煤炭科学技术

作者：谢苗, 王贺, 李玉岐, 刘治翔,

关键词：掘进机回转台, 空间力学模型, 工况传递路径, 激振源, 主动激励, 振动控制,

悬臂式掘进机截割过程由于煤岩形状、硬度分布的随机性，当截割到硬岩时截割头会产生无规则的剧烈振动，瞬时高强度的冲击对掘进机关键受力部件回转台影响最大，其动态可靠性和寿命影响着截割效率和截割稳定性，为减弱截割过程回转台的振动，首先，基于截割现场回转台易失效损坏现象，建立截割过程回转台力学模型，推导回转台力学方程，研究回转台受力随截割参数变化规律；通过搭建截割试验台，测试截割过程回转台振动响应，结合有限元进行回转台振动模态分析，求解回转台前6阶固有频率及振型，分析回转台剧烈振动的原因。其次，基于工况路径分析理论，建立截割过程回转台工况传递路径分析模型，模拟回转台合成振动，分析各激励点对回转台振动贡献量及贡献程度，准确找到回转台主要激振源。最后，通过施加外部主动激励的方式，分析不同激励频率加载下回转台振动情况，探寻能够降低截割过程回转台振动的激励频段。试验结果表明：外部激振频率处于20～60 Hz，回转台振动幅值降低明显，此频段激励频率对回转台振动控制效果良好，有益于提高回转台寿命，且激振频率为40 Hz时回转台振动最小，回转台振动抑制效果最佳。研究结果有益于丰富回转台振动相关研究理论，实现在不改变机械结构基础上，降低回转台受力与结构变形，可为掘进机回转台的振动问题提供理论参考。

来源：2024年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2024年第6期