新一代煤矿机械设计制造技术的研究实践

近几年来，兖州矿业（集团）有限责任公司所属机械制修厂、综机设备租赁站和兖州煤矿机械厂针对以前在煤矿机械设计与制造方面存在的问题进行了认真分析和归纳，并且与有关单位共同开展了科技攻关，积极应用当前已有的机械设计与制造适用新技术，提出解决方案并进行了实施，极大地提高了煤矿机械设计与制造的水平。现将有关情况简单介绍如下。
1应用先进制造技术改造传统煤矿机械制造企业

    兖州矿业（集团）公司机械制修厂建立与应用了先进制造技术的理念，在强调人的作用和做到人、技术、管理三者有机结合的基础上，对传统的制造技术进行了改造。他们采取了并行工程的方法，设立虚拟公司、组成动态联盟，显著地提高了本厂的综合效益。
    这里仅以对传统的制造技术进行改造为例加以说明：该厂90%以上的设备都是普通设备，与先进制造技术要求的设备差距太大。经过深入的研究分析，他们认为通过少量的投资，对原有的普通设备进行数控改造是完全可能的。因此，自1999年以来，该厂先后对制造分厂的1台落地镗铣床及一批C630车床开展了数控改造，再加上新购置的液压缸生产线（全部为数控设备），从而极大地增强了液压支架的生产能力。

2机械优化设计的数学建模及求解

    兖州矿业（集团）公司机械制修厂从设计变量的选择、目标函数的建立、约束条件的确定、数学模型的尺度变换、数据表和线图资料的使用、优化结果的分析与处理等方面对机械优化设计的数学建模和求解问题进行了研究，并且取得了明显的效果。

    机械设计领域的限制是多种多样的，但是归根结底都可以归属于两大类：第一类性态约束是预测可能被破坏或者失效的特性，具体表现为设计对象的某项性能指标，一般也可以当作目标函数来处理。从计算的角度上来讲，性态约束的检验相对比较容易处理，可以利用目标函数和设计约束相互置换的特点，根据具体的要求更加灵活地处理和利用。第二类边界约束用来规定设计变量的取值范围。为了能够进行定量处理，不论哪一类约束条件都必须是可以计算的函数。