“鲲龙500”采矿车履带行驶机构的研制与试验研究
大型矿车发动机橡胶悬置静、动态刚度特性研究
大型矿车发动机橡胶悬置静、动态刚度特性研究胡启国;周亨;罗天洪;彭涛;田振勇【摘要】大型矿车的发动机质量巨大、安装方式独特,对其发动机悬置的静、动态刚度特性进行研究具有重要意义.采用显式有限元计算方法对大型矿车的发动机橡胶悬置进行了静、动态刚度特性分析,并在试验台上进行试验来检测数值仿真的精度,结果表明:大型矿车发动机悬置的静刚度仿真测试相对误差在8％以内、动刚度仿真测试相对误差在15％以内,这说明仿真与测试结果较为吻合,可以在结构设计阶段通过数值模拟的方式预测其静、动态刚度特性.研究结果对大型装备悬置系统的结构设计、缩短研发周期以及预防振动噪声具有参考价值.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P213-215,220)【关键词】大型矿车;橡胶悬置;静、动态刚度;显式有限元法【作者】胡启国;周亨;罗天洪;彭涛;田振勇【作者单位】重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074;重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074;重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074;重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074;重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH114摘.：大型矿车的发动机质量巨大、安装方式独特，对其发动机悬置的静、动态刚度特性进行研究具有重要意义。
采用显式有限元计算方法对大型矿车的发动机橡胶悬置进行了静、动态刚度特性分析，并在试验台上进行试验来检测数值仿真的精度，结果表明：大型矿车发动机悬置的静刚度仿真测试相对误差在8%以内、动刚度仿真测试相对误差在15%以内，这说明仿真与测试结果较为吻合，可以在结构设计阶段通过数值模拟的方式预测其静、动态刚度特性。
研究结果对大型装备悬置系统的结构设计、缩短研发周期以及预防振动噪声具有参考价值。
随着矿用自卸车的不断发展，人们对其平顺性和舒适性的要求不断提高，因此矿用自卸车的NVH性能就显得尤为重要，它是衡量平顺性和舒适性的重要指标之一。
CPG500型长轨条铺轨机组牵引驱动系统设计研究
合肥
２ ００ ３ ０ ０）
要： 文章介绍 了 Ｃ Ｇ ０ Ｐ ５ ０型长轨条铺 轨机组的牵引驱 动系统 ． 系统可提供 在 １ ％ 坡道 上机组牵引重量达 ２ ０ ｔ 该 ２ｏ ５ ０ 时的牵引力 ， 同时具有
Ｔｈ ｓ ａ ｃ ｆ ｓｇ ｉ ｇＣＰＧ５ ０Ｌｏ ｇＴｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎＭ ａ ｈ ｎ ａ ｔ ｎＤｒｖ ｙ ｔｍ ｅＲｅ ｅ ｒ ｈｏ ｉ ｎ ｎ Ｄｅ ０ ｎ ａ ｋ Ｃｏ ｓｒ ｃｉ ｃ ｉ ｅ Ｓ ｏ Ｔｒ ｃ ｉ ｉ ｅＳ ｓｅ ｏ
ｒ ｉ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ａ ａ ｓ ｏ ｔ ｂ ｌ ｙ ａ ｗ ｓ ｅ ｄ． ｔ ｔ ｎ ｅ ｕ ｐ ｎ ， ｄ ｈ ｏ ｄ ｓａ ｉ ｔ ｔ ｏ ｐ ｅ ｃ ａ ｏ ｎ ｓ ｉ ｌ
Ｋｅ ｏ ｄ：ｅｉ ｆ ａｔ ｎｄｉｅ ｙｔ ： ａｔｅｆ ｅ；ｒｐ ｒｏ ｊｓｍ ｎ ； ｆｓｎｈ ｉ ｔ ｎ ｙｗ ｒ ｓｄｓ ｎｏ ｃｏ ｒ ｓ ｍ ｔｃｉ ｒ ｐｏｏｔｎａ ｕｔｅ ｔ ￣ｌ ｙ ｃｍｎｚ ｉ ｇ ｔ ｉ ｒ ｖｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｃ ｉ ｄ － ａｏ
０ 前
言
履带式牵 引装置承重 （自重 ＋载重 ） ：９ ｋ ３０ Ｎ 最大坡道 ， １％ ：２ ｏ 最小曲率半径 Ｒ：５ ｍ ２０
