海德拉刀齒安裝角度對截割載荷的影響

宋勝偉，羅俊生，萬 豐，李 博

(黑龍江科技大學 機械工程學院，哈爾濱 150022)

0 引 言

刀型截齒是采煤機截割煤巖刀具類型之一，國內外學者對截齒的力學機制和截割機理進行諸多研究。胡德禮等[1]通過截齒旋轉截割煤巖實驗，得出截齒破碎煤巖是由拉、壓、剪切三種破壞形式引起的，適當增大采煤機的牽引速度可以提高采煤機的生產率。宋楊等[2]在相似理論的基礎上，運用有限元軟件數值模擬了截齒截割煤巖的動態過程，分析得到適宜的安裝角，使截齒受力更加平穩，采煤的效率更高。張見全[3]根據截齒截割煤巖的過程，建立動力學模型，通過對截齒在截煤過程的靜力學分析，找出截齒結構上的薄弱部位。毛君等[4]建立三維仿真模型，利用離散元軟件數值模擬，獲得了不同截齒的安裝角對截齒截割煤巖的影響。王春華[5]研究刀型齒和鎬型齒截割煤巖實驗，指出在同一截割厚度下鎬型齒的截割阻力較高。高魁東等[6]分析了截齒齒座和截齒壽命，指出最大允許的牽引速度與螺旋滾筒轉速和滾筒直徑呈線性關系，而與斷裂角、截割角呈非線性關系。劉春生[7-8]運用有限元軟件分析了截齒截割煤巖的破碎機理與載荷特性。學者們多以截割形式與截割參數來探究普通刀型齒截割煤巖的效果和截齒的受力，因自身結構的特點，與煤巖的適應性較差，鑒于海德拉刀齒具有截割阻力小、能耗低、塊煤率高的特點，筆者運用ABAQUS數值模擬海德拉刀齒在不同的圓周切向安裝角、軸向傾斜角、二次旋轉角的安裝角影響因素下截割煤巖，探究海德拉刀齒的不同參數對其力學特性的影響規律。……