矿井采煤机截割部件动态特性仿真分析研究

崔广宇，张 欣，邵千城，邹俊俊

(1.西安铁路职业技术学院，陕西 西安 710026； 2.陕西应用物理化学研究所，陕西 西安 710061)

我国煤炭资源储量丰富，位居世界所有国家的前列，虽然我国正在大力实施绿色能源发展战略，但是我国经济社会的发展仍然离不开煤炭资源的支撑。矿井采煤机作为采掘煤炭的机械设备，具有较高的机电一体化集成系统，包括机械系统、电气系统和液压系统。如果采煤机在采掘煤炭的过程中出现了故障，不仅使得煤炭企业蒙受巨大的经济损失，还有可能引发安全生产事故。采煤机截割部件是直接接触煤炭的核心部件，关系到了采煤机整机的平稳运行，在恶劣的矿井开采环境中，容易受到外界不利因素所产生的振动、受力载荷、腐蚀等物理和化学影响[1]。为了提升采煤机整机的动态平稳性，对截割部件的运动特性以及关键机械连接部位的受力载荷情况进行分析。利用数值模拟分析的计算方法，结合截割部件在实际工况条件下的运动特性，对其转动电机、传动齿轮等动态系统的规律进行分析。将截割部件设计为一个虚拟数值计算模型，可将结构进行参数化设计。试验方法可为矿井机械设备制造企业在截割部件结构优化研究方面提供依据。

1 采煤机受力负载特性分析

1.1 采煤机结构组成

矿井采煤机采用了多种分类的方法，主要的分类方式为牵引方式、牵引部动力分类方式、工作机构位置划分方式[2]。我国综采工作面主要采用的是滚筒式采煤机，液压结合机械牵引的方式实施动力的输出。……