掘进机截割部传动机构的运动学仿真

王国文

（山西阳煤寺家庄煤业有限责任公司， 山西 昔阳 045300）

引言

近年来，随着我国采煤技术及采煤设备自动化水平的不断提升，我国煤炭产量急速上升。为了能够与综采工作面的采煤效率相匹配，掘进工作面的掘进速度及效果也必须相应提高。鉴于我国煤层埋藏的特点[1]，加上不同的地质、水文条件所构成的掘进工作面的情况相对复杂，对掘进机的截割能力提出了更高的要求。在实际生产中当掘进机截割功率低，同时煤岩硬度较高时，掘进机的可靠性和稳定性将会受到冲击载荷的影响，进而导致其关键部件造成损坏。加强对掘进机截割部的动态特性分析，尤其是其传动机构的运行学分析，为改进其关键零部件提供理论基础。

1 掘进机的概述

目前，在掘进工作面使用广泛的掘进机类型为悬臂式掘进机，根据截割头不同的布置方式可将悬臂式掘进机分为纵轴式和横轴式。悬臂式掘进机的结构示意图如图1 所示。

图1 悬臂式掘进机结构示意图

如图1 所示，悬臂式掘进机主要由喷雾系统、截割部、回转部、本体部、液压系统、电气系统、行走系统以及铲运系统组成[2]。

其中，截割部为掘进机的核心部件，其主要功能是完成对掘进机工作面的推进，主要由截割机构、回转台以及本体架组成。喷雾系统的主要功能是降低掘进工作面的粉尘浓度。

本文着重对掘进机截割部中的传动机构（减速器、联轴器等）的动态特性进行分析。

2 运动学模型的搭建

本文基于Pro/E 软件对掘进机截割部的三维模型进行搭建。……