可调速型盘式磁力耦合器永磁体温度场研究 被引量：10

1

作者 郭永存 方成 +1 位作者 王鹏彧 陈健康 《工矿自动化》 北大核心 2017年第8期61-66,共6页

针对大功率可调速型盘式磁力耦合器运行时,永磁体温度过高且易失效的问题,采用磁路法对导体转子的涡流损耗进行了理论推导,利用有限元软件对大功率高负载工况下的磁力耦合器永磁体稳态温度场进行了研究。研究结果表明,随着转差增大,磁... 针对大功率可调速型盘式磁力耦合器运行时,永磁体温度过高且易失效的问题,采用磁路法对导体转子的涡流损耗进行了理论推导,利用有限元软件对大功率高负载工况下的磁力耦合器永磁体稳态温度场进行了研究。研究结果表明,随着转差增大,磁力耦合器中的永磁体温度呈现出逐步增大的趋势;随着磁力耦合器气隙距离的减小,永磁体的最高温度逐步升高;当磁力耦合器的转差在180r/min以下,气隙不小于18mm时,其永磁体温度将保持在55℃以下,永磁体的最大磁能积和剩磁几乎不受影响,可保证磁力耦合器正常高效工作;当磁力耦合器处于大功率高负载工作状态下,气隙距离对永磁体的温度状态影响显著,当转差为180r/min,气隙小于15mm时,永磁体温度将急剧上升,当气隙减小至3mm时,永磁体的实际最高温度将达到180℃以上,剩磁相比于室温下降接近20%,最大磁能积下降约45%。该研究成果对大功率磁力耦合器温度场研究具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 磁力耦合器 永磁转子 温度场 气隙 转差 涡流损耗 磁路法

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矿井提升钢丝绳应变式张力传感器解耦研究 被引量：9

2

作者 靳华伟 张新 +2 位作者 张鹏宇 王赛 江厚祥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期556-562,共7页

矿井提升钢丝绳张力监测系统中,应变式传感器在动载工况下的真实纵向力很难准确计算和分离。为了克服这一难题,结合大载荷低高度的传感器安装条件和结构特点,进行了实验研究,采用最小二乘法和独立成分法对比分析了传感器纵向受力工况下... 矿井提升钢丝绳张力监测系统中,应变式传感器在动载工况下的真实纵向力很难准确计算和分离。为了克服这一难题,结合大载荷低高度的传感器安装条件和结构特点,进行了实验研究,采用最小二乘法和独立成分法对比分析了传感器纵向受力工况下静态解耦效果,结果表明,Z方向与X,Y方向和MZ的静态解耦耦合率值均较小,独立成分为0.01%,最小二乘法为1%;采用对角优势化补偿法和独立成分法进行了动态解耦研究,结果表明,两者对维间耦合的影响均满足要求,但对角优势化补偿法补偿后的输出信号幅值稳定在0.9左右,而独立成分法补偿后的输出信号幅值则稳定在1.0左右。研究结果表明,采用独立成分理论计算和提取矿井多绳提升钢丝绳应变式张力传感器纵向力具有较高精度,接近完成解耦。 展开更多

关键词 矿井多绳提升钢丝绳 应变式张力传感器 独立成分 解耦 静动态

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复合式磁力耦合器的设计与试验研究 被引量：6

3

作者 王爽 郭永存 +1 位作者 王鹏彧 李德永 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期115-123,共9页

