一种采煤机链式截割部截割齿几何尺寸的设计方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种采煤机链式截割部截割齿几何尺寸的设计方法
本专利技术涉及一种采煤机链式截割部截割齿几何尺寸的设计方法，属于煤矿设备领域。
技术介绍
链式采煤机主要由牵引部、行走部、截割部组成，其中截割部包括机身支架、截割链动力部、截割链三部分。采煤机截割部作为采煤机的关键部件和工作机构，采煤机截割部担负着截煤和装煤的任务，其性能好坏决定着采煤机的工作性能和生产效率，截割部的功率消耗占采煤机装机功率的80％-90％，并且采煤机的生产能力、能耗、工作时的负载状况、截割齿的受力情况、块煤率、粉尘量、工作平稳性、可靠性等各项性能指标都与截割部有着密切的关系，因此，截割部截割性能的优劣直接影响着整台采煤机的生产效率和可靠性。现有的链式采煤机截割部是由链板、销轴和截割齿组成，链板上固定有截割齿，若干链板通过销轴串联形成截割链，截割链在驱动齿轮的驱动下转动实现对煤壁的截割，截割时截割链上的所有截割齿形成一个截割面，完成割煤、破煤的工作，工作效率较低；所述截割链上的截割齿破煤时与煤体垂直接触，由于截割过程中靠近煤壁侧的截割齿围岩压力较大，因此截割阻力较大；且因截割部上的截割齿受力不均，导致截...
【技术保护点】
一种采煤机链式截割部截割齿几何尺寸的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定截深与截割扭矩的关系，根据现有滚筒采煤机的截割过程截深与截割扭矩关系可推导得出链式截割部截深与截割扭矩成一指数函数关系可用式y＝aex+b表示，其中y表示截割扭矩，x表示截深,a、b为可变参数；步骤二：确定截割齿受力与截深的关系，根据截割阻力随截深的变化规律与截割扭矩随截深的变化规律有着相同的指数函数变化规律，且截割阻力与截割扭矩成一固定倍数关系，在步骤一中的公式的基础上可得出截割过程中所有截割齿总受力随截深变化的关系公式y＝c(aex+b)，c也为可变参数；步骤三：对截割齿破煤过程中截割力...
【技术特征摘要】
1.一种采煤机链式截割部截割齿几何尺寸的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：确定截深与截割扭矩的关系，根据现有滚筒采煤机的截割过程截深与截割扭矩关系可推导得出链式截割部截深与截割扭矩成一指数函数关系可用式y＝aex+b表示，其中y表示截割扭矩，x表示截深,a、b为可变参数；步骤二：确定截割齿受力与截深的关系，根据截割阻力随截深的变化规律与截割扭矩随截深的变化规律有着相同的指数函数变化规律，且截割阻力与截割扭矩成一固定倍数关系，在步骤一中的公式的基础上可得出截割过程中所有截割齿总受力随截深变化的关系公式y＝c(a)ex+b，c也为可变参数；步骤三：对截割齿破煤过程中截割力进行分析，通过建立截割齿破煤过程截割力力学模型进行截割过程分析；步骤四：确定截割齿与煤壁接触关系，由步骤三中力学模型的截煤过程可知截割阻力主要由截割齿齿身的半圆柱面与煤壁的接触产生，截割齿安装部分并不与煤壁直接接触，所以截割过程中截割齿与煤壁接触长度为齿身长度Lj；步骤五：计算单个截割齿截割过程中与煤壁的接触面积，将截割齿齿身段简化为一规则型圆锥，此圆锥的长度为截割齿齿身长Lj，圆锥底面直径为齿身最大处的直径D，此圆锥半锥面面积约为步骤六：确定截割齿接触面面积和与截深的关系，根据总作用力的大小等于总接触面积与平均作用力的乘积，为保证所有截割齿与煤壁接触面单位面积作用力保持不变，随着截深的增加，截割齿与煤壁接触面面积总和也应成一指数函数关系增加，且函数的变化规律应与截割齿总受力与截深变化规律相同，且接触面面积总和与截割阻力成一固定倍数关系，在步骤二中的公式基础上乘一参数即可得到接触面面积总和与截深的关系公式y＝cd(a)ex+b，d为可变参数；步骤七：计算出截割齿齿身直径，设截割齿在履带板上从外端到内端布置时截割齿齿身最大直径依次为D1、D2、D3、D4、D5……，相应的齿身长度依次为Lj1、Lj2、Lj3、Lj4、Lj5……，则各截割齿与煤壁接触面面积分别为由截割过程中截齿与煤壁接触面面积总和随截深变化关系为y＝cd(a)ex+b，对于最外截齿来说，即齿...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐西华，王忠宾，刘泽，谭超，杨寅威，刘新华，闫海峰，周晓谋，姚新港，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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