悬臂式掘进机截割过程由于煤岩形状、硬度分布的随机性,当截割到硬岩时截割头会产生无规则的剧烈振动,瞬时高强度的冲击对掘进机关键受力部件回转台影响最大,其动态可靠性和寿命影响着截割效率和截割稳定性,为减弱截割过程回转台的振动,首先基于截割现场回转台易失效损坏现象,建立截割过程回转台力学模型,推导回转台力学方程,研究回转台受力随截割参数变化规律;通过搭建截割试验台,测试截割过程回转台振动响应,结合有限元进行回转台振动模态分析,求解回转台前6阶固有频率及振型,分析回转台剧烈振动的原因。其次,基于工况路径分析理论,建立截割过程回转台工况传递路径分析模型,模拟回转台合成振动,分析各激励点对回转台振动贡献量及贡献程度,准确找到回转台主要激振源。最后,通过施加外部主动激励的方式,分析不同激励频率加载下回转台振动情况,探寻能够降低截割过程回转台振动的激励频段。实验结果表明,外部激振频率处于20-60Hz之间,回转台振动幅值降低明显,此频段激励频率对回转台振动控制效果良好,有益于提高回转台寿命,且激振频率为40Hz时回转台振动最小,回转台振动抑制效果最佳。研究结果有益于丰富回转台振动相关研究理论,实现在不改变机械结构基础上,降低回转台受力与结构变形,可为掘进机回转台的振动问题提供理论参考。
0 引 言
1 回转台空间载荷分析
1.1 回转台振动现象
1.2 回转台受力分析
2 回转台振动测试试验
3 回转台振动源分析
3.1 工况传递路径分析理论
3.2 OTPA 模型构建
3.3 模型验证
3.4 OTPA结果分析
4 回转台振动控制研究
4.1 液压激振振动控制机理
4.2 液压激振系统振动仿真分析
4.3.激振频率对回转台振动实验分析
5 结论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会