贾晓峰

（山西省煤炭建设监理有限公司， 山西 太原 030012）

引言

随着科技水平的不断发展，掘进机作为一种高效的截割作业设备已经被广泛地应用到了煤矿井下巷道掘进作业中，掘进机的截齿作为直接截割机构，其工作时的特性直接决定了掘进机的截割作业性能。目前多数学者对掘进机截齿截割性能的研究主要集中在截齿材质、直径、形状等对截割特性的影响，但较少对截齿安装时的旋转角对截割特性的影响进行研究。掘进机截齿的旋转角直接决定了截齿在截割作业时的圆周磨损和侧磨损，同时其也决定着截割时截齿切入岩层的姿态、截割阻力和截割能耗。

本文以某型掘进机为分析目标，采用离散建模、三维仿真相结合的方法对截齿截割作业时旋转角的影响进行研究，确定最佳截齿旋转角，为降低截齿磨损、降低截割能耗、提升截割效率奠定基础。

1 截齿旋转角截割性能评价

截割机构截齿的旋转角是指截齿的回转平面和截齿的轴线之间的夹角，截齿在截割作业过程中受岩壁走向、掘进机悬臂跳动等影响，使作用在截齿上的力不断地发生变化，因此为了对截齿的截割特性进行量化评价，本文建立了截齿截割特性评价指标。截割作业过程中截齿的受力如图1 所示，图中ω 为截割角速度。

掘进机截齿在截割作业过程中，截齿第i次转动到某一个点位时，作用在截齿上的力可分解为竖切截割阻力Fai、纵切截割阻力Fbi以……