随着 我国铁路秦沈 客运专线一 次性铺设跨 区间无缝 线路
的成功 ， 其施工技术已经成为我国高速铁 路和客运 专线建设 的
主要施工技术。作为无缝线路铺设 的成套设备——铺设整体工 艺技 术先进 、 作业效率较 高的 ｃ ５ｏ型长轨条铺 轨机组 ， Ｎ；ｏ 成为
ｒ ａ ａ ｅ，／ｅｔ ａ ｈ ｎｔ ｎｏ ｖｂｅａｌ ｔｋｄ，ｒｐｒｏ ｄｕｔｅ ｔ ｆｒｃｉｅｆ ｅ ｎ ｍｐ，ｔ ￣ ｌ ｍｅｈ ｓ ｅｆ ｃｉ ｆ ｈ ｔ ９ｑ ｉ ｔ ｕ ｏ ｍｏａｌ ｘ ａ ｉ ｉ ｐｏｏｔｎａｊｓ ｎ ｔ ｔ ｒｅａｄ￣ｌ ｓｎ ｈｏ ｉ ｔｎｏ ａｋａ ｄｍｏａｌ ｘｅ ｅｎｓ ｉ ｍ ｏ ａ ｖ ｏ ｆ ｙ ｃｒｎｚ ｉ ｆｒｃ ｖ ｅａｌ － ａｏ ｔ ｎ ｂ
2010年度河南省工业和信息化科技成果奖获奖项目名单(公示)
王辉、郭敬业、姚斌、李君、张俊花、陈剑波、 韩民、王东方、刘伟、曹晓新、马宏兵、柴建 一等奖 勋、郑如军、张军伟、张耿 焦大宏、叶继明、黄林浩、许海涛、任新强、 史国显、南怀志、王君玲、石亚飞、常丽强、 宋彩玲、吕达、郭谦、王涛、孙晓娜 李文海、罗干平、张金岭、张德聚、冯焕丽、 孙浩欣、许保卫、李营超、米永祥 李新宝、徐丽、周文强、刘国际、温淅华、郭 红玲、李凯慧、王海荣、杨光瑞、雒廷亮 陈建中、刘文朝、沈丽娟、祝学斌、王中民、 赵建华、李延峰、刘丙春、张新民、黄文峰、 尹茂、聂倩倩、赵江涛 一等奖 一等奖 一等奖
一等奖
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一等奖
40
一等奖
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秦海清、李现锋、申 江、洪玉申、张永灿、 胡 城、陈亚楠、刘 斌、张咸忠、 张平卿、 一等奖 许银亮、闫 瑾、杨 英 孙海良、李延河、周 文、司新波、王襄禹、 孟庆妮、齐中立、赵义华、朱 明、柏建彪、 一等奖 李 冰、宋英明、张 旭、曹书凯
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矿井重点工程决策系统 HNGXS-20101114 研究与实施
河南通和高速公路养护工程 有限责任公司 郑州市豫中轻金属机械有限 公司 河南索凌电气有限公司 平高集团有限公司 华北水利水电学院 郑州大学 中国矿业大学 河南神火煤电股份有限公司 选煤厂 河南省科学院地理研究所 河南省遥感与地理信息系统 重点实验室 建设综合勘察研究设计院 乐凯集团第二胶片厂 河南省煤科院耐磨技术有限 公司 河南省煤炭科学研究院有限 公司 河南工程学院
中国平煤神马能源化工集团 有限责任公司 平顶山煤业集团有限责任公 司中国矿业大学 平顶山天安煤业股份有限公 司 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重 点实验室 平顶山天安煤业股份有限公 司十矿 河南理工大学 平顶山天安煤业股份有限公 司十三矿 河南理工大学 中国平煤神马能源化工集团 有限责任公司 平顶山天安煤业股份有限公 司二矿 河南理工大学 河南平禹煤电有限责任公司 中国矿业大学
《综采工作面采煤机-刮板输送机-液压支架耦合运动学与动力学行为研究》范文
《综采工作面采煤机-刮板输送机-液压支架耦合运动学与动力学行为研究》篇一一、引言随着煤炭工业的快速发展，综采工作面的高效、安全、智能化生产已成为行业发展的必然趋势。
采煤机、刮板输送机和液压支架作为综采工作面的核心设备，其耦合运动学与动力学行为的研究对于提高工作面的生产效率、保障设备安全运行、推动智能化开采具有重要意义。
本文旨在通过对采煤机-刮板输送机-液压支架的耦合运动学与动力学行为进行研究，为综采工作面的优化设计和智能化控制提供理论依据。
二、研究现状及意义目前，国内外学者对采煤机、刮板输送机和液压支架的运动学与动力学行为进行了大量研究，但针对三者之间的耦合关系及相互作用机制的研究尚不够深入。
在综采工作面中，采煤机、刮板输送机和液压支架之间的协同作业对工作效率、安全性能及设备维护有着直接的影响。
