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矿用金属网气动联接装置的研究

翟莉  
【摘要】: 近年来,随着锚杆支护技术的发展,锚网支护技术得到了大范围的推广使用,取得了显著的经济效益。而金属网在锚网支护中起着重要的作用。高质量的金属网能有效控制锚杆之间非锚固岩层的变形,托住巷道的岩石,是确保锚杆加固作用的重要措施。巷道围岩的稳定性愈差,金属网的作用愈加重要。而目前,矿用金属网绝大多数采用的是人工手动联接,用一种简易的联网工具手工打结。这样,工人劳动强度大,工作效率低,而且结点质量不可靠。随着综采工作面高产高效的需求,对金属网的联接方式和方法也提出了越来越高的要求。 针对这种手工联网的现状,设计开发了一种矿用金属网的专用联接装置。这种联网装置采用PLC控制与气动控制相结合的方法,不仅节省能源,不污染环境,而且结构简单,操作方便,工人只需用手启动按钮即可完成结点的联接,而且打结动作可循环进行,大大减小了工作劳动强度,提高了工作效率。 在结点形成理论和送丝导路的理论分析和计算基础上,对送丝机构进行了合理的机构设计,并对联网装置的主机部分进行了具体的选型和设计。其中,对于送丝机构,设计了两种送丝方案,第一种是通过开有V型槽的啮合齿轮传动送丝,运用PROE软件建立了送丝机构模型,通过ADAMS进行运动仿真,仿真结果表明这种送丝方式送丝力不稳定,铁丝传动有跳动现象。因而采用第二种送丝方式即圆柱轮送丝,经运动仿真,这种送丝机构传动平稳,效率高。控制部分采用PLC控制与气动控制相结合,实现了金属网联接的自动化和高效化。该装置不仅可以实现自动联网打结,而且结点质量可以满足矿用金属网的需求。同时,将电气控制部分放置于防爆控制柜中,符合井下防爆性能要求。 文中还对气动系统进行了动态仿真,经仿真表明该系统响应速度快,平稳性好。根据设计理念和相关参数的计算进行了具体的选型和样机制作。在实验室通过空气压缩机和散状网片,进行了金属网联接的多次试验。通过试验确定了系统工作压力,并在现场进行了工业性试验。经试验,证明金属网联接装置可以实现金属网的自动联接,联网质量好,验证了金属网气动联接装置的可行性和可靠性。


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