为了保证井下巷道掘进时的安全性,对全断面矩形掘进机机载锚杆设备液压系统进行了分析,并针对设备特点对安全防护方案进行了研究,解决了在操作过程中易出现误动作的问题,提升了掘进机作业的安全性。根据研究,该掘进机机载锚杆设备液压系统的工作稳定性高、可靠性高,能够保证巷道掘进作业的安全性能。

针对煤矿井下掘进机运转过程中液压系统故障频发的状况,本文通过分析各液压系统的组成及功能,对造成液压系统故障的原因进行类型划分,即划分为机械原因和人为原因。结合维修人员素质、现场条件提出了经验判断法、系统分析法和综合判断法等进行掘进机故障分析,为掘进机液压系统维修提供了多种维修思路,提高了液压设备维修效率。

煤矿掘进机液压系统连接管路作为掘进机重要组成部分,对掘进机的经济性、运行安全性、整体布局的科学性以及可维修性有着至关重要的影响。通过设置过渡接头、局部管路采用高压钢管代替胶管的方法,对掘进机管路进行优化设计,降低了煤矿掘进机液压系统的故障率,优化了管路布局,提高了液压系统管路的的故障排查、更换效率。

为探究大颗粒粒径对全断面竖井掘进机上出渣泵过流部件磨损特性的影响,基于SST双方程混合湍流模型、Finnie塑性冲蚀磨损模型对其进行数值模拟,获得了全断面竖井掘进机出渣泵过流部件的冲蚀磨损形态,分析不同颗粒粒径对叶片磨损程度的影响。模拟结果表明:磨损最严重区域在叶片吸力面;定量预测出叶片磨损强度随不同初始条件的变化规律;随颗粒粒径增大,颗粒与吸力面的碰撞几率降低,叶片吸力面磨损区域显著减小,磨损位置受颗粒粒径的影响明显,而后盖板的磨损面积几乎不变;全断面竖井掘进机上出渣系统在输送最大粒径超过100%的固相颗粒时,仍具有良好的可靠性和稳定性。大颗粒粒径仅对吸力面磨损程度影响显著,对后盖板影响不明显。

利用所设计尾座装置加工的掘进机外筒体工件,改变了原来以外圆为基准定位装夹的工艺方式,解决了工件加工余量不足的难题,减少了加工过程中装夹找正作业时间,使装夹基准统一,设计合理,使用更安全、可靠。文中着重介绍了尾座装置工艺装备的应用及推广。

悬臂式掘进机工作机构负载变化较剧烈以及有较强的随机性,为能根据煤岩分布的不同状况自动调节工作机构的进给速度,实现截割电机恒功率控制,开发了以单片机为核心的参数自适应模糊PID控制器的掘进机恒功率调速系统。文中描述了该控制器的控制原理和硬件结构。

介绍了传统帮锚杆钻机和新型帮锚杆钻机的优劣势,阐述了现阶段帮锚作业存在的问题以及新型帮锚钻机的设计思路和原理,说明了新型帮锚钻机的优越性,并对新型帮锚钻机的应用预期效果进行了分析,指出了今后新型帮锚钻机研制的发展方向。

双滚刀岩石试验台可以进行刀间距、贯入度等参数对滚刀破岩效率影响的试验,为掘进机刀盘滚刀的布置提供设计依据。设计了可调整刀间距的高速双滚刀岩石综合试验台并进行了受力和模态的有限元分析,并利用试验台对普通花岗岩进行了滚压试验。结果表明：经有限元分析试验台的应力小于制造材料的许用应力,分析了试验台振型及振动频率和振幅;岩石滚压试验表明试验台在强度和振动方面满足使用要求;通过普通花岗岩的破岩试验测得破岩力及支撑框架振动幅值,所设计的试验台滚压花岗岩具有良好的使用效果,满足工程研究及使用。

为了避免硬岩隧道掘进机（TBM）刀盘受困,提出TBM刀盘扭矩的非线性支持向量回归（NSVR）预测模型来指导TBM掘进施工.结合吉林引松供水工程现场掘进大量数据,研究TBM刀盘扭矩与掘进参数间的相关关系,得到刀盘扭矩与围岩类别、刀盘转速和推进速度具有明显相关关系：随着围岩强度由强到弱,推进速度对刀盘扭矩的影响逐渐变弱,刀盘转速对刀盘扭矩的影响逐渐变强.基于这种相关关系,建立刀盘扭矩NSVR预测模型,并将该模型应用于吉林引松隧道工程,对按1∶1划分的19 854个训练样本和19 854个测试样本的刀盘扭矩进行预测.预测结果表明：训练样本集和测试样本集的平均相对预测误差分别为11.3%和12.9%,测试样本集中相对预测误差高于60%的有516个测试样本,占测试样本集总数的2.6%.各项数据表明,在给定刀盘转速、推进速度和围岩类别条件下,建立的刀盘扭矩NSVR预...

鉴于现代掘进机设计对功能需求、审美需求、安全保障性以及市场竞争力要求的不断提高的现状,将遗传算法思想引入到掘进机造型设计之中。针对掘进机造型设计,传统的遗传算法存在一定缺陷,因此对遗传算法进行合理优化。通过分析与国外产生差距的原因,解读掘进机造型设计特征,研究遗传算法的原理和应用,以掘进机造型设计,阐明算法优化后的具体应用流程,并对其可行性进行验证,同时为我国同领域机械产品设计提供参考。