因此，开展耦合运动学与动力学行为研究具有重要意义。
三、研究方法与内容本文采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法，对采煤机-刮板输送机-液压支架的耦合运动学与动力学行为进行研究。
具体研究内容包括：1. 运动学行为研究：通过对采煤机、刮板输送机和液压支架的运动特性进行分析，建立三者之间的运动学模型，研究其在不同工况下的运动规律和协同作业机制。
2. 动力学行为研究：基于牛顿第二定律和达朗贝尔原理，建立采煤机、刮板输送机和液压支架的动力学模型，分析其在工作过程中的受力情况和动态响应。
3. 耦合关系研究：通过数值模拟和现场试验，研究采煤机-刮板输送机-液压支架之间的耦合关系及相互作用机制，分析其耦合运动的稳定性和动态特性。
4. 优化设计与智能化控制：根据研究结果，提出综采工作面设备优化设计方案，为智能化控制提供理论依据。
同时，结合现代控制理论和技术，研究综采工作面的智能化控制策略和方法。
四、研究结果与分析1. 运动学行为分析：通过建立采煤机、刮板输送机和液压支架的运动学模型，发现三者在协同作业过程中具有明显的运动规律和协同机制。
ZDY4000LS型煤矿用履带式全液压坑道钻机的研制
探 矿 工 程 （岩 土 钻 掘 工 程 ）
Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ （Ｒｏｃｋ ＆ Ｓｏｉｌ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）
Ｖｏ１．４４ Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２０１７：２８ —３２
ＺＤＹ４０００ＬＳ型 煤 矿 用 履 带 式全 液 压 坑 道 钻 机 的研 制
胡 海峰 ，魏 斌 斌 ，陆 惠 明
（浙江杭钻机械制造股份 有限公 司，浙江 杭 州 ３１００２０）
摘要 ：一般传统钻机 主要 由主机 、操作台 、泵站三大件组成 ，质量大 ，搬运不 方便 。ＺＤＹ４ＯＯＯＬＳ型煤矿用履带式全 液压 坑道 钻机是一种新型的钻机 ，结构布置合理 ，辅 助功 能齐 全 ，它能 有效 地改 善 中小煤矿 钻孔 施 工效率 ，提高钻 掘产 量 ，降低工人 劳动强 度。主要 介绍 了 ＺＤＹ４０００ＬＳ型煤矿 用履 带式全液压坑道钻机 的主要技术参数 、结构布局特点 、 液压系统及生产试验情况 。试验应用表 明 ，对于巷道较小 或者有运输皮带 限制 的煤 矿巷道 ，该钻 机具 有推广价值 。 关键词 ：坑 道钻 机 ；履带 自行 ；液压传动 中图 分 类 号 ：Ｐ６３４．３ １ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７２—７４２８（２０１７）０６—００２８—０５ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＺＤＹ４０００ＬＳ Ａｌｌ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｃｒａｗｌｅｒ Ｔｕｎｎｅｌ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｒｉｇ ｆｏｒ Ｃｏａｌ Ｍ ｉｎｅ／ＨＵ Ｈａｉ－厂ｅｎｇ，ＷＥＩ Ｂｉｎ—ｂｉｎ， ＬＵ Ｈｕｉ—ｒｕｉｎｇ（Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｏｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３ １００２０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｒｉｇ ｉｓ ｍａｉｎ１ｙ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｍａｊｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｏｒｋ ｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｕｍｐ ｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｈｅａｖｙ ｗｅｉｇｈｔ
