含夹矸煤层条件下采煤机螺旋滚筒优化设计

作     者：李明昊 郝哲 范佳艺 赵丽娟 乔捷 LI Minghao;HAO Zhe;FAN Jiayi;ZHAO Lijuan;QIAO Jie

作者机构：沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159 沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000 辽宁省大型工矿装备重点实验室辽宁阜新123000 

基　　金：国家自然科学基金项目(51674134) 辽宁省教育厅青年科技人才育苗项目(LG202029) 辽宁省博士科研启动基金计划项目(2020-BS-153) 辽宁省教育厅基本科研项目(LJ2019JL024) 

出 版 物：《山东科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shandong University of Science and Technology(Natural Science))

年 卷 期：2024年第43卷第1期

页      码：119-126页

摘      要：采煤机截割夹矸煤层时,螺旋滚筒易失效。为提高螺旋滚筒的可靠性,基于刚柔耦合技术、灵敏度设计理论和相关失效性理论进行优化设计;基于破煤机理,对螺旋滚筒的瞬时负载进行数值模拟,建立采煤机刚柔耦合虚拟样机联合仿真模型,通过刚柔耦合虚拟样机仿真获得螺旋滚筒的薄弱区域、应力和振动性能指标;结合可靠性灵敏度理论,分析了关键零件的应力可靠度、振幅可靠度及其动态与渐变灵敏度结果;基于相关失效性理论,得到了螺旋滚筒相关多失效模式可靠度及螺旋滚筒设计变量的可靠性灵敏度,建立改进遗传算法对螺旋滚筒进行可靠性优化设计。结果表明,滚筒综合可靠度由0.888 5提高到0.977 5。优化后的螺旋滚筒设计变量灵敏度绝对值均降低,综合可靠性得到提升。将刚柔耦合技术、可靠性灵敏度设计理论和相关失效性理论相结合,提出一种适用于含夹矸煤层的采煤机螺旋滚筒优化设计方法,为设计高效螺旋滚筒提供了一种有效途径。

主 题 词：含夹矸煤层 采煤机 螺旋滚筒 优化设计 遗传算法 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

D　O　I：10.16452/j.cnki.sdkjzk.2024.01.013

馆 藏 号：203126120...