤机变速截割的动力源;采用有限元法对SRM的磁路特性进行了分析,为SRM结构的优化设计提供理论依据;采用实验的方法,获得了采煤机牵引部SRM样机的磁链曲线,为研究SRM的特性及控制策略提供实验资料;给出了反映SRM非线性电磁特性的磁链模型的几种建模方法,并对各种模型优化的磁链曲线和样机实测磁链曲线进行对比分析,为建模方法的选择打下了基础。为了提高开关磁阻电机驱动(SRD)系统运行的可靠性,提出了无位置传感器SRM的控制策略,完成了SRD系统相关的硬件和软件设计;采用激励脉冲法对SRM的启动工作相进行选择,解决了生产实际中SRM无反转启动问题;搭建了18.5kW牵引部SRM的实验平台,开展了实验研究,实验结果验证了所提出的无位置传感器控制策略的正确性,证明了无位置传感器采煤机SRD系统的可行性与可靠性。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2009-12-01）
变速截割论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
地质条件、煤岩属性多变,使得采煤机截割部负载具有重载强冲击特点,极易导致截割部驱动系统发生故障。本文以MG250/601-WD电牵引采煤机截割部为基础,设计一种采煤机截割部新型的短链传动系统,旨在改善截割部的性能,提高系统的可靠性。主要研究工作和结论如下:(1)根据某矿区故障数据,得出采煤机截割部故障的类型。通过分析传统采煤机截割部的传动系统,针对其中故障多发的叁相异步电动机和齿轮传动进行深入研究,最终设计了新型的采煤机短链传动系统。设计了NGW减速器和齿形链传动,并进行强度校核,接着对永磁同步电机和变频器进行选型。短链传动从源头降低转速,减少齿轮的啮合频率,提高齿轮的使用寿命。在SOLIDWORKS中建立齿形链传动系统几何模型,截取其中5节齿形链,利用有限元分析软件WORKBENCH进行处理并仿真,得到应力云图,验证齿形链材料选择和结构设计满足强度要求,并找到设计中薄弱环节,为加工制造提供理论依据。(2)通过对两种系统建立故障树,找到导致故障发生的所有故障模式,通过最小割集对两种系统进行定性分析,结果表明:短链传动系统最小割集的数目比现有传动系统减少12个,减速器底事件由22个减少到16个,短链传动系统可靠性更高。用可靠性预测的方法,分别求出两种系统截割电机和减速箱传动系统的基本失效率。结果表明:采煤机截割部电机失效率远低于传动系统失效率,短链传动系统的截割电机和减速箱失效率低于现有系统。从可靠性的角度分析,用短链传动系统代替现有的齿轮传动系统应用到采煤机上是切实可行的,而且达到了预期的效果,在相同条件下可靠度增加了23.48%,具有较好的应用前景。(3)对短链传动系统应用叁维实体建模软件SOLIDWORKS建立正确的几何模型,然后联合ADAMS建立采煤机截割部的刚体模型,对导入模型进行前处理、添加约束、接触和负载。联合MATLAB和ADAMS建立3种工况下的随机负载曲线,并仿真短链传动系统在不同负载情况下链节的运动轨迹、从动链轮角速度变化和齿形链系统瞬时传动比。分析表明:随着负载的增加,运动轨迹无明显变化,基本按照设计轨迹运行;输出角速度的波动量和瞬时传动比误差随之增加,但是在合理范围之内;短链传动系统在叁种工况下,都具有良好的动态特性,短链传动系统可以与3m/min、4m/min、5m/min的牵引速度配合工作,提高采煤机的工作效率。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
变速截割论文参考文献
[1].牛瑞军.滚筒采煤机智能变速截割控制研究[J].机械研究与应用.2019
[2].邱教娟.采煤机短链传动的变速截割部可靠性研究[D].中国矿业大学.2019
[3].赵国凯.采煤机截割部稳定性影响因素以及变速控制的仿真研究[J].煤矿现代化.2019
[4].易园园.变速变载工况下采煤机截割传动系统机电耦合动力学研究[D].重庆大学.2018
[5].葛帅帅,秦大同,胡明辉,刘永刚.不同截割工况下变速截割采煤机截割性能多目标优化[J].煤炭学报.2018
[6].刘永刚,侯立良,秦大同,闫忠良.基于综合截割性能优化的采煤机变速截割控制[J].东北大学学报(自然科学版).2018
[7].闫忠良.采煤机自适应变速截割控制研究[D].重庆大学.2016
[8].马鹏程.采煤机变速截割传动系统研究[D].重庆大学.2016
[9].马正兰,杜长龙,刘送永.高块煤率采煤机变速截割的理论研究[J].煤炭工程.2009
[10].马正兰.变速截割采煤机关键技术研究[D].中国矿业大学.2009