杨 健

（晋能控股装备制造集团有限公司寺河煤矿二号井， 山西 晋城 048000）

引言

煤炭资源作为人们日常生产生活不可或缺的重要资源之一，随着经济社会的发展，需求量逐年增加, 相较于石油和天然气等能源，我国煤炭储量富足，在未来很长时间内将处于不可替代的位置[1]。煤炭开采时的首要任务是巷道掘进，其掘进的时效性直接关系着煤矿井下采煤的产量和效率，目前煤炭巷道掘进工作主要采用掘进机完成，这就要求掘进机工作必须可靠，方能保证巷道掘进的快速高效[2-4]。众所周知，掘进机工作环境极为恶劣，对关键结构件的机械性能要求较高，其中回转油缸作为掘进机关键部件之一，负责截割头的回转运动，实现掘进机的横向截割功能[5]。一旦回转油缸出现问题，将会导致掘进机故障停机，影响煤炭企业的产能和效率[6]。因此，针对某煤炭企业服役掘进机回转油缸出现断裂的问题，开展断裂问题分析与改进研究具有重要意义。

1 掘进机关键结构组成及存在问题

掘进机作为煤矿巷道掘进的重要设备，由于综采深度、地质条件、开采环境等的不同，服役环境极为复杂。掘进机工作时若承受较大的冲击，会引起掘进机的随机波动，对其关键结构部件的可靠性要求极高。图1 给出了掘进机关键结构组成部件，包括截割头、截割臂、回转台、升降油缸和回转油缸，其性能的好坏关乎整个掘进机的掘进速度。上述关键结构件必须具有足够的静强度和疲劳性能，因结构设计方法较为保守，通常静强度安全系数均在2.0 以上，重点关注的应该是疲劳性能。……