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随着我国大采高综采工作面的增多,工作面支护设备得到广泛的应用。大排量乳化液泵作为工作面的供液设备,其性能影响着整个工作面的高产高效。工作过程中,乳化液泵曲轴等关键零部件承受着周期性变化的拉、压、弯、扭交变应力,长期的运行容易产生疲劳破坏,影响工作面的安全生产。近年来,随着在煤矿装备行业的普及应用,再制造工程已取得相应的研究成果和应用效益。然而针对乳化液泵曲轴,对其再制造过程中剩余寿命的评估研究仍然不够成熟。本文以BRW500/31.5型大排量乳化液泵的曲轴为例进行寿命评估研究,通过曲轴再制造修复前、后剩余疲劳寿命预测的实现,为整个煤矿装备在再制造工程中的寿命评估提供可行性参考。 本文首先调研了再制造工程、乳化液泵站及疲劳寿命的研究现状,分析了大排量泵曲轴的实际工况,设计出曲轴再制造工程的工艺路线及剩余寿命预测的架构。应用Solidworks软件建立了曲轴的三维实体模型。通过对曲轴受力的理论推导及Matlab计算,得出曲轴所受的最大载荷,应用ANSYS Workbench平台分别对最大载荷下的曲轴进行了有限元静力分析。同时,建立了曲轴系仿真模型,利用ADAMS软件进行运动学及动力学仿真,获得了曲轴周期内的虚拟载荷历程。 最后,将有限元分析得到的应力结果与动力学仿真得到的载荷谱文件导入到nCodeDesignLife软件中,通过曲轴材料的参数,确定S-N曲线,依据线性疲劳累积损伤理论分别对再制造前、后曲轴的剩余寿命进行了评估,这为乳化液泵曲轴的再制造工程以及现场的实际应用提供了理论依据。