突变工况下采煤机截割部齿轮传动系统特性研究

管 众，陈会涛，吕松宝，吴晓铃

1河南理工大学机械与动力工程学院 河南焦作 454000 2郑州大学机械工程学院 河南郑州 450007

随着煤炭开采深度的增加，导致巷道围岩变形量变大，采场矿压显现强烈，开采难度增加[1]。为了保证采煤机在突变工况下稳定运行，提高其生产效率，对采煤机的运行稳定性和寿命提出了更高的要求。截割部作为采煤机的工作部件，位于采煤机机身的两端，在工作中直接参与装煤和落煤，其能耗占整个功耗的 80%～90%，其性能直接影响生产效率[2]。截割部行星齿轮作为采煤机传动系统的重要组成部分，主要用来传递截割工作转矩，其性能对采煤机的工作性能起着决定性影响。由于采煤机截割部工作环境恶劣，致使截割部行星齿轮系统受载复杂，是采煤机功耗最高的部件之一[3]。

目前，国内外学者对采煤机的研究主要集中在采煤机滚筒的截割性能[4-5]、传动系统的可靠性与优化设计[6]和截割传动系统的故障诊断[7]方面。随着国家重大基础研究计划“深部危险煤层无人采掘装备关键基础研究”的立项，学者们开始针对采煤机的高效动力传动性能进行研究。刘长钊等人[8]针对采煤机截割部传动系统受突变动载荷的影响，对冲击载荷下系统的动力学特性进行了分析，研究了电动机与传动系统间连接刚度和阻尼等对系统动力学特性的影响，并提出了减小传动系统啮合冲击的方法。杨阳等人[9]提出了基于差动行星齿轮调速的采煤机变速截割传动系统，并在周期性激励作用下研究了采煤机截割传动系统的动力学特性。……