采煤机可靠性有限元分析

张艳军，雷美荣

（山西大同大学煤炭工程学院，山西 大同 037003）

采煤机可靠性有限元分析

张艳军，雷美荣

（山西大同大学煤炭工程学院，山西 大同 037003）

针对大同矿区的“煤层硬，顶板硬”，6m以上的特厚煤层储量丰富的特点，设计研制了大采高电牵引滚筒采煤机，为验证该采煤机的安全性和可靠性，采用虚拟样机技术对其关键零部件和整机进行三维建模，并对其进行有限元分析，分析结果表明该采煤机结构合理，工作稳定可靠，为大采高采煤机结构的设计提供了理论依据。

采煤机；有限元；可靠性

随着采煤工业化的发展,大规模综采已经成为现代煤炭行业发展的一个趋势,而大规模综采必须以采煤机为基础[1]。针对大同矿区“煤层硬,顶板硬”、6m以上特厚煤层储量丰富的特点,大采高电牵引滚筒采煤机随之研制开发[2]。采煤机的功能越来越多,其自身的组成越来越复杂,因而发生故障的原因也随之复杂,如摇臂表面出现裂纹、牵引箱体行走齿轮发生断裂、行星架破坏等诸多问题。

为此,验证该采煤机的安全性和可靠性至关重要。虚拟样机技术是近些年来设计与分析产品的一项新技术,该技术采用有限元分析的方法来分析采煤机的可靠性与安全性,是对采煤机设计和工业性试验的一个重要补充,可以通过较少的代价获取采煤机设计和分析的理论依据。

1 采煤机关键零部件有限元分析

1.1 采煤机摇臂的有限元分析

图1 摇臂三维模型图

运用SOLIDWORKS软件对采煤机摇臂建立三维实体模型,如图1。……