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大功率电牵引采煤机整机系统可靠性研究

作　者: 贺声阳
导　师: 刘混举
学　校: 太原理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 采煤机 可靠性 建模 失效分析
分类号: TD421.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 159次
引　用: 3次
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内容摘要


大功率电牵引采煤机是现代化高产高效矿井中综合机械化采煤的关键设备之一,由于设计、制造、使用以及维修等方面的原因,我国综采设备,特别是采煤机开机率一直处于较低水平。采煤机的可靠性不高,是影响煤炭产量的主要因素之一,因此迫切要求对采煤机可靠性进行研究,以提高其使用可靠性。本论文对整机系统的可靠性研究是国家科技支撑计划项目大功率电牵引采煤机设计的一部分。本文着重对大功率电牵引采煤机的整机系统进行可靠性研究。通过对采煤机的结构分析,应用可靠性的理论知识,构建出整机的可靠性模型和数学模型。对实际测得的使用中的国外采煤机和国产采煤机故障数据进行分析整理,将整理出的故障数据输入MATLAB中,利用MATLAB软件绘制出可靠性数据分布频数直方图,通过绘制出的分布频数直方图可以很直观的观察出其故障分布比较集中的时间区间。假设分布类型后进行估计、假设检验,当假设被证明是正确后,计算其可靠性指标。对计算出的国产采煤机和国外采煤机的可靠性指标进行对比分析,可以量化的得出两者的差距。对采煤机进行失效分析,应用机械零部件的基本失效率计算出采煤机牵引部传动系统与截割部传动系统的基本失效率,根据计算结果分析出采煤机的薄弱环节。针对采煤机的薄弱环节截割部的截三轴和太阳轮进行有限元分析,得出其等效应力云图及最大等效应力值。对薄弱环节进行失效原因的分析,提出可靠性保证措施。为采煤机的可靠性设计提供一定的参考,最终达到提高采煤机可靠性的目的。

全文目录


摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 选题的目的和意义  8-9
  1.2 国内外研究动态  9-13
  1.3 课题研究的主要内容  13-14
第二章 可靠性基本理论  14-28
  2.1 可靠性的定义  14
  2.2 可靠性特征量  14-19
  2.3 系统可靠性分析  19-28
    2.3.1 典型系统可靠性模型  19-23
    2.3.2 可修复系统的可靠性分析  23-28
第三章 采煤机整机系统可靠性模型的建立  28-51
  3.1 采煤机整机系统结构分析及结构框图的建立  28-43
    3.1.1 采煤机概述  28-29
    3.1.2 牵引部结构分析  29-32
    3.1.3 截割部结构分析  32-37
    3.1.4 液压泵站系统结构分析  37
    3.1.5 电气控制系统结构分析  37-38
    3.1.6 附属装置结构分析  38-42
    3.1.7 采煤机整机系统的结构框图  42-43
  3.2 采煤机整机系统可靠性框图的建立  43-47
    3.2.1 采煤机牵引部的可靠性框图  43-44
    3.2.2 采煤机截割部的可靠性框图  44-46
    3.2.3 采煤机辅助装置的可靠性框图  46-47
    3.2.4 采煤机整机系统的可靠性框图  47
  3.3 采煤机整机系统的可靠性数学模型的建立  47-50
    3.3.1 单一子系统的可靠性数学模型  47-48
    3.3.2 采煤机整机系统的可靠性数学模型  48-50
  3.4 小结  50-51
第四章 采煤机整机系统可靠性分析  51-61
  4.1 MATLAB 概述  51-52
  4.2 采煤机运行数据的收集、分析与处理  52-58
    4.2.1 美国JOY 公司的6LS-5 型采煤机的实例分析  52-56
    4.2.2 国产MG750/1800-3.3D 型采煤机的实例分析  56-58
  4.3 可靠性指标的计算  58-60
  4.4 小结  60-61
第五章 采煤机的失效分析与可靠性保证措施  61-74
  5.1 失效分析  61-71
    5.1.1 综采生产系统故障分析  61-62
    5.1.2 采煤机失效分析  62-65
    5.1.3 关键部件的有限元分析  65-71
  5.2 可靠性保证措施  71-72
    5.2.1 采煤机的设计制造过程的可靠性保证措施  71-72
    5.2.2 采煤机的使用与维护可靠性保证措施  72
  5.3 小结  72-74
第六章 结论与展望  74-75
  6.1 本文结论  74
  6.2 工作展望  74-75
参考文献  75-78
致谢  78-79
攻读学位期间发表的学术论文目录  79

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山机械 > 采掘机械 > 地下采掘机械 > 回采机械
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