导读:本文包含了钻式采煤机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:钻式采煤机,优化设计,应用研究
钻式采煤机论文文献综述
宋权[1]（2018）在《钻式采煤机的设计及应用研究》一文中研究指出以我国目前钻式采煤机设计及应用技术现状与发展趋势为研究基础,围绕钻式采煤机钻具相关数学模型、钻式采煤机钻具的优化设计、钻式采煤机样机设计及试验叁个方面展开讨论,并提出了目前钻式采煤机的设计及应用中存在的主要问题,以不断完善发展钻式采煤机。(本文来源于《机械管理开发》期刊2018年01期）
赵宁[2]（2017）在《钻式采煤机钻头应力检测方法研究》一文中研究指出煤炭资源是我国的重要资源。煤炭资源的开采主要依赖于采煤机。钻式采煤机是采煤机的一种类型,主要用于薄煤层的开采。减少采煤机的故障是采煤机安全可靠运行的前提。采煤机机械部分最常见的故障是钻头的断裂。通过应力检测可以及时发现钻头的受力情况,防止发生钻头断裂事故。目前,钻头的应力检测方法大都只能检测钻头的表面应力,但是多数的钻具断裂事故是由于内部应力过大引起的,所以寻找新的应力检测方法对钻头内部应力进行检测具有重要意义。本文将围绕采煤机钻头的漏磁应力检测技术开展研究,主要工作如下:首先,本文通过查阅相关资料,对比分析了几种常见的采煤机钻头应力检测方法,详细分析其检测机理,并给出其数学模型。在此基础上,对比这几种检测技术用于采煤机钻头应力检测的优缺点。其次,介绍了钻式采煤机的结构与工作原理,详细阐述了煤岩的主要物理特性,并建立钻头的受力数学模型。以实际案例为基础,仿真分析钻头的受力种类和受力情况。再次,简述了漏磁检测基本原理,给出了漏磁场的理论模型及基于点偶极子、线偶极子和面偶极子漏磁场分布解析表达式,分析了无限长矩形、V型和孔洞型磁偶极子的漏磁场分布特点,提出可以应用漏磁检测法对采煤机钻具进行应力检测的设想。最后,从宏观热力学理论出发,建立钻头的力磁耦合有限元数学模型。在此基础上,通过ANSYS电磁仿真软件,给出了钻头在不同应力作用下其磁场强度曲线、磁密、磁场矢量以及铁磁体内部磁感线的变化情况。通过载荷加载实验,验证了所建立的力磁耦合模型的正确性。由此验证了通过漏磁检测法,实现钻头应力检测的合理性。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2017-04-10）
刘萍,赵超,杨凡[3]（2016）在《全液压钻式采煤机履带行走机构研究》一文中研究指出根据履带行走机构设计理论和煤矿井下运行工况,对结构参数进行确定。计算钻式采煤机工作时的各牵引阻力,确定总牵引力。利用Pro/E建立全液压钻式采煤机履带行走机构的叁维模型,然后将模型导入ADAMS建立履带行走机构动力学模型,并进行动力学仿真分析,从仿真曲线中得出全液压钻式采煤机在不同地面工况下履带行走机构的动力学特性。(本文来源于《煤炭技术》期刊2016年06期）
付林[4]（2016）在《新型钻式采煤机钻具截割与输送性能研究》一文中研究指出为克服当前钻式采煤机采煤效率低、换钻耗时和钻采偏斜严重等缺点,促进其在薄与极薄煤层中的推广使用,“十二五”期间国家863计划项目“极薄煤层钻式采煤机关键技术与装备”立项,旨在研制一种高效、可靠及经济的高性能新型钻式采煤机。钻具是钻式采煤机的工作机构,作为最核心的部件,其截割与输送性能直接影响整机的可靠性、运行平稳性、生产效率及采煤经济性,研制具有良好截割与输送性能的钻具是研制新型钻式采煤机的重要内容之一。为此,本文以新型钻式采煤机的钻具为研究对象,采用理论分析、模化试验和数值模拟相结合的方法对钻具的截割与输送性能进行研究,为新型钻具和钻采工艺的设计提供指导。针对当前结构形式的钻头,开展了钻头破煤理论研究,分析并掌握了截齿的运动学规律、钻头的破煤机理、截齿的切削工况及破煤量。结合钻头上截齿的切削工况,建立了单齿截煤离散元数值仿真模型,对截齿钻进截割煤岩过程进行了数值模拟,在此基础上,研究并掌握了截槽间距、截齿工作角和截齿运动参数对截齿截割性能的影响规律,为钻头截割性能的分析提供了依据。