四履带式全位置爬壁机器人运动特性分析
四履带式全位置爬壁机器人运动特性分析
朱卢山;郑雄胜;王日成
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2024(52)9
【摘要】针对船体壁面爬行机器人在复杂环境中的操作需求,设计并验证一种四履带式全位置爬壁机器人,旨在提高其自适应能力和操作效率。
通过建立三维模型并
使用ADAMS软件进行仿真,对机器人在曲面变化、壁面折角以及障碍翻越这3种主要工况下的动力学行为进行了深入的仿真分析。
结果显示:在曲面变化和壁面折
角工况下,机器人通过调整履带倾角和速度,成功实现了稳定过渡;在障碍翻越工况下,尽管后履带出现翘起现象,但通过对履带速度的精确反馈控制,有效解决了可能的内
部挤压和滑动问题。
此外,样机测试结果进一步验证了机器人的性能,其最大运动速
度大于5 m/min,负载极限为20 N,越障高度达到14 mm,均达到或超出设计预期。
仿真与样机测试均展现了机器人在关键工况下的出色适应性,成功地实现了稳定过
渡和障碍翻越。
【总页数】6页(P67-72)
【作者】朱卢山;郑雄胜;王日成
【作者单位】浙江海洋大学海洋工程装备学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP241
【相关文献】
1.基于爬壁机器人的油气管道全位置自动焊接技术研究
2.一种滚动密封爬壁机器人的安全吸附条件与运动特性分析
3.永磁吸附履带式爬壁机器人转向运动灵活性分析
4.履带式爬壁机器人磁吸附单元的磁场及运动分析
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艾柯夫SL-500电牵引采煤机
艾柯夫SL－500电牵引采煤机第一节概述电牵引采煤机是目前世界上最先进的采煤机，它直接采用电动机完成采煤机的牵引，具有很高的传动效率，同时又省去了复杂的液压传动系统，并具有良好的调速性能，是国内外都致力发展的新一代采煤机。
电牵引采煤机的出现标志着采煤机技术发展的一个新阶段。
目前生产电牵引采煤机的主要有美国、德国、英国、日本、中国和波兰等国家。
电牵引采煤机以其优良的性能和广泛的适用性，现在已成为采煤机的主潮流。
SL系列电牵引采煤机是德国艾柯夫公司研制生产的系列采煤机（SL－300和SL－500），该系列采煤机在德国鲁尔矿区、萨尔矿区已使用成功，性能超过以往的系列采煤机，深受用户欢迎。
采煤机的技术性能见表1。
机型SL－500 SL－300截割电机牵引电机泵电机总装机功率2×750kw, 3300V, 50Hz2×90kw(Ac)35kw, 1kv1715kw2×300kw,1－3.3－4.16kv, 50Hz2×40kw(Ac)2×35－45kw(Dc)25kw(534) 695kw采高机身高度机身长度（两滚筒水平中心距）2700mm－5200mm2200mm13100mm1400mm－3300mm1200mm, 1640mm10600mm摇臂长滚筒转速滚筒直径滚筒截深卧底量牵引速度最大牵引力最大牵引力时速度机重（不含滚筒）2800mm23r/min2700mm930mm625mm0－13.25－32m/min734kN0－13.25m/min约88t1970mm23r/min1200mm－2200mm650－1000mm0－11.9－21.6m/min508－208kN约38t表1 SL系列电牵引采煤机技术参数SL系列采煤机为多电机横向布置，牵引电机交直流可任选的采煤机，它具有足够的装机功率，能与不同类型的输送机配套和适应不同无链牵引方式，其结构坚固可靠，易于维修，采用微机控制及故障诊断等特点。
矿用卡车用永磁同步驱动电机的研制