为有效解决硬岩掘进机启动冲击振动较大和经常性过载工作的问题,提出一种基于柔性传动技术的复合式磁力耦合器。根据新型复合式磁力耦合器的结构特点,应用化"场"为"路"的方法,建立了气隙磁场的计算公式;基于电流叠... 为有效解决硬岩掘进机启动冲击振动较大和经常性过载工作的问题,提出一种基于柔性传动技术的复合式磁力耦合器。根据新型复合式磁力耦合器的结构特点,应用化"场"为"路"的方法,建立了气隙磁场的计算公式;基于电流叠加性,将电流折算到铜导体表面,并沿圆周方向对感生电动势进行积分,建立了空间磁场的电磁扭矩模型。为了验证理论分析的正确性,设计并制造了一台1∶2样机,对其机械性能进行了仿真分析及试验测试。结果表明:当转差率相同时,理论值、仿真值及试验值三者之间的差距小于10%;在同等体积条件下,相较于普通双盘式磁力耦合器,复合式磁力耦合器传递的扭矩增大了30.7%;与配备相同容量异步电机的硬岩掘进机相比,配备复合式磁力耦合器的硬岩掘进机的线性工作区域较宽,机械特性较软,因此过载保护能力更强。此项研究也可为承受大启动冲击和经常性过载的机械设备的设计和应用提供参考。 展开更多

关键词 硬岩掘进机 复合式磁力耦合器 柔性传动 电磁扭矩模型 机械性能

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恒负载工况下调速型磁力偶合器气隙特性研究 被引量：2

4

作者 郭永存 陈健康 +3 位作者 胡坤 王鹏彧 王爽 方成 《工矿自动化》 北大核心 2017年第11期74-79,共6页

以轴向永磁异步调速型磁力偶合器为研究对象,基于磁路法建立了磁力偶合器输出转速与气隙的数学模型,分析了磁力偶合器的气隙特性,研究了恒负载工况下磁力偶合器的气隙与输出转速的关系,获得了磁力偶合器在不同气隙下对应的输出转速变化... 以轴向永磁异步调速型磁力偶合器为研究对象,基于磁路法建立了磁力偶合器输出转速与气隙的数学模型,分析了磁力偶合器的气隙特性,研究了恒负载工况下磁力偶合器的气隙与输出转速的关系,获得了磁力偶合器在不同气隙下对应的输出转速变化规律:随着永磁体盘和铜盘之间工作气隙的增加,磁力偶合器输出转速逐渐减小,当气隙从2.5~12.5mm线性增加时,输出转速从773r/min逐渐减小至723r/min;当负载转矩一定时,随着气隙的增加,功率损耗逐渐增加,当气隙从2.5~12.5mm线性增加时,实验功率损耗从565W逐渐增加至1 613W,在实际运行中,可以通过适当减小气隙来减小功率损耗。这一研究结果对调速型磁力偶合器在恒负载工况下的输出转速控制具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 调速型磁力偶合器 气隙特性 输出转速 恒负载转矩 功率损耗

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永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统稳定性研究 被引量：4

5

作者 胡坤 刘杨 +1 位作者 王方涛 程刚 《工矿自动化》 北大核心 2018年第1期79-84,共6页

建立了永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统三维模型,对不同磁性输送带形状、永磁体布置形式、永磁体形状、偏载条件下永磁悬浮支撑系统稳定性进行了仿真。结果表明:槽型磁性输送带稳定性优于平型、V型磁性输送带,且承载能力表现最稳定;永... 建立了永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统三维模型,对不同磁性输送带形状、永磁体布置形式、永磁体形状、偏载条件下永磁悬浮支撑系统稳定性进行了仿真。结果表明:槽型磁性输送带稳定性优于平型、V型磁性输送带,且承载能力表现最稳定;永磁体采用槽型结构时磁性输送带稳定性和承载能力较好;偏载会加剧磁性输送带的跑偏。为有效解决磁性输送带跑偏问题,设计了一种槽型磁性输送带防跑偏装置,通过在槽型磁性输送带两侧安装辅助辊轮,能进一步提高永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统的稳定性。 展开更多

