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NBT 10523.1-2021 滚筒采煤机力学性能测试方法 第1部分：实验室试验.pdfNB/T10523.1202
图4情轮轴受力示意图
式中： T 转矩，单位是牛米（N·m）； Fsz 惰轮轴X方向合力，单位是千牛（kN)； L 分度圆半径，单位是米（m）； 摇臂举升角，单位是度（°）。
LY/T 1068-2012 锯材窑干工艺规程4.4部件力学性能测试原理
4.4.1拉杆力学测试原理
拉杆使左、石行走驱动部与电控箱形成机身 采煤机运行过程中，拉杆只承受轴向拉力，如图 在螺母和固定垫片中间加人压力环传感器，根据压力环传感器形变可等效测得拉杆轴向受力。
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4.4.2摇臂力学测试原理
图6摇臂截割受力、截割力矩示意图
4.4.3平滑靴支撑架力学测试原理
图7摇臂销轴受力示意图
采煤机行走速度为零时，平滑靴支撑架受静摩擦力，采煤机行走速度不为零时，平滑靴支撑架受滑 动摩擦力，如图8所示。根据销轴传感器形变可等效测得平滑靴支撑架径向受力。
图8平滑靴支撑架受力示意图
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5.1.1实验室环境条件
实验室试验环境应符合以下要求： a) 温度0℃~40℃； b) 相对湿度（65士20）%； 大气压强86kPa106kPa； d) 电磁噪声（低于300MHz）； 冷却水温度0℃~20℃； 冷却水流量按设计要求，
实验室试验环境应符合以下要求： 温度0℃~40℃； 相对湿度（65±20）%； c）大气压强86kPa~106kPa； 电磁噪声（低于300MHz）； e）冷却水温度0℃~20℃； f）冷却水流量按设计要求，
5.1.2模拟煤壁条件
5.1.3采煤机技术要求
参与试验的滚筒采煤机应符合以下要求： a）试验用采煤机总装要求符合GB/T35060.1； b） 采煤机用齿轮油应符合GB5903； 液压油的选用应符合GB11118.1； d） 采煤机润滑剂应符合GB/T34535； 力学传感器安装完成后性能应符合GB/T20522，振动传感器安装完成后应保证传感器正常工 作，同时不能影响采煤机运行性能
本部分给出了采煤机力学传感器和振动传感器安装要求
6.2力学传感器安装要求
6.2.1拉杆力学传感器安装
6.2.4油缸油压力学传感器安装
在泄压口端盖中心安装压力传感器，传感器中心与端盖中心重合，如图9所示。
6.2.5情轮力学传感器安装
背轴压力传感器代替最靠近滚筒的惰轮轴，如图4
6.2.6导向滑靴力学传感器安装
图9调高油缸压力传感器安装示意图
5.2.7平滑靴力学传感器安装
向滑靴销轴传感器安装
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6.2.8滚筒齿座定位
在滚筒展开图上等距选取6条线，每相邻两条线夹角60°，每条线上对应的截齿位置即为试验用 装位置，如图3所示。
6.2.9截齿力学传感器安装
在对称于齿尖轴线所在竖直平面的齿座柄两侧安装应变片，在齿座背面中线处的齿座柄安装应 应变片、应变花顶端距离齿座柄与齿座的相交平面为10mm如图11所示
6.2.10截割电机力学传感器安装
图11滚简截齿三向力测试示意图
在柔性轴两侧对称安装应变片，应变片顶端距离柔性轴凹槽底面10mm，如图12所示。
截割电机柔性轴应变片
6.3振动传感器安装要求
6.3.1滚简振动传感器
6.3.2摇臂振动传感器安装
幕安装在滚简侧方椎中心处，传感器中心与方椎中
将振动传感器安装在摇臂输出端结构点附近，传感器中心与摇臂水平轴线重合，如图14所示。
6.3.3导向滑靴振动传感器安装
图14摇臂振动传感器安装示意图
将振动传感器安装在导向滑靴端盖中心处，传感器中心与端盖中心重合，如图15所示。
3.4平滑靴振动传感器
6.3.5电控箱振动传感器安装
动传感器安装在电控箱内易振动受损电板处，如
图15导向滑靴振动传感器安装示意图
图16平滑靴振动传感器安装示意图
图17电控箱主板振动传感器安装示意图
6.4整机模态振动传感器安装要求
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摇臂方样采空侧、截割电机处布设振动传感 顶布设3文3振动传感器矩阵。所有采集点不充许布设在壳体结构节点附近，如图18所示
7.1.1传感器校核方法
图18模态信号采集点分布示意图
将采煤机安装在配套输送机（包括机 、过渡段、中部。其中，中部不少于50m)机头处，找 油质油量加油，按设计要求供冷却水、 行走轮与销排啮合，按图4，图6～图10，图12～图11 安装各种力学传感器，按图 态振动传感器
7.2采煤机静力学测试
.2.1平直状态静态试验
输送机呈直线布置，将采煤机整机安装在输送机上，将一侧摇臂缓慢调至最大位置，另一侧摇臂让
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7.2.2斜切进刀静态试验
