采煤机导向滑靴失效分析与优化设计

王腾飞

（阳泉市南庄煤炭集团有限责任公司，山西 阳泉 045000）

引言

煤炭资源需求量的不断增加，深部煤矿开采成为未来煤炭企业必将面临的发展趋势。采煤机作为煤炭采掘工作的关键设备，其工作的可靠性不仅关系着井下作业人员的安全，还与煤炭开采的产量和效率息息相关，必须引起煤矿企业高度重视[1]。导向滑靴作为采煤机的重要组成部件，随着采掘煤层深度的不断增加，其所受的载荷不断增大，对其工作的稳定性提出了较高要求[2-3]。煤炭深层采掘过程中煤壁极易出现片帮问题，造成采煤机需要承受侧向力，加快导向滑靴的摩擦磨损，降低导向滑靴的使用寿命[4]。相关研究表明[5-6]，采煤机采掘时导向滑靴失效率较高，导致综采工作面工作停滞，影响煤炭企业的采煤产量和效率。因此对采煤机导向滑靴强度进行研究具有重要的意义。

1 导向滑靴失效分析

采煤机设计过程中行走机构的水平方向的弯曲角范围为±10°，垂直方向的弯曲角度范围为±3°，导向滑靴作为行走机构的关键部件，其磨损情况与弯曲角直接相关，磨损量越大，导向滑靴的弯曲角越大。导向滑靴弯曲角增大之后会使导钩所受的挤压应力增大，当挤压应力超过导向滑靴材料的许用应力时就会出现断裂失效问题。研究表明，采煤机的截割部和行走部极易出现故障，前者约占全部故障的四成，后者约占全部故障的三成，其中行走机构中的导向滑靴故障率最高。……