摘要: 为了验证某型巷修装置的工作机构在高频冲击条件下的可靠性，对典型工况下该巷修装置的工作状态进行了分析。得出该工作机构主要工作在破碎锤距离机身最远且钎杆垂直于地面的工况下，并在该工况下通过压力测试仪器获得了各油缸的实时工作压力。通过虚拟样机技术在动力学软件中建立了巷修装置的刚柔耦合模型，利用实际测得的油缸压力转换为油缸力，然后对模型进行了加载与求解，获得了基于实测载荷条件下的大臂和斗杆最大应力节点的应力时程曲线。采用雨流计数法对大臂和斗杆受到的应力载荷谱进行统计分析，然后对幅值作威布尔分布拟合，对均值作正态分布拟合，并研究了幅值和均值的分布规律，发现载荷的幅值和均值彼此相互独立。为得到整个寿命周期内装置工作载荷特征，使其更加贴合工程实际，依据工况作业时间的比例，将采集样本的载荷数据累积频次扩展到1×106次，得到幅值和均值二维载荷谱。并且依据疲劳累积损伤理论，把二维载荷谱转化为8级一维载荷谱，作为疲劳分析的载荷基础。在疲劳分析软件中根据疲劳线性累积损伤理论，利用一维载荷谱，对大臂和斗杆进行了疲劳寿命预测，计算结果均满足10 a以上的设计要求，且基本满足设计的等寿命原则，结合该装置在多个煤矿井下的使用经验，初步验证了预测结果的正确性，为同类机构的疲劳寿命预测与可靠性分析优化提供了新的方法。