EBZ220 掘进机销轴在不同工况下的结构强度分析

段鹏鹏

（山西省高平市科兴米山煤业有限公司，山西 高平 048400）

引言

矿用掘进机作为煤矿开采中的关键设备，将其成功应用到煤矿开采中，保证其高效的开采效率及性能稳定性十分必要[1]。但由于井下环境的复杂性，加上掘进机作业工况的相对复杂，导致掘进机作业时经常出现各类故障问题，其中，油缸与各部件之间的连接销轴在使用过程中经常出现结构变形、局部开裂等问题，一但销轴断裂，将会使整个掘进机处于瘫痪停机维修状态，严重影响着整个矿井中煤矿的开采效率[2]。为此，采用了有限元分析方法，以EBZ220型掘进机为分析对象，开展了销轴在不同工况下的结构强度研究，提出了销轴的结构改进措施。这对提高销轴使用寿命及结构性能具有重要意义。

1 掘进机组成分析

掘进机是煤矿开采中的重要设备，根据掘进机的布局方式不同，可将其分为横轴式和纵轴式类型，根据其功能特点，将其分为了全断面掘进机、部分断面掘进机，细分又可分为单护盾式、双护盾式等类型[3]。以EBZ220 型掘进机为对象，该设备中的关键部件包括截割头、截割头轴、伸缩油缸、减速器输出轴、回转台、回转油缸、销轴、行走部、控制系统等组成，通过各部件的相互配合，实现设备的掘进采煤作业[4]。其中，回转台、油缸是整个结构中关键部件，由于井下环境的恶劣性，导致该些部件在使用时经常出现了结构变形、局部开裂等失效现象[5]。而设备中的销轴也是该设备中的主要受力部件，包括升降油缸截割电机之间的1 号连接销轴、回转油缸与回转台之间的2 号连接销轴等，如图1 所示。……