【技术实现步骤摘要】
本申请涉及掘进机，具体而言，涉及一种掘进机回转台承载强度评估方法及系统、可读存储介质。
技术介绍
1、隧道掘进机是煤矿、矿山、隧道凿岩过程主要工具，工作环境恶劣、对象为煤炭和硬岩类石体等。
2、掘进机主机结构在履带推动下首先以截割头冲击钻切壁面形成钻孔，后连续基于规划路线完成横扫岩壁与竖扫岩壁的工作过程。
3、掘进机实现钻进，由驱动履带推动附加截割头旋转；而后掘进机开始进行基于规划路径的横扫和竖扫，其中通过回转驱动油缸两侧分别推拉回转台，实现回转台绕着回转主回转轴承旋转；举升油缸驱动一端连接中回转台耳环上，一端连接电器箱体，在掘进机举升工作过程中，回转台也需要作为承载结构进行承担载荷。因此需要寻找一种适合重装掘进机回转台承载强度的科学计算分析方法论，对掘进机回转台进行结构强度承载强度的分析，解决疲劳有效寿命计算的问题。
技术实现思路
1、本申请旨在解决或改善上述问题至少之一。
2、为此，本申请的第一目的在于提供一种掘进机回转台承载强度评估方法。
3、本申请的第二目的在于提供一种第一掘进机回转台承载强度评估系统。
4、本申请的第三目的在于提供另一种第二掘进机回转台承载强度评估系统。
5、本申请的第四目的在于提供一种可读存储介质。
6、为实现本申请的第一目的，本申请第一方面的技术方案提供了一种掘进机回转台承载强度评估方法，包括：建立回转台有限元模型；根据掘进机的工作过程负载特性确定掘进机的载荷模式，载荷
7、根据本申请提供的掘进机回转台承载强度评估方法，首先建立回转台有限元模型。然后根据掘进机的工作过程负载特性确定掘进机的载荷模式，载荷模式包括有效掘进模式和困难掘进模式。其中，有效掘进模式考虑正常回转和举升油缸推动截割头进行水平横扫、竖向竖扫截割隧道岩石，抗力载荷来源岩石破碎。困难掘进模式下掘进机截割头无法有效截割硬岩，此时油缸输出反复震荡，截割头冲击截割岩石，困难掘进模式有效载荷来源为油缸输出瞬时冲击油压力，需要进行液压系统流量监测。在载荷模式为有效掘进模式时，获取有效掘进工作载荷，根据回转台有限元模型和有效掘进工作载荷进行有效掘进模式回转台承载强度评估。在载荷模式为困难掘进模式时，对掘进机的液压系统进行流量监测，得到监测数据。然后根据监测数据确定动载系数。根据回转台有限元模型和动载系数进行困难掘进模式回转台承载强度评估。最后根据时间历程结合掘进机规划截割路径，进行有限元时间里程强度计算，并根据计算结果评估回转台的有效寿命。通过围绕掘进机回转台结构承载强度进行强度和疲劳能力评价，建立有效掘进模式和困难掘进模式评价技术，能够考虑隧道掘进机工作过程中可能出现的多种掘进负载可能性。有效掘进模式判断正常额定掘进机回转台强度评价能力，基于安全裕度设计，有效进行裕度空间安全性的考虑，并可以基于裕度进行一定程度的优化。困难掘进模式的计算方法考虑过载或动载冲击条件下的结构破坏位置，提前预判损坏可能性，通过结合规划的隧道截割路径，完成回转台抗疲劳计算的能力，能够进行寿命评估。在隧道掘进机实际破坏问题的分析对标中，匹配性好，结果可信性高。
8、另外，本申请提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：
9、在一些技术方案中，可选地，建立回转台有限元模型，包括：搭建回转台有限元模型，回转台有限元模型包括电器箱、回转台、本体架、主回转轴承、油缸和高强螺栓，油缸包括回转油缸和举升油缸；建立电器箱、回转台、本体架、主回转轴承的连接关系，连接关系包括结合面接触、绑定和螺栓连接；建立回转台、本体架和油缸之间的直线副和回转副。
10、在该技术方案中，建立回转台有限元模型，具体为首先搭建回转台有限元模型，包括电器箱、回转台、本体架、主回转轴承、回转油缸、举升油缸、高强螺栓等。然后建立结合面接触、绑定以及螺栓连接的电器箱、回转台、本体架、主回转轴承连接关系。建立回转台、本体架和油缸之间直线副和回转副。通过建立回转台有限元模型，能够对掘进机回转台承载强度进行评估。
11、在一些技术方案中，可选地，电器箱、回转台通过举升油缸连接，回转台和主回转轴承之间通过高强螺栓连接，本体架和回转台之间通过回转油缸连接。
12、在该技术方案中，回转台有限元模型中，电器箱、回转台通过举升油缸连接，连接关节采用铰接运动副构建。回转台和主回转轴承之间采用高强螺栓进行连接，结合面之间建立摩擦接触，接触摩擦系数采用0.15推荐值。主回转轴承安装于本体架结构采用绑定接触关系进行模拟。本体架和回转台之间采用回转油缸进行连接驱动，连接关节采用铰接运动副构建。油缸活塞和油缸腔体之间采用直线运动副模拟。
