薄煤層采煤機牽引機構傳動特性分析

徐 鵬 任春平 張 丹

（1.黑龍江科技大學機械工程學院，黑龍江 哈爾濱 150022；2.黑龍江科技大學安全工程學院，黑龍江 哈爾濱 150022）

0 引言

我國是煤炭消耗大國，隨著能源供應的不斷緊張，不同地質條件下煤層的開采機械不斷發展，薄煤層在我國煤炭總儲量中占20%，由于開采機械的生產率受限于開采條件等因素，因此產量不足8%。薄煤層采煤機的特點是機身矮而短，為了適應煤層變化，開采空間受到限制，總體結構緊湊。牽引機構直接影響著薄煤層采煤機的工作穩定性和效率，一些學者在牽引機構的姿態調整、行走輪的應力分布等方面進行了相關研究，但針對薄煤層采煤機的少齒擺線驅動輪與銷軌嚙合的牽引機構的傳動特性研究較少。因此，研究薄煤層采煤機牽引機構傳動特性，尤其是速度和力的脈動性具有重要意義，該文通過建立牽引機構的嚙合方程和脈動率方程分析了影響脈動率、牽引速度和牽引加速度的因素。

1 驅動輪齒廓方程

采煤機牽引機構的驅動輪的齒廓通常有漸開線、擺線兩種基本形式。針對薄煤層采煤機的作業特點，多采用擺線作為驅動輪的齒廓，以緩解采煤機在工作過程中的沖擊振動，使牽引過程穩定、可靠，操作過程安全，并能夠較好地適應采煤機運行底板的高低起伏以及銷軌各銷齒的節距、驅動輪與銷齒嚙合中心距的變化。擺線驅動輪齒廓的形成原理如圖1所示。由CAMUS定理可知，擺線輪齒的齒廓通常是由兩段曲線組成的，即外擺線齒廓+內擺線齒廓；……