煤礦井下鉆場小型裝載機工作裝置設計研究.pdf

1、目前，我國煤礦井下，鉆場中矸石的清理工作主要依靠人工來完成。受到鉆場狹窄空間的限制，其他裝載機械難以在鉆場中發(fā)揮作用。而能適應鉆場環(huán)境，專門用于鉆場內(nèi)清理矸石的小型裝載機的研發(fā)尚處于起步階段。因此，研發(fā)鉆場用小型裝載機，對于提高鉆場清理效率具有十分重要的意義。
　　參照某小型裝載機的結構，針對煤礦井下狹窄鉆場這一特定環(huán)境，設計出一種適合鉆場使用，代替人工進行矸石清理的小型裝載機，即鉆場用小型裝載機。分析了該型小型裝載機在清理矸石的

2、過程中，工作裝置的運動情況，建立了工作裝置機構學模型，完成了對工作裝置的設計。首先，通過對生產(chǎn)效率的估算，確定了鏟斗斗容，完成了鏟斗的設計;其次，確定了動臂結構型式，確定了動臂與機架、動臂與鏟斗各鉸接點的位置，完成了動臂的結構設計。最后，建立了工作機構鉸點優(yōu)化的數(shù)學模型，在Matlab中采用有約束非線性優(yōu)化對鉸點位置進行了最優(yōu)化求解。
　　根據(jù)優(yōu)化后的結果，在Solidworks中建立工作裝置三維實體模型，并完成了虛擬裝配。然后導

3、入到ANSYS Workbench中進行有限元分析，分析了工作裝置在正載和偏載載荷下受力最大的兩種典型工況，得到其變形、應力、應變云圖，對云圖作出了分析，找到了應力集中區(qū)域和變形最大的地方，為整機結構的改進提供了可靠的依據(jù)。
　　根據(jù)小型裝載機在鉆場中的工作過程，擬定了該機的液壓系統(tǒng)原理圖，并對液壓缸進行了設計計算，對液壓系統(tǒng)中的行走馬達和泵進行了選型設計。最后利用虛擬樣機技術，將模型導入ADAMS中，對小型裝載機工作裝置進行了運