为了保证防爆无轨胶轮车在通过坑洼路面时的稳定性和附着力,车辆通过带有回转支承的摆动体横向摆动,分析了摆动体中的回转支承和紧固螺栓的载荷情况,通过有限元分析,得到了在不同预紧力和不同安装板厚的情况下的紧固螺栓应力变化曲线。研究表明,适当提高紧固螺栓的预紧力和安装板厚,可有效改善紧固螺栓在大载荷下的应力情况,提高设备的可靠性和使用寿命。

为了对防爆工程车进行动态仿真研究,就需要建立一个符合车辆特性和工况的虚拟样机模型。通过理论分析,将工程车虚拟样机分为刚性体系统和柔性体系统两类,共同组成了刚-柔耦合的多体系统虚拟样机。对系统关键部件和技术进行建模和研究,为同类型车辆的虚拟样机建模和研究提供了理论参考。

为适应煤矿井下复杂恶劣的路面地形情况,对无轨胶轮车的前车架增加了传动桥摆动架设计,该部件承载较大,容易发生开裂、变形等结构破坏,通过分析摆动架的结构和受力情况,在ANSYS中建立并分析了摆动架在正载和偏载两种工况下的承受极限载荷时的有限元模型,依据有限元分析数据,验证了设计的合理性和可靠性,并提出结构改进方案。

前机架是矿用地下装载机的主要结构件之一,前机架在需要符合强度等力学条件之外,还需要满足一定的动态特性要求。文中在Solid Works中建立了前机架的三维实体模型,导入到ANSYS中进行有限元设定和分析,得到前机架前8阶固有频率及振型,结合柴油机与路面激励进行分析,为前机架的进一步改进设计提供了依据。

为了分析矿用无轨车在矿井坑洼颠簸路面行驶时各连接部位的受力状况,采用虚拟样机仿真的手段,将矿用无轨车三维模型和正弦路面三维模型导入机械系统动力学仿真软件ADAMS中,根据车辆满载运行参数设置动力学仿真模型;通过动力学仿真,结果得到10个关键连接部位的受力变化曲线图;分析曲线图可知,矿用无轨车在正弦路面激励下的动态受力最大值为静态受力的3倍。

传统的举升式自卸车厢无法在高度受限的情况下完成卸载工作，为了适应薄煤层矿井低矮巷道工况的要求，开发研究了一种推卸式自卸车厢。该车厢主要由主车箱、副车箱、推板、副车箱油缸和中间推板油缸组成，主车箱、副车箱、推板依次套在一起，可以在上述两种油缸的作用下水平运动，实现物料的平推卸料。该车厢可以替代传统的举升式自卸车厢实现物料的自卸功能，满足了薄煤层煤矿矿井无轨辅助运输高效、安全的需要。该车厢还可以应用于其他不便采用传统的举升式自卸的工程领域。

为了适应现代化薄煤层煤矿无轨辅助运输的生产需要,开发设计了一种适用于巷道高度2 m左右的薄煤层无轨胶轮车。该车型整车高度1550 mm,采用平推自卸车厢,前后车架中央铰接,由防爆柴油机、进气系统、排气系统、冷却系统组成的防爆动力系统,液力-机械传动,四轮驱动,安全失效型行车制动系统和二合一的紧急与停车制动系统。该车型具有安全、高效的特点,可满足薄煤层煤矿无轨辅助运输的要求。