动载荷作用下大功率刨煤机能耗变化规律研究

刨煤机能耗的变化规律对评价刨煤机破碎能力和生产能力以及能量利用率有着重要的影响。在工作中，动载荷对大功率刨煤机的影响更为突出。分析大功率刨煤机运行过程中，煤壁施于刨头的刨削阻力以及其它各种因素影响的动载荷作用，建立刨削单位能耗以及刨煤机单位能耗模型，分析各种影响因素如煤壁性质、刨煤机结构参数、工况参数等对能耗的影响。通过理论分析、数值仿真和实验相结合的方法研究刨煤机能耗的变化规律。动载荷作用下大功率刨煤机的能耗变化规律研究对降低刨煤机能耗、提高能量利用率、进一步优化刨煤机结构和工况参数、发展我国刨煤机理论提供基础理论支持，对促进我国薄煤层高产高效自动化开采和刨煤机的研发使用等方面无疑具有重要的现实意义和工程应用价值。

本项目旨在分析大功率刨煤机在动载荷作用下的能耗变化规律，建立刨削单位能耗以及刨煤机单位能耗模型，分析各种影响因素如煤壁性质、刨煤机结构参数、工况参数等对能耗的影响，探讨降低刨煤机能耗的有效措施。此项目对于刨煤机的研发使用和促进我国薄煤层高产高效自动化开采等方面具有重要意义。. 根据刨煤机的运行情况，分析煤壁性质参数、工况参数对刨煤机动力学性能的影响，建立了较为全面的刨削和非刨削时的刨煤机动力学方程，建立了动载荷作用下的刨煤机能耗和单位能耗模型，对影响能耗和单位能耗的相关因素进行分析，通过MATLAB/Simulink对煤层性质、刨煤机结构参数和运行参数对刨煤机能耗的影响进行了仿真分析。. 仿真结果表明：刨削时，煤层抗截强度和刨削深度对刨煤机单位能耗影响很大；刨链预紧力、刨头与滑架摩擦系数、刨链与滑架摩擦系数影响较大；工作面长度、刨头速度和刨头质量影响最小。非刨削时，刨头与滑架摩擦系数、刨链与滑架摩擦系数对刨煤机的能耗影响最大；由于没有刨削阻力等作用，预紧力的影响不明显，刨头质量的影响变大；刨速对能耗的影响非常小。无论刨削和非刨削情况，当施加的预紧力超过理想预紧力时，刨煤机能耗增加显著。. 通过自行研制的刨煤机综合实验台进行了刨煤机功率测试实验。针对不同抗截强度和不同刨削深度进行了实验，得到的刨削时刨煤机能耗和单位能耗的规律与仿真结果一致。非刨削情况，对不同刨链预紧力条件下的刨煤机能耗进行了实验，得到的实验结果验证了仿真结果。. 并以刨煤机单位能耗最低、生产能力最大、零部件动力学响应最小为目标对刨煤机参数进行多目标优化，改变加权系数，可得到不同条件下的优化参数和结果，指导刨煤机设计和运行参数选择。. 研究计划执行情况良好，未出现调整和变动的情况。共发表学术论文12篇，获奖3项。所得研究成果已达到预期目标。