理论与设计矿用卡车用永磁同步驱动电机的研制张春红滕强姜辉大连日牵电机有限公司（116036）Study and Manufacture of the PM Synchronous Driving Motor for Mining TrucksZHANG Chunhong TENG Qiang JIANG HuiDaLian Riqian Electrical Machinery Co.,Ltd.摘要：牵引电机是驱动电动车辆的核心部件，它直接影响车辆的性能和可靠性。
从车辆运行特点、电机电磁设计、结构设计和试验验证四个方面介绍了矿用卡车用永磁同步电机的研制.为设计和开发混合动力和纯电动矿用卡车用永磁驱动电机产品提供指导和借鉴：关键词：矿用卡车永磁同步电机电磁设计结构设计中图分类号:TM351文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.l006-2807.2019.01.005 Abstract:Traction motor was the key part to drive electric truck,which directly influenced the characteristic and reliability of the truck.Study and manufacture of the PM synchronous driving motor for mining trucks were introduced in the fields of operational features of the truck, electromagnetic design,constructional design of the motor and test&verification,to provide the guidance and reference in the design and development of PM synchronous motor used in the hybrid power or pure electric driving mining trucks.Keywords:mining truck PM synchronous motor electromagnetic design constructional design随着露天矿山开采规模的扩大及开采深度的增加，运输道路坡度也不断变陡。
ú
扒装 输 送能 力／ ｍ３ ・ ｈ －１ ＞１ ０ ０
行走 速 度／ ｋ ｍｔ ｈ －ｌ Ｏ ～Ｉ 总 功率 ／ ｋ Ｗ ５ ５ 爬坡 能 力／ （ 。 ）１ ６
２钻 装 机的 结构 设 计 （ １ ） 液压 钻 机
优点。 随 着设计 和研 发技 术 的不 断成 熟 ， 它 的优越性 将会 更 加 明显 ， 降低 了能 源消 耗 ， 提 高 了经济效 益 ， 也较好地 缓解 了煤矿 采掘 失调 问题 ， 是 一种很有 发展
（ ８ ） 电控 、 水 系统
夕 形尺寸（ Ｌ×Ｂ×Ｈ） ／ ｍ ９×１ ． ８×１ ． ６ ６ 断面 形状 拱 形 （ 半 圆拱 、 三心拱、 切 圆拱 ）
钻孔断面（ Ｂ×Ｈ） ／ ｍ ３×２ ． ７ ～５ ． ５ ×３ ． ８ 扒装 范 围 （ Ｌ×Ｂ×Ｈ） ／ ｍ ２ ． ６ ×４ ． ２ ×２ ． １ 钻 孔硬 度 ｆ≤ １ ４ 单机 钻 Ｌ 速 度／ ｍ・ ｍ 一ｌ 钻 孔直 径 准／ ａｍ ｒ ２ ７ ～４ ２ ０ ． ８ ～２ ． ０
制约煤 矿 开采 掘进 速度 的 关键 。 因此 ， 现行 研发 的煤 矿巷 道 用掘进 钻 装机 ，可 以大 大减少 作业面 的人 数 、 降低工 人劳动 强度 ， 又 可提高 掘进效 率 ， 改善 目前部
（ ５ ） 支 承部
支 承部 分为 前部铲 板 和后部 支 承 ， 设 计概 念是解 决行 走有 坡度 时与地 面
AQ标准
