吴瑞仕

（晋能控股煤业集团仓储供应分公司，山西 大同 037000）

引言

在煤矿开采中采煤机截齿作为截割煤岩的主要元件，其性能的优劣对截割开采的效率及成煤的质量具有直接的影响[1]。由于煤矿井下开采环境的恶劣性，截齿的磨损及破损常有发生，对煤矿的开采效率及成本造成一定的影响。采煤机镐型截齿的安装角度不同，使得截齿在进行煤岩截割的过程中接触情况不同[2]，从而影响截齿的性能。针对采煤机镐型截齿不同安装角度受到的应力及应变进行分析，从而对镐型截齿安装角度的选择进行指导优化。

1 镐型截齿仿真分析模型的建立

采煤机的镐型截齿主要包括齿尖、齿身及齿柄部分，首先对镐型截齿进行三维模型的创建。依据某型号的镐型截齿为研究对象，采用Pro/e进行截齿三维模型的创建，并进行模型的修复整理[3]，将其导入到有限元分析软件HyperWorks中。

HyperWorks是集成度高的CAE分析软件[4]，具有常用的CAD数据格式接口，可直接导入模型，并可提供建模、可视分析、优化分析及多体仿真、制造仿真等。文中主要应用HyperWorks进行截齿模型的前处理，并进行求解运算，将结果进行后处理可视化分析。

对镐型截齿模型进行网格划分，在进行网格划分时，如果仅进行截齿结构的变形分析，则网格的数量可以少一些，这样可以减少仿真分析的计算量[5]；对镐型截齿的应力进行分析，则在精度相同的情况下，应选择较多的网格。采用实体单元进行网格划分，并对齿尖部分进行网格的细化划分，得到镐型截齿的网格划分模型如图1所示。……