基于主动激励的掘进机回转台振动抑制研究

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 52; no. 6; pp. 185 - 196
• Main Authors: 谢苗, 王贺, 李玉岐, 刘治翔
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 辽宁工程技术大学 机械工程学院 辽宁阜新 123000 2024
• Subjects: 振动控制; active incentive; 掘进机回转台; 工况传递路径; rotary table of roadheader; 空间力学模型; space mechanics model; condition transfer path analysis; vi-bration control; excitation source; 主动激励; 激振源
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.12438/cst.2023-0668

TH113.1; 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.