运用理论力学以及数学知识,从传动角、惯性力和极位夹角等方面入手,对四杆机构中的I、II型曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构以及双曲柄机构进行深入分析,提出并证明相关机构的一些特性,并指出相关特性的用途。

螺纹联接应用广泛,结构简单。通过对螺纹紧固、单螺母及双螺母的受力情况进行分析,得出副螺母产生的两螺母间的预紧力与主螺母预紧力的关系对防松效果及松退力矩的影响。

根据上湾煤矿8.8 m超大采高工作面围岩稳定性控制要求,对顶板支护、煤壁片帮防治和漏矸导流等关键装置进行了优化设计。结果表明:通过采用φ600 mm大缸径立柱和分级泄液大流量安全阀相互配合,实现了对顶板控制和缸体安全的统一;优化设计的伸缩梁与三级护帮板非随行式机构降低了响应延时,减少了煤壁及顶板的空顶时间,降低了冒顶、片帮事故的发生概率;L形防漏矸装置有效杜绝了因移架和相邻支架缝隙过大造成的漏矸伤人风险。通过优化设计的围岩控制关键装置为8.8 m安全回采提供了可靠保障。

内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司拟在老公营子煤矿开展30 m厚煤层分层综放智能化开采关键技术和装备的研究,建成1个智能化少人示范工作面,全面提升煤矿智能化水平,改善工人作业环境。通过研究综放开采关键技术,集成综放工作面智能化装备,开发采-支-放-运自主协调控制技术,实现工作面安全高效开采。

针对当前悬臂式掘进机掘进工作面掘、锚不能平行作业,临时支护、永久支护及各工序转换占用时间长、掘进机开机率低等问题,设计研制了一种循环前移式巷道门式支架机械手搬运临时支护系统。介绍了临时支护系统结构、工作原理及现场工业性试验情况。采用前掘后锚掘锚平行作业配套技术装备,使掘进巷道的时间和空间得到充分利用,并且减少了锚杆钻机和管线来回移动等工序,使循环作业时间大大缩短,掘进机开机率、掘进单进和工效大幅度提高。

针对液压支架阀组维修效率低的现象,分析其拆装工艺流程,将原来每组完成的重复性工序进行优化组合,设计了一套综合型阀组维修流水线。对流水线设备布置及修复工艺进行了阐述,重点介绍了此流水线主要工装——维修集成工作台及先导阀检测装置。应用实践表明,流水线作业合理高效地利用了空间,有效避免了阀组装配过程中反复搬运造成的人员伤害,解决了液压支架阀组维修周期长、大修成本高的问题,可以更好地服务于矿井生产。

直驱式液压传动装置主要是电动机驱动双向定量泵推动液压缸进行工作,由原本的各种阀控制换成电动机控制,减小了液压回路中的损失,在很大程度上化简了液压回路的结构。为了进一步研究直驱式容积控制系统,建立了直驱式容积控制系统模型、交流伺服调速系统数学模型、泵控动力机构数学模型。针对直驱式容积液压系统多种非线性特性,提出了一种基于模型的反馈线性化力控制策略。同时搭建直驱式容积控制系统实验平台,实验结果表明,反馈线性化控制方法具有较小的误差及较好的平稳性。

针对薄煤层矿用无轨胶轮材料车提出了一种全轮转向系统。通过对全液压转向系统的分析和选型计算,确定了全液压转向系统的方案;然后通过ADAMS对转向梯形进行仿真分析,根据仿真结果通过建立目标函数对转向梯形参数进行了优化,使车轮内、外转向角更加符合阿克曼转向原理。

小型螺旋装煤机是一种用于煤矿回采工作面、将支架前方的开帮煤转载的设备。阐述了一种小型螺旋装煤机的产品设计特点、设计参数,介绍了小型螺旋装煤机的工作原理,从操作过程、转载功能、行走功能、液压系统、电控系统等方面对其进行了优化设计。

为提高盘区煤炭采出率、减少搬家次数、缓解接续紧张,根据龙华矿实际条件将原有330 m工作面改造为400 m超长工作面,结合综采工作面设备配套原则对原有工作面设备进行了校验,对液压支架、刮板输送机和泵站等设备进行了升级改造。最后应用于生产中,取得了较好的经济效益和社会效益,为超长工作面设备选型和改造升级提供了借鉴。