根据钻头的钻采工况,建立了钻头截割性能评价体系,在此基础上,在煤岩截割试验台上对所研制的试验钻头进行煤岩钻采试验,研究了钻头外形、截齿工作角、运动参数、截齿排距和排布方式等因素对钻头截割性能的影响规律。研究表明:“平面+抛物面”钻头的截割性能优于“平面+圆锥面”钻头;截齿截割角、截齿倾斜角及钻头进给导程均存在最优值使钻头的截割性能最优;钻头进给导程恒定时,钻头各截割性能指标随转速的增大线性恶化;截齿排距对钻头截割性能的影响依赖于钻头的进给导程,设计钻头时,应先确定钻头的进给导程范围,进而选取合理的截齿排距;畸变式钻头的载荷和能耗最小,但其载荷平稳性最差,顺序式钻头的载荷和能耗最大,但其载荷平稳性最好,设计钻头时,应根据不同的使用场合选择合理的截齿排布方式。基于弹性力学和断裂力学理论,分析了围压对煤体强度和裂纹扩展的影响规律,在此基础上,通过利用非线性有限元法对单钻头和多钻头的煤岩钻采过程进行数值模拟,研究了不同围压条件下钻头和钻具的截割性能。研究表明:围压越大,围压向数越多,钻头的载荷和截割比能耗将越大,而平均破煤率则越小,围压对钻头截割性能的影响不可忽视;多钻头并行钻采时,各钻头的截割性能主要受相邻钻头煤岩钻采过程的影响,一定程度上钻头间的相互作用可以改善各钻头的截割性能;钻具上各钻头的截割性能与其钻采工况密切相关,相邻煤孔间煤体的强度弱化是引起各钻采工况钻头间截割性能差异的根本原因,而围压仅是加大这种差异的直接原因;钻具在从动钻头超前排布和从动钻头滞后排布模式下的截割性能差异极小,设计钻具时不宜采用并行排布模式布置钻头。基于离散元法基本理论,利用离散元软件PFC3D建立了钻具输煤数值仿真模型,并系统地建立了钻具输送性能评价体系,在此基础上,研究了钻具在整个钻采过程中的输送行为。研究表明:风筒区域的物料堆积是中间钻杆有效输料的前提条件;新型钻式采煤机应取消犁煤板以避免中间钻杆与风筒间的循环物流;钻头物料输送的单向性和不均匀性导致沿钻具横向的物料分布不均衡,同类部件间的物料充填率、功率及物料输送率等指标均具有显着差异;设计传动箱时应尽可能增大其侧面过料空间;由于较大的物料充填率和过料阻抗,钻头区域物料的涡旋运动极为剧烈;设计钻具时,各部件的进给功率可以忽略,但各部件的进给阻力均应予以考虑;在退钻过程中,风筒区域的残留物料回收率相对较低,调高油缸在物料回收中起主导作用,而钻头起次要作用。利用钻具输煤数值仿真模型对不同首节钻杆叶片缺失长度、钻头布置方案、煤层方位角和转速条件下钻具的输煤过程进行了仿真模拟,研究了相关因素对钻具的物料充填率、功率、物料输送率等输送性能指标的影响规律。研究表明:首节钻杆叶片缺失长度的增加会增大钻头和传动箱处的物料堵塞风险,减小钻具的钻进采出率,设计钻杆时应尽可能减小首节钻杆的叶片缺失长度;在四种钻头布置方案中,方案1和方案3优于方案2和方案4,方案1可以使钻具在高进给速度下获得最优的物料输送性能;钻具各部件的物料充填率、功率和输送比能耗均随正向煤层倾斜角的增大而减小,随负向煤层倾斜角的增大而增大,开设巷道时应尽可能使钻具处于仰采状态;钻具的输送性能随正向煤层走向角的增大而下降,随负向煤层走向角的增大而提高,设计钻具时可通过改变中间钻杆和中间螺旋钻头的转向及叶片旋向以达到间接保证钻具在负向煤层走向角条件下工作的目的;钻头和钻杆各自均存在一个最优转速,为保证钻具的整体输送性能,钻具转速应按钻杆的最优转速选取。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2016-05-01）
