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1、現(xiàn)代制造T程2010年第12期制造技術(shù)／工藝裝備滾筒截齒對(duì)采煤機(jī)截割部工作可靠性的影響研究‘趙麗娟1，陳穎1，董萌萌2(1遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械學(xué)院，阜新123000；2煤炭科學(xué)總院西安分院，西安710000)摘要：運(yùn)用MATLAB軟件編制了含硫化鐵結(jié)核工況下的采煤機(jī)滾筒瞬時(shí)負(fù)載變化規(guī)律生成程序，并模擬采煤機(jī)滾筒缺齒時(shí)的瞬時(shí)負(fù)載情況，發(fā)現(xiàn)缺齒時(shí)滾筒受力增大22．37％，載荷波動(dòng)系數(shù)平均增大21．63％。利用ADAMS、ANSYS軟件建立采煤機(jī)截割部剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī)系統(tǒng)，將得到的兩套滾筒瞬時(shí)負(fù)載文本文件分別導(dǎo)入到虛擬樣機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行仿真，分析出滾筒缺齒對(duì)采煤機(jī)截割部影響巨大，甚至導(dǎo)致截割部
2、行星傳動(dòng)系統(tǒng)的強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)剛度不足，進(jìn)而影響采煤機(jī)使用壽命。關(guān)鍵詞：采煤機(jī)；瞬時(shí)負(fù)載；截齒；可靠性；虛擬樣機(jī)技術(shù)中圖分類號(hào)：TIM21．63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671--3133(2010)12--0104---07ResearchontheinfluenceonworkingreliabilityofcuttingunitofshearerbycuttingpickZHAOLi-juanl，CHENYin91，DONGMeng—men92(1SchoolofMechanicsEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，F(xiàn)uxin123000，
3、Liaoning，China；2．Xi’anBranch，CoalResearchInstitute，Xi’an710000，China)Abstract：Basedonthecoalse鋤containingpyritesandthin．simulatedtheprogramofthemomentaryloadofthemilerbytheimplementationofMATLAB．Further，workedouttheprogramofthemomentaryloadofthetoilerwithacuttingpicklost，fundthatonepicklostmade
4、theforcewithstandbythemilerincreased22．37％andtheloadfluctuationcoefficientincreased19．67％，thecoupledrind-flexiblevirtualprototypemodelofshearer'scuttingunitwhichwasbuiltbyADAMSandANSYS，importedthetwokindsofloadtextonthevirtualprototypemodelandsimulated．Thecuttingpicklosthaveaenonnousinfluenceon
5、shearer，evenleadtotheplanetarytransmissionofthecuttingunitinsufficientinstrengthandstiffness．Reducethelifeoftheshearer．Keywords：shearer；momentaryload；cuttingpick；reliability；virtualprototypingtechnologyO引言滾筒采煤機(jī)是目前國內(nèi)外煤礦廣泛使用的采煤機(jī)械之一。截齒是采煤機(jī)用以截割煤巖的關(guān)鍵性零件，在采煤機(jī)工作過程中，截齒極易受到磨損和破壞，特別是當(dāng)工作面出現(xiàn)硬包裹體和夾矸等情況時(shí)，截齒將
6、承受巨大的沖擊負(fù)載，其齒體甚至?xí)蜻^載而直接折斷或缺失，對(duì)采煤機(jī)的使用壽命及生產(chǎn)效率造成較大影響。截齒主要分為刀型齒和鎬型齒，其中鎬型截齒應(yīng)用最為廣泛，其失效形式主要有截齒折舊磨損、折斷和丟失三種¨1。本文以兗煤集團(tuán)“含硫化鐵結(jié)核的薄煤層采煤機(jī)截割部可靠性研究”項(xiàng)目為依托，運(yùn)用MATLAB軟件及虛擬樣機(jī)技術(shù)模擬采煤機(jī)滾筒瞬時(shí)負(fù)載，進(jìn)而預(yù)測(cè)滾筒缺齒對(duì)采煤機(jī)截割部T作可靠性的影響，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。l采煤機(jī)滾筒瞬時(shí)負(fù)載的計(jì)算采煤機(jī)在T作過程中，截齒只要截入煤壁，就要受到截割阻力和牽引阻力，順序式排列的滾筒截齒還要受到側(cè)向力，此外還有作用于螺旋葉片上的裝煤反力等多重作用。而在采煤機(jī)切人煤
7、壁的過程中，滾筒還將受到一個(gè)附加的軸向力，滾筒單齒受力分析如圖l所示。目前，國內(nèi)對(duì)滾筒瞬時(shí)負(fù)載的計(jì)算[2J一般采用前蘇聯(lián)的方法進(jìn)行。·中國煤炭工業(yè)科技計(jì)劃項(xiàng)目(MTKJ2009-264)；遼寧省教育廳高等學(xué)校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(20071"070)104制造技術(shù)／工藝裝備現(xiàn)代制造T程2010年第12期Z圖1滾筒單齒受力分析1．1采煤機(jī)滾筒瞬時(shí)負(fù)載相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的計(jì)算1)截齒所受瞬時(shí)截割力z。為：Z甲=Xo+f’(k一％)匕一Yo=1008。S。K式中：磊為銳利截
