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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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运动学参数对滚筒截割夹矸煤岩应力影响规律

DOI:

10. 13225 / j. cnki. jccs. 2018. 0097

作者(Author):

  • 刘旭南
  • 赵丽娟
  • 周文潮
  • 罗贵恒
  • 杜章雨

作者单位:

  • 辽宁工程技术大学机械工程学院 中铁电气工业有限公司保定铁道变压器分公司

关键词:

  • 夹矸煤岩
  • 优化
  • 运动学参数
  • 匹配
  • 摘要
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由于夹矸煤岩赋存条件的复杂性及滚筒截割煤岩过程载荷的非线性,得到滚筒截割煤岩的应力信息非常困难,因此很难从可靠性方面对运动学参数进行匹配。以煤岩截割机理和有限元理论为基础,利用LS-DYNA建立螺旋滚筒截割夹矸煤岩的耦合模型,分别对不同工况进行截割过程的动态模拟,以获取煤岩体、滚筒截齿相关组件的最大应力信息。采用曲面拟合技术分析滚筒转速及牵引速度对煤岩体、滚筒截齿相关组件最大应力的影响规律,建立了相关零件应力关于滚筒转速及牵引速度的规律方程。以采煤机生产率、截割比能耗为目标建立了采煤机滚筒运动学参数的优化方程,并得到了滚筒转速与牵引速度的最佳匹配值,研究表明:当滚筒转速为61. 63 r/min,牵引速度为4. 776 m/min时,采煤机生产率可达190. 64 t/h,截割比能耗仅为0. 868 9 kW·h/m3。截齿合金头、齿体、齿座、叶片的应力分别为:1 339. 4,887. 5,454. 7,105. 2 MPa,岩石和煤体最大应力分别为:59. 15,8. 799 MPa。

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