李建平,刘送永,程德强[5]（2016）在《极薄煤层钻式采煤机关键技术与装备课题技术总结》一文中研究指出薄煤层煤炭智能开采作业已成煤炭资源开采的重要课题。目前根据采煤设备的不同薄与极薄煤层采煤方法主要为叁种:刨煤机采煤法、滚筒采煤机采煤法和钻式采煤机采煤法。钻式采煤机做为极薄煤层煤炭开采、提高煤炭资源回收率的采煤设备,由工人在采煤工作面外操作,完成设备在工作面内的破煤、装煤、运煤等,设备检修也都在工作面外巷道中进行,真正实现了无人工作面采煤,且占用人员少,劳动生产率高,提高了资源回收利用率。螺旋钻采煤机无人工作面采煤对地质构造适应性强,如果采用滚筒采煤机或刨煤机采煤,长壁工作面遇到较大断层时,需重新开切割眼,工作面搬家,费工费时。而螺旋钻采煤机采煤遇到断层时,只需移动钻机到新地点重新定位钻采即可,工艺、操作都比较简单。该采煤法可广泛地应用于开采围岩较稳定的、煤层倾角在-15°~+15°的极薄煤层,并且还可以用来开采边角煤、叁下压煤、顶板松软破碎煤层和回收各种煤柱。使用螺旋钻采煤机不仅减少了巷道投入、减少开采对地面的影响,而且可最大限度的回收极薄煤层煤量,有利于提高薄极薄煤层的配采比例,延长矿井服务年限,提高矿井的经济效益和社会效益。该课题实施,在研究钻式采煤机截割机理基础上,重点研究钻式采煤机小型化及模块化技术、钻具定向钻进技术、自动快速换钻杆技术,多钻头截割技术,开发具有快速、高效、定向钻进的五钻头小型化、模块化钻式采煤机。有效解决螺旋钻式采煤机研制、开发的基础理论研究不足;采煤过程中受不同地质条件、钻头和钻杆重力及不平衡力矩影响,使钻头和钻杆在钻进过程中经常发生偏斜,限制钻采深度;钻杆装卸占用时间长,严重影响采煤效率;采煤时钻孔之间要根据顶板情况,留有不小于0.2 m宽的小煤柱,且只有叁个钻头开采,采宽小,开采效率和资源回收率低等问题,研制新型钻式采煤机,实现比刨煤机和滚筒采煤机更强的地质适应性。同时,为更快地建立我国更完备的薄与极薄煤层智能开采技术体系提供技术支撑,满足我国煤矿井下极薄煤层无人工作面智能开采作业的需要。该课题依托单位和协作单位是从事矿山设备的研究、产品开发与制造的中煤张家口煤矿机械有限责任公司、中国矿业大学,既有专门从事煤矿采掘设备理论研究的教授、研究生,也有长期从事煤矿采掘设备的设计及制造的工程技术人员,形成"产-学-研"强强联合和优势互补,共同进行课题攻关。(本文来源于《科技资讯》期刊2016年11期）
王君,李倩钰,童敏明,张丹,杜长龙[6]（2016）在《钻式采煤机钻具力磁耦合模型研究》一文中研究指出根据采煤机钻具的受力特点,研究了钻具力磁之间的特征关系,建立了钻具力磁耦合模型。通过分析该模型可获取应力和漏磁场之间的特定耦合关系,从而可根据磁场分布间接获得钻具的应力信息,达到实时监测、安全生产的目的。仿真与测试结果验证了该模型的正确性。(本文来源于《工矿自动化》期刊2016年01期）
胡九洲,杨道龙[7]（2015）在《钻式采煤机螺旋钻杆参数化设计》一文中研究指出钻式采煤机是一种用于薄与极薄煤层的开采设备,螺旋钻杆是钻式采煤机传递动力、输送煤炭的重要部件,其设计强度和使用性能是影响钻式采煤机工作性能的主要因素。为了实现钻式采煤机螺旋钻杆的参数化设计,在分析煤块颗粒与螺旋叶片之间动力学关系的基础上,得到螺旋钻杆主要参数及设计公式,并结合参数化设计方法,利用DriveWorks Solo软件编写设计程序,建立用户界面以实现螺旋钻杆的自动装配、干涉检查以及间隙验证,最终得到不同参数系列的螺旋钻杆叁维模型。对螺旋钻杆进行参数化设计缩短了设计周期,提高了设计效率,有利于实现螺旋钻杆产品系列化。(本文来源于《煤矿机械》期刊2015年09期）
赵宁,童敏明,张丹,杜长龙[8]（2015）在《钻式采煤机截割煤岩原理及力学分析》一文中研究指出钻式采煤机是一种通过钻头割煤的煤矿机械,其截割的效率与钻头过煤的受力因素密切相关。在煤矿煤岩特性和钻头结构的基础上,分析割煤的工作原理,研究了钻采过程中的受力情况,为井下螺旋钻式采煤机的钻头优化设计奠定了基础。(本文来源于《煤矿机械》期刊2015年09期）