13、在一些技术方案中，可选地，在载荷模式为有效掘进模式时，获取有效掘进工作载荷，根据回转台有限元模型和有效掘进工作载荷进行有效掘进模式回转台承载强度评估，包括：在载荷模式为有效掘进模式时，约束本体架结构底端；基于液压缸力学杆系方法反推回转工况和举升工况的截割头三向力，并根据截割头三向力得到有效掘进工作载荷；根据有效掘进工作载荷加载截割头中心位置，利用remote force施加耦合于电器箱前端表面，完成有效掘进模式结构强度评估。
14、在该技术方案中，在载荷模式为有效掘进模式时，获取有效掘进工作载荷，根据回转台有限元模型和有效掘进工作载荷进行有效掘进模式回转台承载强度评估，具体为首先在载荷模式为有效掘进模式时，约束本体架结构底端。然后基于液压缸力学杆系方法反推回转工况和举升工况的截割头三向力，并根据截割头三向力得到有效掘进工作载荷。最后根据有效掘进工作载荷加载截割头中心位置，利用remote force施加耦合于电器箱前端表面，完成有效掘进模式结构强度评估。其中，remote force为远端力。
15、在一些技术方案中，可选地，在载荷模式为困难掘进模式时，对掘进机的液压系统进行流量监测，得到监测数据，监测数据包括流量峰值和时间历程，包括：在载荷模式为困难掘进模式时，通过流量传感器监测回转油缸和举升油缸在截割岩壁时流量信号变化过程，确定困难掘进模式的流量峰值和时间历程；根据流量峰值和时间历程确定回转台的极限工况和时序载荷。
16、在该技术方案中，在载荷模式为困难掘进模式时，对掘进机的液压系统进行流量监测，得到监测数据，监测数据包括流量峰值和时间历程，具体为首先在载荷模式为困难掘进模式时，通过流量传感器监测回转油缸和举升油缸在截割岩壁时流量信本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种掘进机回转台承载强度评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的掘进机回转台承载强度评估方法，其特征在于，所述建立回转台有限元模型，包括：
3.根据权利要求2所述的掘进机回转台承载强度评估方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的掘进机回转台承载强度评估方法，其特征在于，所述在所述载荷模式为有效掘进模式时，获取有效掘进工作载荷，根据所述回转台有限元模型和所述有效掘进工作载荷进行有效掘进模式回转台承载强度评估，包括：
5.根据权利要求1所述的掘进机回转台承载强度评估方法，其特征在于，所述在所述载荷模式为困难掘进模式时，对掘进机的液压系统进行流量监测，得到监测数据，所述监测数据包括流量峰值和时间历程，包括：
6.一种第一掘进机回转台承载强度评估系统，其特征在于，包括：
7.一种第二掘进机回转台承载强度评估系统，其特征在于，包括：
8.一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的掘进机回转台承载强度评估方法的步
...【技术特征摘要】
1.一种掘进机回转台承载强度评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的掘进机回转台承载强度评估方法，其特征在于，所述建立回转台有限元模型，包括：
3.根据权利要求2所述的掘进机回转台承载强度评估方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的掘进机回转台承载强度评估方法，其特征在于，所述在所述载荷模式为有效掘进模式时，获取有效掘进工作载荷，根据所述回转台有限元模型和所述有效掘进工作载荷进行有效掘进模式回转台承载强度评估，包括：
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：付稣昇，尹力，赵北，孙衍石，边树杰，于宏滨，李唐，王宇霆，倪瑞林，段存虎，李楠，石磊，韩晓极，
申请(专利权)人：三一重型装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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