露天采煤机参数化设计系统研究.pdf

第3 2 卷第1 2 期 2 0 1 1 年1 2 月 煤矿机械 C o a lM i n eM a c h i n e r y V 0 1 ．3 2N o ．1 2 D e c ．2 0 l l 露天采煤机参数化设计系统研究 江新奇。张飞 内蒙古锡林郭勒白音华煤电有限责任公司矿业分公司，内蒙古锡林郭勒0 2 6 2 0 0 摘 要以露天采煤机参数化设计为基础．针对露天采煤机的具体特点，研究了露天采煤机参 数化设计系统的实现方法。阐述了系统工作流程．确定了P r o ／T O O L K I T 、S Q LS e r v e r 等系统开发工 具，最终实现露天采煤机参数化设计系统。该系统能够缩短露天采煤机设计周期，提高设计质量。 关键词露天采煤机；参数化设计 中图分类号T D 4 2 1 ．6文献标志码A文章编号1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 1 1 1 2 0 1 5 4 0 2 R e s e a r c ho fP a r a m e t r i cD e s i g nS y s t e mf o rO p e n - a i rC o a lM i n i n g M a c h i n e J I A N GX i n - q i ，Z H A N GF e i B r a n c hM i n eI n d u s t r y ，B a i y i n h u aC o a lM i n i n gL i m i t e dC o m p a n yo fI n n e rM o n g o l i aX i l i n g u o l e , X i l i n g u o l e0 2 6 2 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t B a s e do np a r a m e t r i cd e s i g no fo p e n - a i rc o a lm i n i n gm a c h i n e ，a n da c c o r d i n gt oi t sc o n c r e t e c h a r a c t e r i s t i c s ，i m p l e m e n t a t i o nm e t h o do fp a r a m e t r i cd e s i g ns y s t e mf o ro p e n a i rc o a lm i n i n gm a c h i n ei s r e s e a r c h e d ．T h es y s t e mw o r k f l o wi sd e s c r i b e d ，a n dP r o ／T O O L K I T ，S Q Ls e r v e ra n dS Oo n , a r ed e t e r m i n e d a sd e v e l o p m e n tt o o l so fs y s t e m ．r n l i ss y s t e mc a nr e d u c ed e s i g nc y c l eo fo p e n - a i rc o a lm i n i n gm a c h i n e ． a n di m p r o v ed e s i g nq u a l i t y ． K e yw o r d s o p e n - a i rc o a lm i n i n gm a c h i n e ；p a r a m e t r i c ；d e s i g n 0 前言 被广泛认可。而辅助设计软件也得到了普遍应用。 露天采煤机作为露天采煤的主要机械设备，因本文借助M 软件，采用参数化设计方法，建立露 其具有生产能力大、生产率高等优点受到了广泛关天采煤机设计系统，提高了设计效率，能够快速适 注，其中滚筒式露天采煤机应用最多。目前我国露应市场需要。 天煤矿发展较快．而与之配套的开采机械也面临着1参数化设计概述 适应市场需求的挑战。传统的设计方法设计周期较参数化设计就是将设计过程中的设计要求、设 长、灵活性不足，不能很好地满足现代市场的需求。计方法、设计原则及设计结果等用参数来表示。通 随着计算机技术的快速发展，大量设计软件被引入过对相应参数的修改和定义实现整机设计。在露天 到工程机械的设计中，计算机辅助设计的优越性已采煤机参数化设计过程中．整机即是一个由大量参 很大的振动．橡胶板起到减振的作用。挡板7 整体4 结语 下料加1 二后沿图示虚线切开装配，挡板作用是锚 护平台装置长时间工作后．橡胶板减振作用失效 后，可以拆下此挡板，方便更换橡胶板。 图2 护栏Ⅳ结构 1 ．垫板2 ．锁销3 ．外板4 ．内板5 ．钢管6 ．销轴 图3 锚杆钻机支撑架结构 1 ．支筒2 ．螺栓3 ．销轴4 ．支撑腿5 ．橡胶板6 ．底座7 ．挡板 掘进机主要用于煤矿井下．事关煤矿工人的安 全。其设计和制造必须符合有关的国家标准。通过 上述分析可以看出．掘进机锚护平台装置具有结构 设计合理、操作简单等特点，能够在掘进机上广泛 应用。 参考文献 [ 1 ] 成大先．机械设计手册[ K ] ．北京化学1 业出版社，2 0 0 6 ． [ 2 ] 何满潮，袁和生．