崔玉明[9]（2015）在《钻式采煤机工作机构定向钻进偏斜研究》一文中研究指出煤炭资源是一种不可再生能源,为了最大化其开采利用率,避免资源浪费,薄与极薄煤层的弃采、滥采等问题已经成为实现经济社会可持续发展不得不面对的重要难题。钻式采煤机作为一种新型的薄煤层无人工作面开采设备,其工作机构的定向钻进性能成为制约设备使用寿命和钻采效率的关键问题。基于此,本文采用理论分析、多体动力学仿真和模化试验研究的方法,对工作机构的稳定性、模态、偏斜和振动特性进行研究,分析结构形式、钻进深度、载荷等因素对钻式采煤机工作机构定向钻进性能的影响,并针对五钻头采煤机工作机构提出新型钻杆稳定器及一种液压纠偏机构来保证其钻进的定向性。在对钻式采煤机工作机构合理简化和假设的基础上,建立了钻式采煤机工作机构正弦屈曲和螺旋屈曲问题的力学模型,并导出了屈曲平衡方程,得到了临界屈曲载荷与临界转速的关系,为钻式采煤机工作机构的设计和研究提供了指导和理论依据。基于模态分析理论,利用ANSYS-Workbench软件对钻式采煤机工作机构进行约束模态分析和预应力模态分析,获得了不同结构形式、不同钻杆长度条件下工作机构的固有频率和模态振型,并分析了各因素对工作机构固有频率和振型的影响规律,得到了工作机构弯曲变形形式与各因素之间的关系,为提高工作机构整体和局部稳定性提供了参考和指导。利用动力学分析软件ADAMS软件建立了钻式采煤机工作机构刚柔耦合动力学模型,分别对叁钻头、五钻头工作机构在不同钻进深度和不同偏载条件下的偏斜和振动特性进行了仿真分析。研究表明:五钻头工作机构的抗偏斜能力、振动特性和偏斜作用力明显优于叁钻头工作机构形式;随着钻进深度的不断增加,工作机构在x和y方向的偏斜和振动均有增大趋势并逐渐趋于稳定,且在y方向的偏斜量远大于x方向的偏斜量;受偏载作用时,工作机构会产生较为严重的单侧偏斜;钻杆稳定器每间隔5节钻杆和风筒布置时,既能有效减小工作机构的偏斜和振动,又能尽量少的布置稳定器以减弱其对钻杆输煤的影响。仿真研究结果为降低钻式采煤机工作机构的振动、提高钻式采煤机工作可靠性和使用寿命提供了依据。开展了钻式采煤机试验研究,在煤岩截割试验台的基础上搭建了叁钻头工作机构模拟钻进试验台,并根据所需要测试的参数构建了试验台测试系统;进行了叁钻头工作机构在不同钻进深度下的模化钻进试验,获得工作机构的推进阻力、钻削扭矩及其偏斜和振动特性。模化试验研究成果为降低钻式采煤机工作机构的偏斜和振动提供了试验依据,对实现钻式采煤机的定向钻进和钻采效率的提高具有参考价值。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2015-04-10）
王雁翔[10]（2014）在《保护层开采钻式采煤机截齿耐磨性研究》一文中研究指出保护层开采是防治煤与瓦斯突出最有效、最经济的区域性防突措施，保护层多为薄或极薄煤层，煤层硬度大，主要用钻式采煤机开采，而作为保护层开采的截割刀具，镐形截齿的使用寿命和截割性能直接影响保护层开采的效率和成本。本文针对保护层开采过程中镐形截齿磨损失效的问题，采用理论分析、仿真与试验相结合的方法，研究钻式采煤机钻头筋板截齿不同安装角对截齿磨损和截割阻力的影响，以获得既能满足截割保护层煤岩需求，又可有效减低镐形截齿磨损失效率的截齿安装角度。在前苏联学者截齿截割力模型的基础上，分析磨损截齿与未磨损截齿的受力模型；从避免截齿齿身与煤岩干涉磨损的角度出发，研究筋板截齿的切削角与旋转角对切削效果的影响；在保证截齿工作性能良好的前提下，建立截齿轮廓线与煤岩截槽在截齿轴线与钻进方向所成的平面内投影的数学关系方程，并以U43KL/C22型截齿为例进行计算，得到了截齿与截槽不干涉时的安装角度，为钻式采煤机截齿的磨损研究提供理论依据。根据保护层煤岩选择标准，介绍保护层煤岩的结构特性和物理-机械性质；分析保护层开采过程中截齿磨损失效对截割过程影响；根据磨料磨损简化方程确定截齿截割过程中影响磨损量的主要因素，并分析煤的磨料磨损性，为保护层开采钻式采煤机截齿磨损的仿真与试验研究的参数选择提供指导。