大型矿用挖掘机斗杆组件疲劳寿命研究

曹建亮

摘要：机械化生产成为煤矿企业生产过程中的主要运作形式，在机械设备中，大型矿用挖掘机的使用率非常高，大型矿用挖掘机的性能发挥与使用寿命直接关系着煤炭生产质量、产量与企业的经济效益，为了更好的保持大型矿用挖掘机最佳性能发挥与使用寿命，首先就要保证机体构件的完整性，包括斗杆组件。本文结合已有大型矿用挖掘机的运行工况进行分析，通过对疲劳理论、模型构建、时间元素等方面的研究，利用疲劳修正系数计算方法，找到改善途径。

关键词：大型矿用挖掘机；斗杆组件；疲劳寿命；计算修正系数；仿真设计

在大型矿用挖掘机中斗杆组件是重要的组成部分，更是煤矿采掘过程中主要操控环节，直接关系采掘进程与效率，斗杆组件在工作运行中经常发生交变载荷、随机载荷，而这些载荷对斗杆组件的疲劳寿命有很大的影响，结合疲劳理论，对强度与寿命进行分析，为了改善斗杆组件的疲劳寿命，则需要采用修正系数计算方法，在科学合理的控制下，更好的发挥挖掘机运行效率。

一、静力学分析

1、斗杆组件的受力分析与模型建立

大型矿用挖掘机斗杆组件在实际运行中，受力点主要来源于挖掘阻力、钢丝绳拉力、机体重力、物料重力。大型矿用挖掘机斗杆组件是一种常见的箱型焊接结构，主要有盖板、腹板、加强肋板组成，结构组建比较复杂，借助UG/WAVE功能实施斗杆三维参数化模型构建，这项功能一来可以保持原来结构的完整性，二来可以优化模型，并且可以保证模型受力分析与实体斗杆受力分析完全相同。……