摘要：为解决煤矿巷道掘进过程中支护、铺网、钻孔及锚固等工序自动化水平低、难以高效协同等技术难题,基于TRIZ理论,开展全断面铺锚支机器人的结构创新设计。通过九屏分析法、功能模型图与因果轴分析得出现有铺锚支机器人效率不足的根本原因,并综合运用技术矛盾法、物理矛盾法以及76种标准解等方法,设计出新型全断面铺锚支机器人结构,进而通过ADAMS-AMESim联合仿真,开展其关键迈步式自移支架的机液耦合分析。结果表明:全断面铺锚支机器人具备迈步行走、铺网、支护、锚固、钻孔的平行作业;迈步式自移支架工作时推移缸的最大推架力为10940 N,最大拉架力为18510 N,实际位移与理想位移误差满足设计要求。

摘要：传统混凝土养护箱存在着设定条件不足、设备较大、正常使用移动不便等问题,本文基于TRIZ理论(Theory of the solution of inventive problems)中的功能分析、裁剪分析、因果轴分析、物-场分析和技术矛盾分析方法,对混凝土养护箱进行优化设计,并提出了一种可移动拆卸和远程操作设定的混凝土养护箱设计思路。

摘要：为解决传统触屏玻璃运存装置运存效率不足的技术难题,设计了一种新型的高效触屏玻璃运存装置。基于发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)开展了触屏玻璃运存装置的结构创新设计和优化,通过九屏幕法、组件功能分析及因果分析得出了导致现有触屏玻璃装置运存效率不足的根本原因,并综合运用技术矛盾法、物理矛盾法以及物-场模型法得出新型的触屏玻璃运存装置的解决方案;进而结合ANSYS/Workbench有限元分析软件开展了关键部件传送带夹板的有限元校核分析及多目标优化设计,实现了传送带夹板的轻量化设计,并搭建了实物样机,开展了样机性能试验。结果表明:基于TRIZ理论创新设计的触屏玻璃运存装置,运行稳定、次品率低,存储效率可达720片/h,为人工效率的2倍以上,且合格率相对人工提高2.2%,达到生产企业的技术要求,为触屏玻璃生产线的智能化和无人化奠定了装备基础。

摘要：针对许疃煤矿33采区南翼探水巷底鼓治理工程实际问题,基于TRIZ理论,采用功能组件分析、因果轴分析,揭示了底鼓现象的原因,采用物-场分析和技术矛盾分析,完成了底鼓控制措施的概念性设计和优化,最终提出了“隔水层+反拱衬砌+锚杆+聚丙烯纤维混凝土地坪”的综合底鼓治理方案。在试验巷道完成反拱衬砌施工和现场监测,结果表明:施工完成后60 d的底板最大隆起量小于60 mm,底鼓控制效果显著。TRIZ理论作为一种高度有效的创新方法,扩展了巷道支护工程优化设计思路,为类似工程设计提供了有益参考借鉴。

摘要：为解决当前煤矿深埋巷道围岩大变形严重且修复困难等问题,研制了一种半刚性全封闭钢筋网壳支护结构,基于TRIZ理论,并结合系统功能分析、因果轴分析对支护体系进行优化设计。实践表明,全封闭钢筋网壳支护结构合理、施工方便,能承受高地压作用,达到了较好的支护效果,为巷道支护结构设计提供了参考。

摘要：为解决传统液压支架回撤设备存在的效率及安全问题,基于TRIZ理论开展了回撤装备的创新设计。通过因果轴分析得出现有设备问题的根本原因,并综合运用技术矛盾、物理矛盾法以及物-场模型法提出结构改进方案,进而设计出综采液压支架一体化回撤装备,在此基础上开展了关键部件的有限元校核分析,为综采液压支架回撤装备的创新设计提供了新思路。