激励与滚筒振动耦合下采煤机动力学特性分析

陈洪月，刘烈北，毛　君，宋秋爽，袁　智

(1.辽宁工程技术大学 机械工程学院，辽宁 阜新 123000；2.中国煤矿装备有限责任公司，北京 100011)



激励与滚筒振动耦合下采煤机动力学特性分析

陈洪月1，刘烈北1，毛君1，宋秋爽2，袁智2

(1.辽宁工程技术大学 机械工程学院，辽宁 阜新 123000；2.中国煤矿装备有限责任公司，北京 100011)

为了研究采煤机截割过程中的动力学特性及其对截割载荷的影响，采用含滚筒振动量的锋利截齿截割阻力模型描述滚筒截割载荷，采用含间隙齿轮啮合模型描述行走轮驱动载荷，采用库伦摩擦模型描述平滑靴摩擦载荷，建立了采煤机整机五自由度动力学模型，利用ode45对模型求解.结果表明：当煤岩硬度f=3，行走速度为3m/min时，采煤机右摇臂振动幅值约为0.8×10-4rad，左摇臂振动幅值约为0.4×10-5rad；机身振动速度在-1.4～+1.4mm/s间波动，右、左摇臂的振动角速度分别在-1×10-3～+1×10-3rad/s和-4.5×10-4～+4.5×10-4rad/s间波动；通过对比考虑滚筒振动和未考虑滚筒振动时的截割载荷，表明滚筒的振动有利于对煤岩的截割；对右侧摇臂的振动量进行了实验测量，其大小及波动范围与仿真值较为接近，说明采煤机的动力学模型具有一定的准确性.

采煤机； 动态特性； 截割性能； 非线性； 实验研究

采煤机作为综采成套装备中的关键设备，其动态性能直接影响着自身的可靠性和煤炭开采产量，所以研究工况下采煤机的动力学性能是提升采煤机质量的一个重要基础[1].对采煤机的载荷和动态特性方面的研究主要有：文献[2-3]分析了滚筒截割载荷下摇臂壳体的应力、应变；……