掘進機回轉(zhuǎn)臺受力分析

李英娜

摘 要：本論文對掘進機處于不同位姿狀態(tài)下的回轉(zhuǎn)臺進行了受力分析，其中包括掘進機截割臂處于最下端，水平位置和最上端三個位置時候進行受力分析。在分析過程中首先對整個回轉(zhuǎn)臺的最大應力進行分析，同時也對回轉(zhuǎn)臺的薄弱部分進行了分析。經(jīng)過分析可以知道回轉(zhuǎn)臺設(shè)計合理，滿足工作需求。

關(guān)鍵詞：掘進機； 回轉(zhuǎn)臺； 受力分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.099

1 序論

掘進機為煤礦采掘的關(guān)鍵設(shè)備。而掘進機回轉(zhuǎn)臺承載了掘進機運行時候的大部分載荷，因此我們在對掘進機進行設(shè)計時候要對掘進機的回轉(zhuǎn)臺進行系統(tǒng)的受力分析，判斷設(shè)計時候合理。

我們對掘進機截割臂處于最下端、水平位置和最上端時候?qū)剞D(zhuǎn)臺進行受力分析。

2 受力分析

2.1 位姿1時回轉(zhuǎn)臺受力分析

當截割臂處于最下端時候?qū)剞D(zhuǎn)臺進行受力分析如下圖所示。

由分析可得到最大應力為180.682Mpa；回轉(zhuǎn)臺上端與截割臂相連接的鉸耳處、回轉(zhuǎn)臺中間部位側(cè)邊減重腔壁處以及后端與回轉(zhuǎn)銷軸鉸接處相對應力較大；當前狀態(tài)回轉(zhuǎn)臺各處應力均小于其屈服極限510MPa，結(jié)構(gòu)強度足夠；最大合位移位于升降油缸與回轉(zhuǎn)臺鉸耳處，值為1.27mm，方向向斜后方。

2.2 位姿2時回轉(zhuǎn)臺受力分析

當截割臂處于水平位置時候?qū)剞D(zhuǎn)臺進行受力分析如圖2所示。

計算所得應力云圖如圖2所示，根據(jù)圖可以得到最大應力為305.47Mpa；回轉(zhuǎn)臺中間部位側(cè)邊減重腔外壁處、內(nèi)壁拐彎處以及后端與回轉(zhuǎn)銷軸鉸接處相對應力較大；當前狀態(tài)回轉(zhuǎn)臺各處應力均小于其屈服極限510MPa，結(jié)構(gòu)強度足夠；最大合位移位于升降油缸與回轉(zhuǎn)臺鉸耳處，值為3.022mm，方向向斜后方。

2.3 位姿3時回轉(zhuǎn)臺受力分析

當截割臂處于水平位置時候?qū)剞D(zhuǎn)臺進行受力分析如圖3所示。

計算所得應力云圖如圖3所示，根據(jù)圖分析可知：最大應力為423.02Mpa；回轉(zhuǎn)臺中間部位側(cè)邊減重腔外壁處、內(nèi)壁拐彎處以及后端、回轉(zhuǎn)銷軸鉸接處以及前端下部鉸耳銜接處相對應力較大；當前狀態(tài)回轉(zhuǎn)臺各處應力均小于其屈服極限510MPa，已經(jīng)比較接近屈服極限，結(jié)構(gòu)強度仍然足夠；最大合位移位于升降油缸與回轉(zhuǎn)臺鉸耳處，值為3.66mm，方向向斜后方。

3 小結(jié)

根據(jù)受力分析可知截割臂處于最上端的時候，掘進機回轉(zhuǎn)臺的受力最大，但是仍能滿足其屈服強度的要求。重點對回轉(zhuǎn)臺薄弱部位進行了分析觀察發(fā)現(xiàn)薄弱部分的受力完全能夠滿足工況需求。說明設(shè)計完全可靠，能夠滿足掘進機工作需求。

參考文獻：

[1]陳同寶，錢沛云，陶崢.我國懸臂式巷道掘進機技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤礦機電，2000（05）.

[2]張晉西，郭學琴. SolidWorks及COSMOSMotion機械仿真設(shè)計[M].北京：清華大學出版社，2006.

[3]田劼. 懸臂式掘進機巷道自動截割成形控制方法的探索[D]. 北京：中國礦業(yè)大學（北京）機電學院，2006.