煤矿井下巷道喷浆机械臂设计
曹敏行
同煤大唐塔山煤矿有限公司,山西大同 037004
摘要：针对煤矿巷道喷浆支护中传统人工作业效率低、质量不稳定等问题,通过复合轨迹规划、结构优化与仿真验证,提出匀速横向位移叠加周期性旋转的复合运动模式,结合喷枪垂直姿态控制(0.8～1.2 m喷射距离),将材料回弹率降至±6 mm以内,并通过多段分层喷射策略实现侧壁与拱顶的全覆盖喷涂,机械臂采用多自由度液压驱动系统及可伸缩防护装置,关键部件经有限元分析验证:喷枪画圆机构最大von Mises应力为材料屈服强度的4.46％(37.22 MPa),安全系数达22.4;伸缩臂最大应力78.81 MPa,变形量1.104 mm,满足ISO 13849标准.基于作业空间试验分析表明,机械臂最大作业半径3 m,伸缩臂定位误差稳定在±6 mm,动态特性良好,有效解决了小型巷道适应性差、轨迹突变导致的回弹率高等问题.
关键词：巷道喷浆机械臂屈服强度有限元
分类号：TD353(矿山压力与支护)
论文发表日期：2025-12-31
在线出版日期：2026-01-29（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 30-34 )
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