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采煤机截割滚筒(Φ1.6m)截齿的合理布置研究

魏春梅  
【摘要】:采煤机是综采工作面装最重要的工作设备之一,在煤炭采掘中起着重要作用。采煤机滚筒最为重要的工作执行机构,承担着截煤、落煤、装煤的关键任务,消耗采煤机的大部分功率。由于滚筒结构的不合理,并在截割过程中其受到高周期性的应力、负荷、磨损,所以在实际工况中,某型号采煤机经常发生一部分截齿的损坏,大大影响着采煤机工作性能和生产效率,这说明采煤机滚筒各截齿受力不均匀、差异较大。为此,要对该型号采煤机滚筒截齿进行合理布局。 本课题通过在Pro/Engineering wildfire4.0中建立采煤机的滚筒三维模型和煤体三维的模型,利用显示动力学软件ANSYS/LS-DYNA进行滚筒截割煤体的数值模拟,得到各截齿和滚筒截割煤体过程中的受力情况,并对各截齿受力和滚筒受力进行统计分析,发现采煤机各截齿受力不均、滚筒波动性较大。采煤机滚筒零件繁多,结构复杂;煤体的结构性质多变;其工作时的受力情况也相当复杂,因此影响截割性能的参数众多。本文截齿排列方式作为优化参数,以各截齿受力差异最小、滚筒波动系数最小为目标函数,通过局部调节截线距离和安装角度,达到减小各截齿受力差异,降低滚筒波动的目的。


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