AQ239 AQ240 AQ241 978-75020-3426978-75020-3431978-75020-3432978-75020-3435978-75020-2831978-75020-3409978-75020-3422978-75020-3310978-75020-3318978-75020-3322978-75020-3366978-75020-3382978-75020-3428978-75020-3412978-75020-3417978-75020-3394978-75020-3396978-75020-3414978-75020-2465978-75020-3163978-75020-3260978-75020-3423978-75020-3424978-75020-3425978-75020-3446B6231 B6236 B6237 B6240 C5615 C6214 C6227 D6115 D6123 D6127 D6171 D6187 D6233 E6217 E6222 G6199 G6201 G6219 M5236 M5964 M6064 M6228 M6229 M6230 M6251 MT917 MT918 MT919 MT920 MT921 MT922 MT923
isbn
社书号
978-7A6247 5020-3442AQ171 AQ172 AQ173 AQ174 AQ175 AQ176 AQ177 AQ178 AQ179 AQ180 AQ181 AQ182 AQ183 AQ184 AQ185 AQ186 AQ187 AQ188 AQ189 AQ190 AQ191 AQ192 AQ193 AQ194 AQ195 AQ196 AQ197 AQ198 AQ199 AQ200 AQ201 AQ202 AQ203
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ISSN 1671-2900 采矿技术 第19卷 第5期 2019年9月 CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.19，No.5 Sep.2019“鲲龙500”采矿车履带行驶机构的研制与试验研究*陈秉正(长沙矿山研究院有限责任公司，湖南长沙410012)摘要:随着我国矿产资源供给与经济社会可持续发展的需求日益增长，开辟新的矿产资源供给渠道已成当务之急。
获取深海矿产资源，首要条件是完成相应的深海采矿技术与装备研发。
为此，对深海多金属结核开采基础平台装置——履带行驶机构进行了设计研究。
通过采用轻量化设计技术，实现了履带行驶机构结构优化和提质减重。
在完成样机试制基础上，进行了履带行驶机构独立工作模式及集成配套装备一体化模式的行驶性能试验室试验、海上500 m级水深试验。
试验结果表明，履带行驶机构工作可靠、性能稳定，各项考核指标均达到或超过考核要求。
关键词:鲲龙500;采矿车;履带行驶机构;多金属结核;海上试验0 前言广袤的海洋蕴藏着丰富的矿产资源，它为人类提供了新的矿产资源供给渠道。
然而由此获取矿产资源，仅从深海多金属结核开采的履带行驶技术层面看，还面临着众多瓶颈问题。
根据中国大洋38航次（2017年蛟龙号试验性应用航次）实施的5次蛟龙号下潜作业和16个站位的常规调查发现，千米级水深的多金属结核矿区海底沉积物颗粒细，摩擦系数不足0.08，因此沉积物的剪切强度是决定采矿车履带牵引力的关键因素。
根据矿区试验结果，当履带压陷深度为10~20 cm时，沉积物剪切强度约3 kPa，且沉积物受到搅动后将流体化，剪切强度不超过原始强度的1/3。
稀软底质下履带行驶机构可行驶技术是履带行驶机构研制的关键技术之一。
为加快突破关键技术，中国大洋矿产资源研究开发协会办公室基于20余年的研发基础，在“十二五”期间通过立项，组织开展了一系列技术攻关工作。
“面向海试的多金属结核集矿系统研制与集成”课题（课题编号DY125－14－T－03）是其中的一项重要研究工作。
为加强优势单位间的协作协同，该课题又分解为鲲龙号500型履带行驶机构（下简称履带机构）研制与试验研究等独立研究课题。
根据相关的合同、协议和要求，履带机构应具有在3500 m深海环境中作业的能力，并能搭载采集等工作机构，它是鲲龙号500型集矿作业车的重要组成部分。
