采煤机负载突变工况下驱动系统的稳态特性研究

李亚宾

（中天合创煤炭分公司门克庆煤矿， 内蒙古 鄂尔多斯 017000）

引言

采煤机是煤矿井下“三机”中最重要的设备，其运行稳定性直接关系到煤矿井下的综采作业效率和综采作业的安全性。由于煤矿井下地质条件复杂，同一煤层不同区域的煤层硬度差异较大，导致在综采作业时作用在采煤机截割机构上的截割阻力变化较大，频繁出现负载突变的工况，使采煤机的驱动机构受到极大的振动、冲击，严重影响了采煤机运行的稳定性[1]。为了提升采煤机在负载突变工况下驱动系统的运行稳定性，本文利用MATLAB 仿真分析软件对采煤机在负载突变工况下的稳态特性进行研究，获取了影响其运行稳定性的因素，为优化采煤机驱动系统结构，提升工作稳定性奠定基础。

1 采煤机驱动系统动力学模型

本文以某型采煤机的驱动系统为分析对象，建立如图1 所示的采煤机驱动系统动力学模型，其驱动系统主要包括进给驱动系统和截割驱动系统，采煤机在进行截割作业时通过驱动电机带动驱动系统控制截割机构和进给机构的运行，实际工作的过程中采煤机截割作业时的截割阻力是由截割时的进给速度[2]和截割机构的转速共同决定的，截割阻力的变化又反过来会对采煤机驱动系统工作时驱动系统的齿轮机构的啮合冲击和齿侧间隙产生影响，进而影响采煤机运行时的稳态特性，因此在进行动力学分析时应充分考虑采煤机截割作业时的阻抗变化、驱动系统工作时轮齿啮合冲击及齿轮组的齿侧间隙[3]的影响。……