关键词 带式输送机 永磁悬浮 磁性输送带 永磁体 偏载 防跑偏

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煤矿提升天轮车槽装置的结构设计及实验研究 被引量：3

6

作者 靳华伟 张新 +2 位作者 夏华明 张晨旭 张安宁 《煤炭技术》 CAS 2018年第12期192-194,共3页

矿井天轮在提升机系统中起到导向和支撑等重要作用,但在重载、高空、动载荷多变的工作环境下,由于换绳周期不同步、多绳受力不均等因素影响,其绳槽衬垫磨损后易对新绳造成二次伤害,危害新绳和天轮使用寿命。为此,基于消除钢丝绳对摩擦... 矿井天轮在提升机系统中起到导向和支撑等重要作用,但在重载、高空、动载荷多变的工作环境下,由于换绳周期不同步、多绳受力不均等因素影响,其绳槽衬垫磨损后易对新绳造成二次伤害,危害新绳和天轮使用寿命。为此,基于消除钢丝绳对摩擦衬垫磨损的目的,结合天轮平台的结构特点,设计了车削装置的结构及部件选型。得到了燕尾槽的滑轨、FFZD2505—3滚轴丝杠和57J1880EC一1000步进电机构成的装置本体.可实现天轮车削装置对天轮衬垫的车削。经过装置修圆试验后,得到了各个油缸的伸长量相对初始伸长量的均化趋势,验证了理论分析,消除了天轮衬垫的磨损。 展开更多

关键词 煤矿提升机 天轮 车槽装置 结构设计 实验研究

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煤矿抽水蓄能电站水下巡检机器人姿态调节系统建模与分析 被引量：6

7

作者 何涛 王传礼 +3 位作者 高博 陈凡 赵凯平 王伟俊 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期239-247,共9页

姿态调节是决定水下机器人作业能力和运动稳定性的关键,为此针对煤矿抽水蓄能电站水下巡检机器人提出了一种基于全水液压的沉浮和姿态调节一体化系统。该系统主要由对称设置于机器人两侧的姿态活塞缸、变量泵及专用六位六通控制阀组成,... 姿态调节是决定水下机器人作业能力和运动稳定性的关键,为此针对煤矿抽水蓄能电站水下巡检机器人提出了一种基于全水液压的沉浮和姿态调节一体化系统。该系统主要由对称设置于机器人两侧的姿态活塞缸、变量泵及专用六位六通控制阀组成,传动介质来自机器人外部水体环境,其有沉浮、纵倾、横倾和对角侧倾四种调节状态。沉浮调节为机器人与外界水体的质量交换过程,而在调节姿态时机器人与外界水体交换通道关闭,可确保姿态调节过程中机器人本体始终处于悬停状态,提高了机器人调姿过程的稳定性。在结构创新基础上,推导了机器人重心及姿态角方程,建立了其姿态调节AMESim仿真模型,分析了机器人沉浮和姿态调节过程,并研究了活塞缸总长、间距、直径及浮心z向坐标等参数对姿态角的影响规律。结果表明:增大活塞缸直径、浮心z向坐标、活塞缸总长及活塞缸间距均有助于提高姿态角调节的灵敏性,其中浮心z向坐标越大,则其对姿态角的影响作用越明显,活塞缸直径越大,则其对纵倾姿态角的影响越小,而活塞缸总长仅对纵倾姿态角产生影响,活塞缸间距仅对横倾姿态角产生影响;且经过优化,机器人的最大纵倾姿态角和横倾姿态角分别可达78.46°和达68.20°。提出的基于全水液压的沉浮和姿态调节一体化系统具有结构紧凑、调节方便、节能环保等诸多优点,研究结果为后续沉浮及姿态调节系统的研制奠定了理论基础。 展开更多

关键词 煤矿 抽水蓄能电站 水下机器人 姿态调节 沉浮调节 水液压

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双盘式磁力耦合器输出转矩模型及实验研究 被引量：1

8

作者 李德永 王鹏彧 +1 位作者 王爽 程刚 《煤炭技术》 CAS 2018年第11期256-258,共3页

从电磁感应的角度出发,提出了简化的永磁体阵列三维模型,基于洛伦兹定律建立了转矩的解析模型,并对其展开了研究,给出了双盘式磁力耦合器动态特性的影响因素。利用有限元法及试验研究对所提出的转矩解析模型进行验证,该研究为磁力耦合... 从电磁感应的角度出发,提出了简化的永磁体阵列三维模型,基于洛伦兹定律建立了转矩的解析模型,并对其展开了研究,给出了双盘式磁力耦合器动态特性的影响因素。利用有限元法及试验研究对所提出的转矩解析模型进行验证,该研究为磁力耦合器的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 磁力耦合器 电磁感应 转矩解析模型 试验验证

