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第1章 工作面输送机概述1

1.1 引言1

1.2 输送机工作原理2

1.2.1 输送机组成2

1.2.2 输送机传动原理3

1.3 输送机分类及特点4

1.3.1 不同卸载方式输送机特点4

1.3.2 不同链条数目及布置形式输送机特点6

1.3.3 不同载荷输送机特点6

1.4 输送机命名规则及典型型号7

1.4.1 输送机命名规则7

1.4.2 输送机典型型号7

1.5 输送机基本参数11

1.6 输送机驱动／传动装置12

1.6.1 电机12

1.6.2 液力偶合器及摩擦限矩器14

1.6.3 减速器17

1.7 输送机结构件18

1.7.1 机头部18

1.7.2 机尾部25

1.7.3 溜槽及其附件26

1.7.4 刮板链30

1.8 输送机发展趋势38

1.8.1 输送机发展现状及趋势38

1.8.2 机电一体化技术39

1.8.3 动力学设计方法40

本章小结41

参考文献41

第2章 工作面输送机选型设计43

2.1 引言43

2.2 输送机整机形式的确定43

2.3 输送机驱动装置选型43

2.3.1 电机选型44

2.3.2 传动单元选型45

2.3.3 减速器选型45

2.4 输送机结构件选型46

2.4.1 溜槽及其连接件选型46

2.4.2 刮板链条及接链环选型48

2.4.3 挡煤板、电缆槽及采煤机牵引装置确定49

2.4.4 铲煤板形式与结构确定49

2.4.5 链轮组件及拨链器确定50

2.4.6 机头架、机尾架、过渡槽及犁煤板选型设计50

2.4.7 紧链、推移和锚固装置确定51

本章小结51

参考文献51

第3章 工作面输送机静力学设计方法53

3.1 引言53

3.2 原始需求数据及设计内容53

3.3 输送机输送能力计算53

3.3.1 输送能力相关参数确定54

3.3.2 最大落煤能力计算56

3.4 输送机运行阻力及链条张力计算57

3.4.1 方法一57

3.4.2 方法二62

3.4.3 方法三75

3.4.4 三种方法的比较76

3.5 输送机牵引力及装机功率计算77

3.6 输送机链条选取和强度验算78

3.6.1 刮板链条强度验算公式79

3.6.2 强度验算方法的比较分析81

3.7 输送机预紧力和紧链力计算87

3.7.1 刮板链条预紧力计算87

3.7.2 刮板链条紧链力计算89

本章小结90

参考文献91

第4章 工作面输送机动力学设计概述92

4.1 引言92

4.2 输送机存在的动力学问题92

4.3 输送机动力学设计理论94

4.3.1 输送机动力学设计所要解决的主要问题95

4.3.2 输送机动力学设计方法96

4.3.3 输送机动力学设计尚待解决的问题97

本章小结98

参考文献98

第5章 工作面输送机驱动电机模型100

5.1 引言100

5.2 三相异步电机结构和工作原理100

5.2.1 三相异步电机的基本结构100

5.2.2 三相异步电机的工作原理103

5.2.3 三相异步电机的旋转磁场104

5.2.4 定子绕组线端连接方式107

5.3 三相异步电机的定子电路和转子电路108

5.3.1 定子电路的分析108

5.3.2 转子电路的分析109

5.4 三相异步电机的转矩与机械特性111

5.4.1 三相异步电机的转矩112

5.4.2 三相异步电机的机械特性113

5.5 三相异步电机的启动特性117

5.5.1 鼠笼式异步电机的启动方法117

5.5.2 绕线式异步电机的启动方法121

5.6 三相异步电机的调速方法与特性123

5.6.1 变极对数调速124

5.6.2 变频调速126

5.7 三相异步电机建模134

5.7.1 单速电机模型134

5.7.2 双速电机模型141

5.7.3 变频电机模型145

5.8 电机数值仿真模型159

5.8.1 基于电学模型的电机数值仿真模型159

5.8.2 基于机械特性模型的电机数值仿真模型162

本章小结164

参考文献165

第6章 工作面输送机偶合器及限矩器模型167

6.1 引言167

6.2 液力偶合器167

6.2.1 液力偶合器的工作原理167

6.2.2 液力偶合器的特性169

6.2.3 液力偶合器的分类174

6.2.4 液力偶合器动力学模型175

6.2.5 液力偶合器数值仿真模型177

6.3 摩擦限矩器178

6.3.1 摩擦限矩器的结构178

6.3.2 摩擦限矩器的工作原理180

6.3.3 摩擦限矩器的材料性能181

6.3.4 摩擦限矩器动力学模型182

6.3.5 摩擦限矩器数值仿真模型182

本章小结183

参考文献184

第7章 工作面输送机减速器模型185

7.1 引言185

7.2 输送机用减速器185

7.2.1 减速器的基本形式185

7.2.2 减速器的基本结构186

7.2.3 国内外减速器性能比较188

7.2.4 减速器的动力学问题189

7.3 减速器动力学模型189

7.4 减速器数值仿真模型191

本章小结191

参考文献192

第8章 工作面输送机链传动系统模型193

8.1 引言193

8.2 链传动系统常见问题193

8.3 链传动系统的弯曲形式194

8.3.1 水平推进弯曲194

8.3.2 垂直弯曲195

8.4 链传动系统各部件的刚度197

8.4.1 链条的刚度系数198

8.4.2 链轮的刚度系数202

8.5 链传动系统动力学模型202

8.5.1 黏弹性体力学模型204

8.5.2 基于ADAMS软件的链传动系统动力学模型205

8.5.3 基于动力学与有限元理论的链传动系统离散化动力学模型209

8.6 链传动系统数值仿真模型221

本章小结226

参考文献226

第9章 工作面输送机动力学分析设计软件228

9.1 引言228

9.2 动力学设计软件的总体思路228

9.2.1 软件的功能模块228

9.2.2 软件开发技术路线230

9.3 软件核心计算的处理231

9.3.1 普通工况模型231

9.3.2 变参数问题233

9.3.3 变模型问题234

9.4 软件调用MATLAB引擎235

9.4.1 MATLAB引擎相关操作函数236

9.4.2 mxArray类型数据的操作236

9.5 软件界面编制237

9.5.1 主要功能实现方法238

9.5.2 静力学设计计算界面245

9.5.3 系统选型界面247

9.5.4 动力学数值仿真界面250

9.5.5 结果评价界面254

9.6 仿真实例分析259

9.6.1 空载和满载启动仿真分析260

9.6.2 链条预紧力仿真分析262

9.6.3 头尾电机非同时启动仿真分析264

9.6.4 卡链工况仿真分析267

9.6.5 自由停机仿真分析267

本章小结270

参考文献272