输送机中部在直线铺设的情况下，将后端中部水平推移，使其中段达到最大弯曲角度。将采煤机停 于输送机最大突出位置（采煤机中心平面与输送机突出中心平面重合），测录导向滑靴、平滑靴力学传感 器受力情况
7.2.3垂直弯曲静态试验
送机最大突出位置（采煤机中心平面与输送机突出中心平面重合），测录导向滑靴、平滑靴力学传 力情况
7.2.4静态模态试验
输送机呈直线布置，将采煤机整机安装在输送机上，使用激励锤在机身、摇臂采集点阵中 分别敲击壳体，收集各采集点及振动传感器振动信号并进行模态分析
7.2.5仰斜/俯斜静态试验
分别将采煤机逐渐调斜至设计允许的 和 附用首按7.2.1.7.2.27.2.3.7.2. 步骤，测录各力学传感器受力情况 注：大采高采煤机在试验时仰斜、俯斜角度应小于设计允许的最大仰角和最大俯角
7.2.6大倾角静态试验
采煤机安装在大倾角行走试验架的输送机（包括两侧附挂装置）上，测录各力学传感器受 当最大适用煤层倾角不大于35°时可免做本项试验） 注：大倾角静态试验存在特殊试验危险，参与试验的人员与设备应增强安全防护措施
安装在天倾角行走试验架的输送机（包括两侧附挂装置）上，测录各力学传感器受力情况。 用煤层倾角不大于35°时可免做本项试验） 项角静态试验存在特殊试验危险，参与试验的人员与设备应增强安全防护措施，
7.3采煤机运动学测试
3.1平直状态空载运动
输送机呈直线布置，启动采煤机便 作行走速度、额定工作行走速度和额 定调动行走速度往返行走各3次，滚筒不转动。沿行走方向 一侧滚筒调至最大截割高度，另一侧滚筒调 至沿底板截割高度。换向时两滚筒简高度对调。 实时测录各力学、振动传感器的变化情况
7.3.2斜切进刀空载运动学试验
按7.2.2的铺设方式铺设输送机。按7.3.1采煤机试验方式运行，实时测录各力学、振动传感器的 变化情况
7.3.3垂直弯曲空载运动学试验
按7.2.3的铺设方式铺设输送机。按7.3.1采煤机试验方式运行，实时测录各力学、振动传感器的 变化情况。
7.3.4运动学模态试验
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，收集各采集点及振动传感器振动信号并进行模态分析
7.3.5仰斜/俯斜空载运动学试验
分别将采煤机逐渐调斜至设计允许的最大仰角位置和最大俯角位置，按7.3.1，7.3.2，7.3.3，7.3 验步骤，实时测录各力学、振动传感器的变化情况 注：大采高采煤机在试验时仰斜、俯斜角度应小于设计允许的最大仰角和最大俯角
7.3.6大倾角运动学试验
采煤机安装在大倾角行走试验架的输送机（包括两侧附挂装置）上，输送机呈直线布置，启动采煤机 使其在输送机上以1/2额定工作行走速度、额定工作行走速度和额定调动行走速度往返行走各3次，滚 简不转动，两摇臂调至与斜面平行位置，实时测录各力学传感器受力情况。（当最大适用煤层倾角不大 于35°时可免做本项试验）
7.4采煤机动力学测试
7.4.1平直状态负载动力学试验
7.4.2斜切进刀负载动力学试验
输送机中部在直线铺设的情况下，将后端中部水平推移，使其中段达到最大弯曲角度。两滚筒分别 处于最大截割高度和沿底板截割高度，采煤机以额定工作行走速度行走通过水平弯曲段，换向时调整煤 壁位置，将前段中部水平推移，使其达到最大弯曲角度，滚筒位置对调，再次以额定工作行走速度行走通 过水平弯曲段，实时测录各力学、振动传感器变化情况
7.4.3垂直弯曲负载动力学试验
于最大截割高度和沿底板截割高度，采煤机以额定工作行走速度往返行走通过垂直弯曲段，换向时滚筒 位置对调，实时测录各力学、振动传感器变化情况
7.4.4动力学模态试验
分别按7.2.1，7.2.2，7.2.3的铺设方法完成输送机布置，按7.4.1，7.4.2，7.4.3行走方式进行负至 ，实时测录各采集点及振动传感器振动信号并进行模态分析
7.4.5仰斜/俯斜负载动力学试验
将采煤机逐渐调斜分别达到最大 骤，实时测录各力学、振动传感器变化情况
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试验测试报告示例参见附录A，模态分析报告示例参见附录B。 振动信号应经过降噪处理后进行时域、频域分析，分析各部件振动信号特征。 静止状态下，行走力、截割力、截割转矩及各关键部受力测量值与设计要求相对误差应小于5%； 空载行走状态下，行走力、截割力、截割转矩及各关键部受力测量值与设计要求相对误差应小 于10%； 负载行走状态下，行走力、截割力、截割转矩及各关键部受力测量值与设计要求相对误差应小 于15%。
附录A （资料性附录） 试验报告表格示例 表A.1～表A.9给出了采煤机力学性能测试试验的实验数据记录表格模板
表A.1采煤机力学参数测试表