1 履带机构设计研究根据不同的底质条件，水下履带行驶机构的结构设计通常有3类。
其一，中央铰接式四履带驱动结构；其二，两轮一带式（驱动轮，引导轮及履带）双履带驱动结构；三是传统的四轮一带式（驱动轮，引导轮，支重轮，托轮及履带）双履带驱动结构。
根据稀软底质上作业的可靠性要求及对环境的适应性要求，鲲龙号500型集矿作业车行进时应对海洋底部的生态环境影响小，履带接地面积大，机构结构简单、技术先进、维修方便、运转可靠。
据此，履带机构的设计采用在前期工程试验中得到了充分验证的四轮一带式双履带驱动结构（见图1），并进行高履齿、大前角、轻量化的结构设计。
通过减量化结构设计和轻质化材料选型，实现了履带机构轻量化。
结构设计减量化的技术措施主要是空窗化、适用化、集成化，即将履带架结构设计成多窗格异形*基金项目：中国大洋矿产资源研究开发协会“十二五”重大课题项目(DY125－14－T－03).采 矿 技 术2019,19(5) 126图1“鲲龙500”采矿车履带行驶机构焊接件，最大限度地减少了实体材料；将托轮、支重轮的轴承结构设计为滑动轴承，较之滚动轴承重量显著降低；选择集成化的液压双速油马达等外购零部件，使履带机构的零部件既减量又减重。
在履带机构的主要结构件材料选型上，首次采用铝镁合金轻质材料。
铝镁合金具有比强度高、密度小、耐腐蚀、抗电磁干扰、电磁屏蔽性好等特点。
选用铝镁合金材料可显著提高履带机构海底作业的适应性。
2 履带架有限元分析保证履带架结构强度是履带行驶机构轻量化设计的关键要素。
本文以右履带架为目标，基于3倍安全系数条件，通过SolidWorks Simultion进行有限元力学分析。
2.1模型构建导入履带架三维模型，输入材质约束条件铝镁合金6061。
以履带架主梁下表面作为固定面，对履带架进行网格划分。
对履带架梁、连接法兰螺栓孔、张紧油缸座及驱动轮U型板施加载荷，分别模拟上部履带及托轮对履带架的压力F1=28000 N、连接法兰受剪切力F2=7280 N、张紧油缸座受履带张紧力F3=14000 N及驱动轮U型板受履带张紧力F4=14000 N（见图2）。
图2右履带架网格划分及受力模拟图2.2有限元仿真分析结果仿真所得应力分布情况见图3，位移分布情况见图4，应变分布情况见图5。
履带架所受最大应力为52.99 MPa，低于铝镁合金6061的屈服强度62.05 MPa；最大位移为0.5936 mm；产生的最大应变为6.629×10−4。
仿真数据表明，履带架强度校核安全。
图3应力分布情况图4位移分布情况图5应变分布情况3 试验研究履带机构试验分实验室、70 m级海试及500 m 级海试3个阶段进行。
通过试验室试验，对影响履陈秉正：“鲲龙500”采矿车履带行驶机构的研制与试验研究 127带机构样机在海底稀软介质上行驶的各项因素进行分析，考核其功能指标和性能指标，并评估在海底稀软介质上的行驶性能，进而进一步优化履带机构的设计。
通过集矿作业车海试，考核履带机构集成在不同深度海底作业的工程适用性、技术先进性，同时测试履带机构样机作为海底行驶装备的通用平台，其技术的可靠性、可扩展性、可移植性。
3.1试验室试验试验室试验设计了3个环节，即台架功能性试验、砂地行驶性能联调及水槽行驶性能测试。
从2017年5月15日开始，经过近3个月的连续试验并完善设计，样机的各项试验指标均达到了试验要求。
3.1.1 台架功能性试验试验项目主要包括：一般性视觉检查、行走履带基本尺寸检测、履带机构样机台架上悬空原位正转、反转、运行平稳性测试。
经检测，测试项目符合设计要求。
3.1.2 砂地行驶性能联调试验（1）试验环境设计构造。
试验区面积长18 m，宽12 m，有效行驶试验区域长16 m，宽10 m。
填砂范围18000 mm×11865 mm，填砂高度400 mm，填砂量约84 m3；选用建筑用河砂（中砂）充填，堆积密度1400 kg/m3，安息角（干燥）30°；挡砂临时隔墙高出砂面100 mm以上。
（2）砂地行驶试验情况。