中国煤矿锚杆支护理论与实践[ M ] ．北京科技 出版社．2 0 0 4 ． [ 3 ] N e i lS e l a t e r ．机械设计实用机构与装置网册[ M ] ．北京机械工业出 版社2 0 0 9 ． 作者简介潘伟生 1 9 8 6 一 ，内蒙古赤峰人．助理工程师，2 0 0 8 年毕业于中国矿业大学机械丁程及自动化专业．沈阳 三一重型装备 有限公司机械设计员，从事煤矿机械设计工作，电子信箱p a n - w s l 9 8 6 1 6 3 ．c o r n ． 责任编辑侯淑华 一1 5 4 一 收稿日期2 0 1 l - 0 5 1 1 ＼＼＼／＼、、，一y 蕉固 万方数据 第3 2 卷第1 2 期露天采煤机参数化设计系统研究江新奇，等V 0 1 ．3 型尘垡 数组成的集合．包括尺寸参数、约束参数、配合参数 等。参数间具有关联性．部分参数的改动能够自动 通过关联反映到整机参数中。而部件的移动、删除 等引起的参数变化也会引起相关参数的关联变化． 避免了传统设计中相关参数的逐个修改。从而可以 提高设计效率和工作质量。 参数化设计方法在系列产品设计、相似产品设 计以及产品专用C A D 系统开发等方面具有显著的 优越性。目前应用较广泛的参数化设计C A D 软件有 P r o ／E 、S o l i d w o r k s 、U G 和C A T I A 等，其中P r o ／E 在工 程设计领域占有最大市场份额．经过长期应用验 证．P 删，E 能够较好地实现产品的参数化设计。因此， 选用P r o ，E 软件用于实现露天采煤机参数化设计系 统。 2 露天采煤机参数化设计系统开发 露天采煤机的设计有别于一般工程机械设计． 它的设计基本是面向订单设计．即根据露天煤矿实 际工作条件对露天采煤机提出具体要求．企业根据 这些具体要求进行设计和生产。本文开发一套露天 采煤机参数化设计系统．系统能够根据客户需求， 通过参数化设计快速完成整机设计．从而缩短露天 采煤机设计周期．其工作流程如图1 所示。 客户需求参数 l 至查兰竺竺丝】 墨 _ 面磊蒜 结构设i | 前端滚筒或中部滚筒 零部件参数化设计 输出露灭采煤机 图1参数化设计系统工作流程 1 参数化设计系统的开发工具 本文利用V i s u a lC 对P r o ／E 进行二次开发．实 现露天采煤机的参数化设计。从而建立设计系统。 重 P r o ／T O O L K I T P r o ／T O O L K I T 是P r o ／E 自带的二次开发工具． 能够通过C 语言程序扩充P r o ／E 软件功能．建立适 用于特定产品的专用软件。P r o ／T O O L K I T 是一个开 发工具包．本身包括二次开发所需的函数库和头文 件等．用户编写的C 语言程序能够快速访问P r o ／E ． 实现应用程序模块与三维建模系统的无缝集成。基 于V i s u a lC 的P r o ／E 二次开发是在V C 中完成程 序的设计、调试和编译．开发流程如图2 所示。 ②S O LS e r v e r 数据库管理系统 S Q LS e r v e r 是目前使用较广泛的数据库管理软 件，适用于中型数据库的建立和管理。本文通过分 析露天采煤机参数化设计系统所需数据库特性。选 用该软件用于数据库的管理．包括露天采煤机零部 件模型数据库、整机模型数据库等的管理。 创建P r o q O O L K I T 应J f J 程序毖本框架 主体稃序ll 资源文件 程序的注册‘j 运行 程序的删除或停止 图2V i s u a lC 中P r o ／E 二次开发流程 2 参数化设计系统的功能 本文开发的参数化设计系统主要有客户需求 管理、零部件参数化设计、产品结构管理、产品自动 装配及整机性能分析五大功能。如图3 所示。 露大采煤机磬敏 化没计系统功能 管理客户需求 图3 露天采煤机参数化设计系统功能 系统首先通过人机交互界面获得客户实际需 求参数．并根据需求参数在现有产品中搜寻满足条 件的露天采煤机．若搜寻到需求机型．则输出露天 采煤机型号．否则转人参数化设计模式。进人参数 化设计模式后．根据客户提供的初始参数，进行露 天采煤机的零部件设计、结构设计、整机装配及整 机性能校核等环节．参数化设计完成后，输出新产 品。并更新现有露天采煤机数据库。 3 结语 利用V i s u a lC 对P m ，E 软件进行二次开发， 通过S O LS e r v e r 管理相应数据库．从而建立了露天 采煤机参数化设计系统。该系统能够使设计更高效 和准确．对露天采煤机的设计具有重要意义。 参考文献 [ 1 ] 郝文玉，才庆祥。张磊，等．露天采矿机在我国露天煤矿的应用展 望[ J ] ．煤炭T 程，2 0 0 9 1 0 1 0 8 一1 1 0 ． [ 23 康文利．陈晓明。周学辉．P r o ／E 二次开发技术在液压支架参数化 设计中的应用[ J ] ．煤矿机械．2 0 1 0 ，3 1 3 2 2 8 2 2 9 ． [ 3 ] 臧峰．基于产品族的液压支架变异设计关键技术研究[ D ] ．徐州 中图矿业大学．2 0 0 8 ． 作者简介江新奇 1 9 7 0 一 ．内蒙古锡林郭勒人。丁程师．内蒙 古锡林郭勒自音华煤电有限责任公司矿业分公司．主要从事露天矿 山机t 塾设量} 堡竺，运行及管理J 堡二一～⋯责任编辑侯淑华收稿日期2 0 1 1 ．0 7 0 6 一1 5 5 一 誉一 万方数据