NB/T10523.12021表A.2拉杆压力环受力测试表压力环1压力环2压力环3压力环4试验编号平均受力平均受力平均受力平均受力kNkNkNkN7.2.17,2.27.2.3平直状态（7.2.1)仰角斜切进刀（7.2.2）垂直弯曲（7.2.3）7.2.5平直状态（7.2.1)俯角斜切进刀（7.2.2）垂直弯曲（7.2.3）倾角7.2.67.3.17.3.27.3.3平直状态（7.3.1）仰角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3)7.3.5平直状态（7.3.1)俯角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3）倾角7.3.67.4.17.4.27.4.3平直状态(7.4.1)仰角斜切进刀（7.4.2）垂直弯曲（7.4.3）7.4.5平直状态（7.4.1)俯角斜切进刀（7.4.2）垂直弯曲（7.4.3）注：平均受力指采煤机行走时间1内受力值积分的1/1。压力环1为采煤机拉杆机头平滑靴侧压力环，压力环2为采煤机拉杆机头导向滑靴侧压力环，压力环3为采煤机拉杆机尾平滑靴侧压力环，压力环4为采煤机拉杆机尾导向滑靴侧压力环18
NB/T 10523.12021
NB/T10523.1—2021表A.5导向滑靴销轴受力测试表销轴1平均受力销轴2平均受力试验编号kNkNX方向Y方向Z方向X方向Y方向Z方向7.2.17.2.27.2.3平直状态(7.2.1)仰角斜切进刀（7.2.2)垂直弯曲（7.2.3)7.2.5平直状态(7.2.1)俯角斜切进刀（7.2.2)垂直弯曲（7.2.3)倾角7.2.67.3.17.3.27.3.3平直状态(7.3.1)仰角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3)7.3.5平直状态(7.3.1)俯角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3)倾角7.3.67.4.17.4.27.4.3平直状态（7.4.1)仰角斜切进刀（7.4.2）垂直弯曲（7.4.3)7.4.5平直状态（7.4.1)俯角斜切进刀（7.4.2）垂直弯曲（7.4.3)注：平均受力指采煤机行走时间t内受力值积分的1/t，销轴1为采煤机机头侧导向滑靴与机身连接销轴SZDBZ 197-2016 安全防范系统运行检验应用规范，销轴2为采煤机机尾侧导向滑靴与机身连接销轴21
NB/T 10523.12021
表A.6平滑靴销轴受力测试表
NB/T 10523.1—2021表A.7截齿受力测试表截线1截齿平均受力截线2截齿平均受力截线3截齿平均受力试验编号kNkNkNX方向Y方向Z方向X方向Y方向Z方向X方向Y方向Z方向7.3.17.3.27.3.3平直状态(7.3.1)仰角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3)7.3.5平直状态（7.3.1)俯角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3)倾角7.3.67.4.17.4.27.4.3平直状态（7.4.1)仰角斜切进刀(7.4.2)垂直弯曲（7.4.3)7.4.5平直状态(7.4.1）俯角斜切进刀（7.4.2）垂直弯曲（7.4.3）注：平均受力指采煤机行走时间t内受力值积分的1/t，截线分布如图3所示23
NB/T 10523.1—2021表A.7（续）截线4截齿平均受力截线5截齿平均受力截线6截齿平均受力试验编号kNkNkNX方向Y方向Z方向X方向Y方向2Z方向X方向Y方向Z方向7.3.17.3.27.3.3平直状态(7.3.1)仰角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3)7.3.5平直状态（7.3.1）俯角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3)倾角7.3.67.4.17.4.27.4.3平直状态（7.4.1）仰角斜切进刀（7.4.2)垂直弯曲（7.4.3)7.4.5平直状态(7.4.1)俯角斜切进刀（7.4.2）垂直弯曲（7.4.3)注：平均受力指采煤机行走时间t内受力值积分的1/t，截线分布如图3所示。24
表A.8截割电机柔性轴受力测试表
GB 37483-2019 污水处理用旋转曝气机能效限定值及能效等级注：平均受力指采煤机行走时间t内受力值积分的
NB/T 10523.1—2021表A.9调高油缸油压测试表调高油缸1油压调高油缸2油压试验编号kNkN7.2.17.2.27.2.3平直状态(7.2.1)仰角斜切进刀（7.2.2）垂直弯曲（7.2.3）7.2.5平直状态（7.2.1）俯角斜切进刀（7.2.2）垂直弯曲（7.2.3)倾角7.2.67.3.17.3.27.3.3平直状态(7.3.1)仰角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3)7.3.5平直状态（7.3.1）俯角斜切进刀（7.3.2）垂直弯曲（7.3.3)倾角7.3.67.4.17.4.27.4.3平直状态（7.4.1）仰角斜切进刀（7.4.2）垂直弯曲（7.4.3）7.4.5平直状态（7.4.1）俯角斜切进刀（7.4.2）垂直弯曲（7.4.3）注：平均受力指采煤机行走时间t内受力值积分的1/t，调高油缸1为机头侧调高油缸，调高油缸2为机尾侧调高油缸。26