直行测试：承载2500 kg，有线遥控，速度0.1~1.0 m/s，前进后退10 m，最大滑转率3.5%，马达最大启动压力18 MPa，车辙直线最大偏差60 mm，双侧驱动动力30 kW，全程无过载；转弯能力测试：承载2500 kg，有线遥控，左侧速度0.2 m/s，右侧速度0.3 m/s，车辙内外侧折算中心转弯半径平均5532 mm，最大6000 mm，最高转弯行走压力16 MPa；越沟能力测试：承载2500 kg，有线遥控，砂沟深0.3 m，宽0.5 m，速度分别为0.3，0.4，0.5 m/s，越障均能平稳通过，最高行走压力18 MPa；爬坡能力测试：承载2500 kg，有线遥控，砂坡15°。
速度分别为0.3，0.4，0.5 m/s，爬坡均能平稳通过，最高行走压力18 MPa。
经检测，测试项目符合设计要求。
3.1.3 水槽行驶性能测试（1）水下试验设计构建。
砂地试验完成后，为提高试验效率，可对水下试验进行简化。
试验项目重点是进行履带机构的直线行驶测试。
据此设计的试验环境为容积为30 m×10 m×3 m的水槽，槽底铺设模拟稀软介质层，厚度约0.5 m。
（2）水槽行驶试验情况。
水密试验测试：履带机构样机完全没入水池24 h，经检测液压系统无油液渗漏情况；直线行驶测试：履带机构分别以行进速度0.3，0.6，1.0 m/s在水槽中前进、后退。
经测试，履带机构行驶平稳，行进中无异常声响、目测行走无蛇形、沉陷、原地滑转等现象。
水下行驶时，马达最高压力为12 MPa，最大驱动动力为30 kW。
经检测，测试项目符合设计要求。
3.270 m级海试履带机构在通过单体测试后，与相关机构集成一体，形成鲲龙号500型集矿作业车样机。
样机经过充分的试验室联调后，于2018年5月1日至20日开展了浅海试验。
（1）海试选址。
试验海区位于东海大陆架台州沿海，海试区域水深约70 m，海底坡度≤1°。
长沙矿冶研究院有限责任公司组织“长和海洋号”在试验水域进行了工作环境调查，探明了海底沉积物主要为含沙淤泥；其表层沉积物块的抗剪强度（厚度在0~360 mm之间时），最小为2 kPa，最大15 kPa；平均抗剪强度随深度不断增加；表层沉积物的贯入阻力（厚度在0~360 mm之间时），最小为21 kPa，最大76 kPa，平均贯入阻力随深度变化缓慢增加，但数值增加不大。
（2）试验情况。
试验期间，履带机构样机完成了整体结构耐压性能测试、密封性能测试、可行驶性（包括右侧向行驶、转向行驶、横向行驶、转向、折线行驶）测试、可靠性测试。
主要行驶参数测试结果：通过车载惯导和DVL 组合导航测速装置，分别测得3个测试段的最大行驶速度分别为1.31，1.25 m/s和1.08 m/s；规定行驶距离内集矿作业车的最大行驶偏差分别为+0.19，+0.72 m和−1.28 m，与之相应的平均偏差为0.08，0.31 m和0.31 m；集矿作业车海底连续无故障行驶行程为1145.39 m，累计水下作业时长8 h19 min；履带机构无液压泄漏；整体结构完好无损。
经浅海试验，验证了履带机构性能可靠、技术采 矿 技 术2019,19(5) 128先进。
3.3500 m级海试在浅海试验基础上，2018年6月6日至20日，履带机构开展了500 m级海试。
其中，履带机构面临的最大考验是在受控状态下，在海底定迹行驶绘制五角星图形。
（1）海试选址。
试验区域位于南海某海域，长沙矿冶研究院有限责任公司委托相关单位调研资料显示，海底沉积物主要以粘土质粉砂为主；表层沉积物的抗剪切强度最小为5.7 kPa，最大为12 kPa；表层沉积物贯入阻力最小为58.3 kPa，最大为67.2 kPa；贯入阻力和抗剪切强度在0~150 mm之间随深度变化不断增加，150~550 mm之间变化不大。
（2）试验情况。
试验期间，履带机构在最大水深514 m环境下，完成了整体结构耐压性能测试、密封性能测试、可行驶性（包括右侧向行驶、转向行驶、横向行驶、转向、折线行驶）测试、可靠性测试。
高质量全面完成主要考核指标，如履带机构海底单次行驶最大距离2881 m，水下作业时间7 h56 min，着底作业时间5 h34 min，定位精度0.72 m 等；履带机构按规划路径在海底完成了单边长度为120 m的“中国星”（见图6）的绘制。