采煤机扭矩轴卸荷槽结构优化研究

高凤伟

（赵庄煤业有限公司，山西 长治 046000）

引言

我国煤炭资源储量丰富，但赋存不均，由于煤矿资源是我国最为重要的一次性能源，因此随着煤炭资源的开采量不断增加，我国煤炭资源赋存简单的煤层大部分已经得到开采，所以目前我国煤炭资源的开采重点逐步转移至赋存条件较为复杂的煤层。在进行复杂煤层开采时，煤矿机械的稳定性是十分关键的，煤矿机械效率及稳定性越好，煤炭资源的开采效率越高。采煤机作为我国主要的煤矿开采设备，其工作性能直接关系到煤炭的产量。由于工况环境较为恶劣，造成采煤机截割机构受力十分复杂[1-2]，极易造成采煤机电机发生损坏。扭矩轴是保护截割电机极为重要的元件，提升扭矩轴的性能对于保证采煤机工作效率十分重要，此前众多学者对采煤机扭矩轴进行过一定的研究[3-4]，本文利用数值模拟软件对采煤机扭矩轴进行优化设计，为采煤机正常工作提供一定的保障。

1 数值模拟分析

为了对采煤机扭矩轴卸荷槽进行优化设计，首先对扭矩轴的卸荷槽进行静力学分析，计算在固定荷载下结构的应力、应变情况。首先选定ABAQUS数值模拟软件进行模型的建立，模型的建立选定CAD建模导入，导入模型后对模型的材料进行选定，由于扭矩轴的芯部需要一定的强度和刚度，所以选定扭矩轴的材料为42CrMo，材料的弹性模量为210 GPa，屈服应力为900 MPa，材料的密度及泊松比分别为9.8 g/cm3和0.3，完成模型材料属性设……