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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
基于主动激励的掘进机回转台振动抑制研究
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  • 作者

    谢苗王贺李玉岐刘治翔

  • 单位

    辽宁工程技术大学机械工程学院

  • 摘要

    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。

  • 关键词

    掘进机回转台空间力学模型工况传递路径分析激振源主动激励振动控制

  • 文章目录

    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

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