采煤机长螺杆振动特性试验研究.pdf
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1、第4 4 卷第3 期2023年6 月杨贵城,胡璟.采煤机长螺杆振动特性试验研究J.煤矿机电,2 0 2 3,4 4(3):5 7-6 0.doi:10.16545/ki.cmet.2023.03.012煤矿机电Colliery Mechanical&Electrical Technology采煤机长螺杆振动特性试验研究Vol.44 No.3Jun.2023杨贵城1-2,胡璟1.2(1.中国煤炭科工集团上海有限公司,上海2 0 0 0 3 0;2.天地上海采掘装备科技有限公司,上海2 0 1 4 9 9)扫码移动阅读摘要:针对采煤机长螺杆的振动疲劳断裂问题,对长螺杆进行了试验研究。首先,设计模拟
2、采煤机三段机身的试验夹具,将夹具和振动传感器安装到预定位置;然后,将机身振动载荷导入试验台模拟机身振动,开展长螺杆振动特性试验,得出其横向振动特性;最后,分析试验结果,提出长螺杆组件的改进方案,重复试验以验证改进效果。研究表明:长螺杆横向振动的最大变形处为各阶模态振型的波腹处,改进后长螺杆的最大变形量减小为原来的1 0%,改进方案有利于提高长螺杆的疲劳寿命,减少长螺杆疲劳断裂问题的发生。关键词:长螺杆;振动特性;试验测试;改进方案中图分类号:TD421.6Experimental Study on the Vibration Characteristics ofLong Screws in C
3、oal Mining MachinesYANC Cuicheng,HU Jing-(1.CCTEG Shanghai Co.,Ltd.,Shanghai 200030,China;2.Tiandi Shanghai Mining Equipment Technology Co.,Ltd.,Shanghai 201499,China)Abstract:An experimental study was conducted on the vibration fatigue fracture of the long screw of a coalmining machine.Firstly,an e
4、xperimental fixture was designed that simulates the three section body of a coal miningmachine,and install the fixture and vibration sensor in the predetermined position.Then,the vibration load of thefuselage was introduced into the experimental platform to simulate the vibration of the fuselage,and
5、 the vibrationcharacteristics of the long screw were tested to obtain its lateral vibration characteristics.Finally,the experimentalresults were analyzed and proposed an improvement plan for the long screw component,and repeated theexperiment to verify the improvement effect.Research showed that the
6、 maximum deformation of the transversevibration of a long screw was at the antinodes of each mode shape.After improvement,the maximum deformation ofthe long screw was reduced to 10%of the original value.The improvement plan is beneficial for improving thefatigue life of the long screw and reducing t
7、he occurrence of fatigue fracture problems.Keywords:long screw;vibration characteristics;experimental testing;improve optimization文献标志码B文章编号:1 0 0 1-0 8 7 4(2 0 2 3)0 3-0 0 5 7-0 4间有较大空隙,采煤机截割煤岩过程中产生的振动0引言载荷,经左、右牵引部传递至长螺杆,当激振频率与长螺杆是采煤机机身的主要连接部件。采煤机长螺杆的固有频率接近或一致时,长螺杆易发生共机身一般采用三段式结构,取消底托架,通过长螺杆振导致疲劳断裂
8、。因此,研究长螺杆的横向振动特与高强度液压螺母配合,将采煤机左、右牵引箱与中性,改进长螺杆组件的设计,提高长螺杆抗振动性能间电控箱连接成一个整体,该结构简单可靠,拆装方和使用寿命,对提高采煤机的可靠性和工作效率等便。但采煤机装配完成后,长螺杆与采煤机机身之方面有重要意义1 2 水平滑台581长螺杆振动试验的准备由于采煤机机身结构分3 段,包括左、右牵引部和电控箱,参考振动试验台的参数规格,将长螺杆振动特性试验夹具设计为左、右螺杆座及中间支撑架,以模拟采煤机三段机身结构,各部件通过螺栓与振动试验台台面紧固连接,保证试验夹具随试验台同频振动,以模拟采煤机机身振动激励,长螺杆振动特性试验夹具示意图如
9、图1 所示。121-长螺杆组件;2-左螺杆座;3-支撑架;4-右螺杆座。图1 长螺杆振动试验夹具在试验台上安装传感器Ch1,以检测振动试验台所产生的振动信号是否与设定值相符合。完成夹具的固定,在长螺杆夹具的左端座上安装传感器Ch2对长螺杆夹具的振动信号进行检测,确保其准确地将模拟采煤机的振动信号传递至长螺杆。使用超高压手动泵对液压螺母进行加载,加载至长螺杆配套液压螺母的工作压力1 8 0 MPa后停止加载,分别将传感器Ch3C h 8 安装到长螺杆长度的四等分点上,标记所有传感器的位置,并检查传感器安装姿态,确保传感器安装垂直于长螺杆和振动试验台,保证采集信号的准确性3。夹具及传感器安装如图2
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