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作者:张传伟;潘巧娜;路正雄;张鹏;谢乐坤;张刚强;
单位:西安科技大学机械工程学院;陕西交通职业技术学院;
摘要:转弯中部槽作为直角转弯刮板输送机实现煤炭转弯输送的关键部件,其磨损特征直接关系到设备可靠性和使用寿命。针对煤散料转弯输运规律及转弯中部槽的磨损特征,基于多体动力学与离散元法,建立了直角转弯中部槽输运-磨损特征DEM-MBD耦合仿真模型,分析了转弯中部槽转弯前、中、后3个位置处煤散料的堆积形貌和分布特征,探究了转弯中部槽严重磨损区域分布及其磨损机理,研究了煤散料输运速度和给料速率对直角转弯中部槽的磨损影响。结果表明:煤散料在转弯前段形成偏向煤壁侧明显的堆顶,在转弯段呈现“内侧高、外侧低”的非对称分布,外侧速度显著高于内侧,在转弯后段煤散料呈现均匀的类抛物线堆积轮廓;刮板链进入转弯段内侧区域与退出转弯段外侧区域为压强集中区域,且为严重磨损区域,链速提高与给料速率增加均会造成转弯中部槽磨损加剧;在固定给料速率条件下,转弯中部槽平均磨损深度与链速二次方呈正相关关系,在固定给料速率70 kg/s条件下,当输运速度从0.8 m/s提升至1.0 m/s时,转弯中部槽平均磨损深度增幅(55.20%)与磨损深度理论增幅(56.25%)高度吻合。研究可为高强度直角转弯刮板输送机设计提供参考,为转弯中部槽结构优化、局部耐磨强化提供理论依据,促进直角转弯刮板输送机在极薄煤层综采工作面的推广应用。
关键词:极薄煤层;;转弯中部槽;;离散元法;;输运特征;;磨损特征
基金资助:陕西省重点研发计划项目(2022GD-TSLD-63,2022GD-TSLD-64);; 陕西省教育厅项目(23JP100)