颜军杰

（山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司， 山西 晋城 048400）

引言

掘进机是煤矿井下巷道掘进的核心设备，在截割作业过程中依靠截割滚筒将煤炭不断地从煤壁上截割下来，利用行走机构控制掘进机在煤矿井下巷道内的进给运动，满足巷道的掘进需求。通过对掘进机截割作业过程的分析，由于煤壁结构强度较大，作用在截割滚筒截齿上的截割力呈交变趋势变化[1]，再加上截割滚筒上截齿的分布不均匀，因此导致了截齿磨损严重，使用寿命低。而掘进机的行走机构在井下巷道复杂地质条件下行走时，履带板的强度不足，在受力情况下容易出现塑性变形，进而导致履带板断裂，给掘进机的运行可靠性带来了严重的影响。

结合仿真及结构优化技术的发展，本文提出了一种新的掘进机截割及行走系统优化方案，对掘进机的截割机构、截齿分布、行走系统进行了结构优化，并利用仿真分析和实际验证的方案，对优化后的掘进机使用可靠性进行分析。结果表明，优化后掘进机截齿的使用寿命提高了17.9%，掘进机的传动系统故障降低了90.8%，有效地提升了掘进机的使用可靠性。

1 掘进机截割机构受力分析

掘进机的截割系统主要包括截齿、截齿安装座、截割滚筒等，截齿位于截割滚筒的外侧，呈一定的规制排列，掘进机在工作时，截割滚筒按一定截割转速运行，带动截齿深入煤壁把煤炭从煤壁上截割下来，在不同的时间段内参与截割的截齿数量及截齿的工作状态存在较大差异，导致不同位置的截齿在截割作业时的受力存在较大不均匀性[2]。……