陈硕

摘 要：悬臂是采煤机重要的结构部件，悬臂能否高效工作直接关系到采煤机的工作效率。文中在对采煤机悬臂受力分析的基础之上，采用数值模拟软件对悬臂的运行结构进行仿真分析，对悬臂壳体厚度以及肋板的高度等进行优化，优化后的悬臂受力更为均衡，摇臂的质量有所降低。

关键词：采煤机;摇臂;优化分析

煤矿井下采煤机摇臂主要结构部件有减速箱、摇臂壳体以及截割电机等部分。摇臂是保证采煤机正工作运行的关键结构件，通过插销与采煤机机身进行连接。在薄煤层回采工作面，采用的大功率采煤机需要采用更长的摇臂，以及直径更大的割煤滚筒。采煤机正常作业时，摇臂的传动件如轴承、壳体等都需要承受较大的作用力，同时为了配合割煤需要，摇臂需要频繁的上下移动，摇臂的疲劳损坏程度增加，设备的故障率较高。摇臂的出现故障跟采煤机受力、震动等都有关联。因此，可以从动力学以及结构分析角度出发，对摇臂的受力薄弱位置及部件面，对摇臂动态特性进行分析，提升摇臂经济性及稳定性。

1 采煤机摇臂受力分析

在采煤机正常工作状态下，煤岩体分布不均衡，采煤机受到的作用力不均衡。但是无论采煤机截割滚筒受到的作用力较为复杂，最终作用力都会传递到采煤机摇臂之上。正常情况下，采煤机滚筒受力有6个作用分量，在三个坐标轴上产生分量，同时绕着三个方向上出现扭矩。通过对摇臂受力进行分析，考虑到摇臂载荷，即摇臂、滚筒重量、截割滚筒受到阻力、滚筒受力。……