煤矿井巷喷浆系统优化设计

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为解决喷浆机在施工作业中存在回弹量过高、粉尘浓度大和混凝土强度低等问题,对喷浆机的工艺及结构进行了优化设计.首先设计制浆机单独搅拌水泥浆,从根源上降低粉尘浓度;其次设计螺旋式喷头,在喷头内壁开设3组光滑曲线凹槽,每组凹槽相对前一组旋转20°,增强了物料混合效果,从而降低了回弹量.喷浆系统优化对改善煤矿井下作业环境、降低煤矿工人尘肺病具有重要意义.
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基于底板锚固钻机工作特点及施工环境,设计了一种结构合理、运行平稳的圆柱式给进机构.为了研究给进机构的动态性能,利用有限元分析软件ABAQUS对给进机构进行模态分析和谐响应分析.结果 表明,机构动态性能可靠,可有效避免共振、延长使用寿命,为其他类型钻机给进机构的设计、优化提供了参考.
常规减速器的设计一般需经过多次试凑、校核等步骤,才能确定满足一种设计目标的方案.针对各设计参数不是最优和不全面的问题,提出利用MATLAB进行多目标优化设计方案.首先根据二级圆柱齿轮减速器设计目标确定所需独立的优化设计变量,建立基于多目标优化设计的数学模型;其次在分析约束条件的基础上,使用MATLAB编写程序,对减速器进行优化设计.设计结果表明,利用MATLAB进行优化设计能有效满足各设计要求,且不需复杂编程,提高了设计效率和质量.
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根据松软煤层螺旋钻进时对钻机给进机构的需求,分析了常用的钻机给进机构的特点,提出了一种组合油缸给进机构.该给进机构具有结构尺寸小、给进行程大、起拔力强等优点,满足了螺旋钻进施工的需求.
针对某电厂带式输送机机架整体自重较大的问题,运用有限元分析软件ANSYS分别以优化前和优化后的带式输送机机架的截面尺寸边界条件、强度、刚度、稳定性等为约束建立数学模型,进行求解分析对比,验证了优化后的轻量化带式输送机机架设计方案是合理的.
针对某热电厂带式输送机C4B原空段清扫器不适应燃煤湿度大的实际情况,对其进行重新设计改型,采用轻型结构、升降式导轨、调整安装位置等措施,有效地解决了因振动带来的清扫器脱落损伤输送带的问题.投入使用后,清理效果良好.制作成本低,维护方便,具有很好的推广价值和借鉴作用.
针对现有的煤炭采样装置在采样过程中易发生碰撞且采样效率不高的现状,以山西省某电站煤炭采样装置为背景,设计出一种改进型煤炭采样装置.该装置应用激光测距仪自动判断电动螺杆的位置,有效防止采样装置与运煤货车发生碰撞或采集不到样品、浪费时间的情况.应用压力传感器并配合控制器大幅度减少采样时间,提高采样效率.应用弹簧和设备盒有效保护压力传感器,提高压力传感器的使用寿命.应用指示灯和喇叭,减少人力成本,也保证了采样能有序进行.为电站现场实际采样装置提供技术参考.
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针对ZYWL-3500履带式全方位液压钻机的施工方位角问题、施工时操作员不能看到动力头进度、钻机后锚固位置不合理、更换皮带困难和更换泵时油箱漏油等问题,对多个关键零部件进行优化改进,提高了钻机的适用性;对钻机的液压系统、操作方式进行了优化,使钻机的操作更加简单方便.煤矿使用结果显示,该钻机的优化设计提高了钻机的整体性能,得到了用户的高度认可.