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矿井提升机天轮车槽装置的设计及其实验研究 被引量：1

9

作者 靳华伟 张新 +2 位作者 夏华明 张晨旭 张安宁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第B06期324-330,共7页

矿井天轮在提升机系统中起到导向和支撑等重要作用,但在重载、高空、动载荷多变的工作环境下,由于换绳周期不同步、多绳受力不均等因素影响,其绳槽衬垫磨损后易对新绳造成二次伤害,危害新绳和天轮使用寿命。为此,建立并分析了偏心误差... 矿井天轮在提升机系统中起到导向和支撑等重要作用,但在重载、高空、动载荷多变的工作环境下,由于换绳周期不同步、多绳受力不均等因素影响,其绳槽衬垫磨损后易对新绳造成二次伤害,危害新绳和天轮使用寿命。为此,建立并分析了偏心误差和定位误差数学模型,得到了进给误差与进给量、偏心误差、刀头至安装平台高度、原绳径尺寸和机床角度等参量的关系,确定了车削装置安装平面与天轮轴心距离为1 m,刀头距安装平面距离为0.6 m,倾角为60°的最优设计参数;采用基于伺服电机+滚珠丝杠副的两轴联动三维驱动方式设计了装置本体,基于整体式机架定位思想设计了悬挂式托架,将本体固定在天轮平台的下三角位置;静动态仿真分析表明,装置本体和托架的设计合理可行;实验研究表明,装置可较好的将规格为R 1700 mm的四绳槽天轮车削至绳径为1 648.05 mm、周长为10.355 m的状态,车削精度达到10-3,且绳径一致性较好,消除了磨损尖峰。 展开更多

关键词 矿井提升机 天轮 车槽装置 磨损尖峰

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基于无线传输的钢丝绳张力在线监测系统研究 被引量：5

10

作者 张新 郑余胜 +2 位作者 光昌 刘雷 董世民 《煤炭工程》 北大核心 2020年第5期150-153,共4页

为了准确测量钢丝绳的动态张力,设计了一种基于无线传输的多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统。该系统将压力传感器布置在提升机绳槽内部,通过测量钢丝绳对衬垫的压力来获取钢丝绳的张力信号,张力信号通过无线传输方式发送给计算机... 为了准确测量钢丝绳的动态张力,设计了一种基于无线传输的多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统。该系统将压力传感器布置在提升机绳槽内部,通过测量钢丝绳对衬垫的压力来获取钢丝绳的张力信号,张力信号通过无线传输方式发送给计算机,利用LabVIEW软件编程实时显示钢丝绳张力变化情况。通过现场工业性实验,该系统能实时监测钢丝绳的张力平衡情况以及判断提升是否超载。系统安装方便、检测精度高,安全可靠。 展开更多

关键词 钢丝绳 动态张力 LABVIEW 监测系统 衬垫压力传感器

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摩擦提升机钢丝绳动态张力监测系统的设计 被引量：3

11

作者 张新 郑余胜 +2 位作者 光昌 刘雷 董世民 《煤矿机械》 北大核心 2019年第10期19-21,共3页

基于多绳摩擦式提升机存在的钢丝绳张力不平衡以及张力信号在井筒内传输困难的问题,为了准确测量钢丝绳的动态张力,设计了一种基于无线传输的多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统。通过现场工业性试验,结果表明,该系统能实时监测钢... 基于多绳摩擦式提升机存在的钢丝绳张力不平衡以及张力信号在井筒内传输困难的问题,为了准确测量钢丝绳的动态张力,设计了一种基于无线传输的多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统。通过现场工业性试验,结果表明,该系统能实时监测钢丝绳的张力平衡情况以及判断提升是否超载。系统安装方便,检测精度高,安全可靠。 展开更多

