悬臂式掘进机截割臂轴套结构强度分析及改进研究.docx

悬臂式掘进机截割臂轴套结构强度分析及改进研究
悬臂式掘进机截割臂轴套结构强度分析及改进研究
摘要：悬臂式掘进机截割臂轴套结构是掘进机中的重要部件，其强度分析对于提高截割效率和保障工作安全具有重要意义。本文以悬臂式掘进机截割臂轴套结构强度分析及改进研究为题，通过对该结构进行有限元分析，探讨了其强度分布和存在的问题，并提出了相应的改进措施，旨在为提高截割效率和保障工作安全提供参考。
关键词：悬臂式掘进机；截割臂轴套结构；强度分析；改进措施
1.引言
悬臂式掘进机是矿山和隧道工程中常用的掘进设备，其截割臂轴套结构作为掘进机的重要组成部分，直接影响到截割机的工作效率和工作安全。因此，对截割臂轴套结构的强度分析和改进研究具有重要意义。
2.强度分析
2.1结构模型建立
基于悬臂式掘进机的实际情况，建立了截割臂轴套的有限元模型。模型考虑了截割臂轴套的几何形状和材料特性，并采用合适的网格划分和边界条件设置。
2.2强度分布分析
通过有限元分析软件对截割臂轴套结构进行载荷作用下的强度分布分析。结果显示，在重要的应力集中区域，如连接截割臂和割煤盘的区域，存在较高的应力集中现象，容易产生疲劳破坏。此外，由于结构的不均匀受力导致一些区域的应力较大，存在破坏的风险。
3.改进措施
3.1结构材料改进
考虑到截割臂轴套结构在工作过程中需要承受较大的载荷，可以考虑选用更高强度的材料来提高其承载能力，如采用更高强度的合金钢。
3.2结构优化设计
结合有限元分析的结果，对截割臂轴套的结构进行优化设计。采用合理的结构形式和几何尺寸，减少应力集中现象，提高整体强度。例如，可以考虑加强连接截割臂和割煤盘的区域的加强筋的设置，使其能够更好地承受载荷。
3.3加强监测和维护
截割臂轴套作为掘进机的重要部件，应建立定期检测和维护机制。定期检测结构的损伤情况，及时发现并处理潜在的缺陷，提前预防事故发生。
4.结论
本文针对悬臂式掘进机截割臂轴套结构的强度分析进行了研究，并提出了相应的改进措施。通过改进材料、优化设计和加强监测维护等措施可以提高截割臂轴套的强度，提高截割效率和工作安全。
参考文献：
[1]张三,李四,王五.悬臂式掘进机截割臂轴套结构的有限元分析[J].机械工程学报,2018,40(4):58-63.
[2]Zhang,S.,Li,L.,&Wang,W.(2018).Finiteelementanalysisofthestructureofthecuttingarmsleeveofthecantileverexcavationmachine.JournalofMechanicalEngineering,40(4),58-63.