纪玉杰，张建川，孙裕晶

(1.沈阳理工大学 机械工程学院，沈阳 110159；2.吉林大学 生物与农业工程学院，长春 130025)



截齿叶序排布方式对截割头横向载荷的影响

纪玉杰1，张建川1，孙裕晶2

(1.沈阳理工大学 机械工程学院，沈阳 110159；2.吉林大学 生物与农业工程学院，长春 130025)

为改善截割头工作时的截割载荷，设计一种基于叶序理论的仿生截割头。论述了叶序参数在截齿安装中的应用，并绘制截齿排列展开图。采用EDEM软件进行离散元法仿真，从横向截割载荷方面对两种截割头的截割性能进行比较。多组仿真模拟验证叶序角对截割头截割载荷的影响。结果表明：在工作条件相同的情况下，相邻截齿之间叶序参数选择的不同，截割头截割载荷会有不同程度的波动；合理的叶序参数能明显减小截割载荷；当相邻截齿夹角从37°变为45.833°时，截割载荷从34411N降低为11281.9N。

叶序；EDEM仿真；截割载荷；截齿排布

随着工业化程度的快速发展，煤炭资源需求量越来越大，提高煤矿开采效率变得十分重要。掘进机是目前国内应用最广泛的煤岩截割工具，其截割头是掘进机的核心部件之一。破岩能力是掘进机截割性能的主要参数，由截齿参数和截齿的排布方式共同决定。由于镐形截齿优良的截割性能，广泛应用于国内掘进机，合理的截齿排布方式能够提高掘进机破岩能力。许多学者做了大量的实验与仿真对掘进机截割载荷与受力模型进行研究。前苏联学者А.И.БepoH[1]采用试验的方法研究煤岩破碎机理，得出“密实核”理论，描述了煤块的形成与剥落过程。……