李继旺

（晋能控股煤业集团马道头煤业有限责任公司，山西 大同 037100）

引言

采煤机作为煤炭掘进工作必不可少的装置，其工作的可靠性直接关系着井下作业人员的安全和企业的经济效益，采煤机服役环境较为恶劣，其中截割滚筒作为其直接实现煤炭截割的关键部件，受力情况极为复杂[1-4]。行星架作为采煤机截割部的组成部分，是截割滚筒实现连续转动的基础，也是承受煤岩冲击力的关键部位，使用过程中经常出现行星架断裂故障[5-6]。因此针对某煤炭企业服役的采煤机截割滚筒行星架出现的断裂故障，借助ANSYS 仿真计算软件，开展截割滚筒行星架强度分析与改进工作具有重要意义。

1 滚筒采煤机结构及问题

企业服役的滚筒式采煤机结构组成如图1 所示，主要由中间箱、牵引部、行走部和截割部四部分组成。中间箱的作用是对采煤机进行集中控制；牵引部的作用是采煤机掘进过程中为其前行提供电力牵引，实现采煤机沿滑轨向前移动的目的；行走部主要完成牵引力的降速增扭工作，达到采煤机行走过程的无级变速；截割部作为采煤机的关键组成部件，通过旋转截割头实现煤层截割前进，完成落煤任务，截割部的动力来源于内部行星结构，受力多为变化载荷，行星架工作时既受较大静载，又受冲击载荷，使用过程中出现了退刀槽位置破坏问题。为了提高行星架结构的可靠性，有必要对破坏问题进行原因分析与改进工作。……