在简要介绍有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA和离散元软件PFC3D的基础上，根据保护层煤岩物理特性，建立了单齿钻进截割有限元模型，利用ANSYS/LS-DYNA软件仿真16组不同安装角镐形截齿对保护层煤岩模型的截割，得到截割过程中截齿表面的受力情况；在煤岩离散元单轴抗压仿真的基础上建立单齿截割离散元模型，利用PFC3D离散元软件仿真16组不同安装角截齿对煤岩模型的截割，得到截割过程中截齿表面不同区域所受的截割阻力。以原有截割试验台为基础设计单齿钻进截割钻头，根据截齿本身合金头与齿身硬度的比例关系，采用低硬度材料代替原有合金头材料和截身材料制造模拟试验截齿，以缩短试验时间和试验煤壁的消耗；根据单轴抗压试验得到的不同配制比例试件的平均应力应变曲线，以天然煤岩为计算基准，按照设计钻头的尺寸，计算试验煤壁的抗压强度，配制符合要求的试验煤壁；用模拟试验截齿进行单齿钻进截割试验，获得不同安装角度截齿的磨损情况。本文的研究对确定筋板截齿合理的安装角度、提高截齿的耐磨性具有理论意义与实用价值。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2014-04-01）
钻式采煤机论文开题报告
（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：
煤炭资源是我国的重要资源。煤炭资源的开采主要依赖于采煤机。钻式采煤机是采煤机的一种类型,主要用于薄煤层的开采。减少采煤机的故障是采煤机安全可靠运行的前提。采煤机机械部分最常见的故障是钻头的断裂。通过应力检测可以及时发现钻头的受力情况,防止发生钻头断裂事故。目前,钻头的应力检测方法大都只能检测钻头的表面应力,但是多数的钻具断裂事故是由于内部应力过大引起的,所以寻找新的应力检测方法对钻头内部应力进行检测具有重要意义。本文将围绕采煤机钻头的漏磁应力检测技术开展研究,主要工作如下:首先,本文通过查阅相关资料,对比分析了几种常见的采煤机钻头应力检测方法,详细分析其检测机理,并给出其数学模型。在此基础上,对比这几种检测技术用于采煤机钻头应力检测的优缺点。其次,介绍了钻式采煤机的结构与工作原理,详细阐述了煤岩的主要物理特性,并建立钻头的受力数学模型。以实际案例为基础,仿真分析钻头的受力种类和受力情况。再次,简述了漏磁检测基本原理,给出了漏磁场的理论模型及基于点偶极子、线偶极子和面偶极子漏磁场分布解析表达式,分析了无限长矩形、V型和孔洞型磁偶极子的漏磁场分布特点,提出可以应用漏磁检测法对采煤机钻具进行应力检测的设想。最后,从宏观热力学理论出发,建立钻头的力磁耦合有限元数学模型。在此基础上,通过ANSYS电磁仿真软件,给出了钻头在不同应力作用下其磁场强度曲线、磁密、磁场矢量以及铁磁体内部磁感线的变化情况。通过载荷加载实验,验证了所建立的力磁耦合模型的正确性。由此验证了通过漏磁检测法,实现钻头应力检测的合理性。
（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。
钻式采煤机论文参考文献
[1].宋权.钻式采煤机的设计及应用研究[J].机械管理开发.2018
[2].赵宁.钻式采煤机钻头应力检测方法研究[D].中国矿业大学.2017
[3].刘萍,赵超,杨凡.全液压钻式采煤机履带行走机构研究[J].煤炭技术.2016
[4].付林.新型钻式采煤机钻具截割与输送性能研究[D].中国矿业大学.2016
[5].李建平,刘送永,程德强.极薄煤层钻式采煤机关键技术与装备课题技术总结[J].科技资讯.2016
[6].王君,李倩钰,童敏明,张丹,杜长龙.钻式采煤机钻具力磁耦合模型研究[J].工矿自动化.2016
[7].胡九洲,杨道龙.钻式采煤机螺旋钻杆参数化设计[J].煤矿机械.2015
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[9].崔玉明.钻式采煤机工作机构定向钻进偏斜研究[D].中国矿业大学.2015
[10].王雁翔.保护层开采钻式采煤机截齿耐磨性研究[D].中国矿业大学.2014