关键词 钢丝绳张力 LABVIEW 无线传输 监测系统 衬垫压力传感器

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矿井天轮在线切削精度测量设备的柔性误差预测

12

作者 杨洪涛 刘润泽 《煤矿机械》 北大核心 2020年第4期128-130,共3页

矿井天轮绳槽要求切削精度在±0.5 mm,用于切削加工的在线测量设备为自驱动关节臂坐标测量机,由于其柔性产生的变形使测量机的测量精度无法保证,建立了测量机的理论模型与三维仿真分析模型,通过刚柔耦合仿真分析确定测量机的测量误... 矿井天轮绳槽要求切削精度在±0.5 mm,用于切削加工的在线测量设备为自驱动关节臂坐标测量机,由于其柔性产生的变形使测量机的测量精度无法保证,建立了测量机的理论模型与三维仿真分析模型,通过刚柔耦合仿真分析确定测量机的测量误差值。将仿真结果用RBF神经网络进行预测,确定测量机的模型参数与误差值的关系。通过对比,建立的RBF神经网络能够实现柔性动态变形误差最大值为5.16×10^-4 mm的高精度预测。 展开更多

关键词 天轮绳槽 自驱动关节臂坐标测量机 误差分析 刚柔耦合 误差预测

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基于微造型水压三用阀阀芯承载力研究 被引量：2

13

作者 周大伟 何涛 +2 位作者 马丁 王传礼 郝飞 《煤炭技术》 CAS 2018年第9期207-209,共3页

以水压三用阀阀芯为研究对象,在阀芯表面设置微造型形貌。采用基于N-S方程的CFD方法分析微造型的动压润滑特性,分析微造型间隙、阀芯移动速度与微造型形貌等因素对阀芯表面承载力特性的影响。研究结果表明:在阀芯表面加工微造型能产生... 以水压三用阀阀芯为研究对象,在阀芯表面设置微造型形貌。采用基于N-S方程的CFD方法分析微造型的动压润滑特性,分析微造型间隙、阀芯移动速度与微造型形貌等因素对阀芯表面承载力特性的影响。研究结果表明:在阀芯表面加工微造型能产生动压润滑效果;阀芯移动速度越大承载力越小;微造型上、下壁面承载力方向随着微造型间隙H_0增大而改变。 展开更多

关键词 水压三用阀 微造型间隙 承载力 阀芯

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煤矿抽水蓄能电站水陆两栖机器人的设计与分析 被引量：3

14

作者 王伟俊 王传礼 +1 位作者 何涛 赵凯平 《煤矿机械》 2021年第10期6-10,共5页

针对煤矿抽水蓄能电站建设前期废弃矿洞地下空间稳定性差,人工勘探分险大;后期电站建成后,其地下厂房系统错综复杂、地下水库空间环境的复杂性,人工维护、巡检难度大且安全性难以保障等问题,设计了一种煤矿抽水蓄能电站水陆两栖机器人... 针对煤矿抽水蓄能电站建设前期废弃矿洞地下空间稳定性差,人工勘探分险大;后期电站建成后,其地下厂房系统错综复杂、地下水库空间环境的复杂性,人工维护、巡检难度大且安全性难以保障等问题,设计了一种煤矿抽水蓄能电站水陆两栖机器人。介绍了水陆两栖机器人的结构及工作原理,并对机器人关键部件进行强度校核分析。水陆两栖机器人采用基于全水液压的沉浮-姿态调节功能一体化系统,具备两栖通行和巡检作业能力,具有结构布局合理、姿态调节稳定、控制精确和环保性等优点,研究结果可为未来新型水陆两栖机器人的设计提供参考。 展开更多

关键词 煤矿 抽水蓄能电站 水陆两栖机器人 设计与分析

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