霍建钰

(潞安化工集团有限公司 常村煤矿，山西 长治 046102)

悬臂式掘进机在我国煤矿井下应用广泛，具有掘进高效、掘巷成本低、适应能力强等诸多优点。但我国生产的掘进机在减震降噪方面与国外产品有较为明显的差距。受掘进过程中外界激励及机体本身共振等多重因素影响，掘进机电控箱内部重要元器件易受损，进而影响掘进机工作的稳定性，通过在电控箱内部安装减震器可降低机体共振的影响，提高机体内部电子元器件工作的稳定性[1-5]。本文通过模拟不同工况下电控箱减震器的变形及应力特征，确定合适的掘进机电控箱减震方案。

1 数值模型建立

本文选择筒状橡胶减震器作为研究对象，利用ANSYS建立网格模型，为便于模型求解，网格模型忽略减震器中的倒角、圆角及不平整表面。确定网格数量为5 500个，如图1所示，其中橡胶和钢圈层的材料属性如表1所示。

表1 橡胶及钢圈材料参数

图1 橡胶减震器网格模型

图2 内钢圈受力示意

受底座限制，外层钢圈无自由度，因此对其施加三向约束荷载，内层钢圈直接受销轴影响，因此对其施加等效荷载。在掘进作业过程中，内层钢圈成正弦曲线规律分布，具体如图2所示，并可得式(1)。

(1)

式中：P0为压力系数，r为受力半径，b为钢圈轴距。

通过对橡胶减震器施加外部约束获得如图3所示的约束模型，通过分析图3可知，从钢圈正下部向钢圈中部，载荷逐渐减小。

2 模拟结果分析

在掘进机截割过程中，由于受外界……