横轴式切割头截齿合理配置方式研究.pdfVIP

第26卷增刊 vd．26 煤 炭 学 报 Sup． 2001年10月 JOURNALOFCHINACOAL SOCIETY Oct， 2001 文章编号：0253—9993(2001l∞一0132—04 横轴式切割头截齿的合理配置方式研究 刘志国1，石喜富2，侯渡3 (1．北京师范大学低舱棱物理研究所，北京100085；2．中国矿业大学计算中心，扛苏椽州221008；3．难南士业学院 机械工程系，安徽淮南232001) 摘要：综合分析了AM一65型掘进机切割头截齿的配王方式，指出采用“菠萝”彤的齿尖包络 面，按照空间螺旋线配王截齿，针对切割共不同部位切割工况的差异采用不同的截距。合理确定 截齿的空间角，采用跳跃式的截割次序等可取得较好的截割效果． 关键词：掘进机；切割头；截齿；配王 中圈分类号：TD421．54文献标识码：A 切割头是悬臂式掘进机用来破碎煤岩的工作部件，切割时承受复杂多变的截割反力．切割头上藏齿的 排列方式对截齿及整机受力以及掘进机的工作稳定性都有重大影响，更直接决定着掘进机的截割效率及截 齿损耗，在很大程度上影响着掘进机的性能，是切割头设计中首先要解决的重要课题．迄今为止，国内对 纵轴式切割头上截齿的分布方式进行了较深入地研究，取得了一些成果．但对于工作方式不同、形状复 杂、齿数较多的横轴式切割头上截齿的分布方式尚缺乏足够的认识．本文对AM一65型掘进机切割头截 齿的分布规律进行了较深入地研究． 1截齿的位置参数 AM一65型掘进机的切割头分左、右两部分(以下以左部分为例进行讨论)，每部分各有48把截齿， 其位置参数见表1(截齿按截线位置从左到右依次编号)． 由表l可知，从左到右截齿的轴向间距是变化的，中间部分间距较大，两端较小．在中间的主体部 分，同一断面上有2把切割半径相同、圆周角相差180‘的截齿．切割头上各截齿的圆周角不相等，倒角和 转角也各不相同．截割半径从左到右逐渐增大，在中间主体部分达到最大，向右靖又逐渐减小．如将所有 截齿旋转到同一平面内，可得截齿位置如图1所示． 2切割头形状 切割头旋转时，各截齿齿尖的运动轨迹都是一个圆，与切割头上所有截齿齿尖轨迹圆相切的曲面即为 截齿齿尖的空间包络面．该包络面的形状即为切割头的形状，它对确定切割头体的形状尺寸、动力参数和 运动学参数，以及切割头的结构设计、制造、装配和检验都具有重要意义．切割头中线性所在平面与包络 面的交线为包络线．包络线的形状确定后，包络面的形状随之而定．实际上某一条包络线上只含有部分截 齿，但可以通过旋转把所有截齿移到包络线相应的位置上(图1)． 该包络线大体上由3段直线和2段圆弧组台面成．通过拟合可得包络线各段直线和圆弧的方程，见表 2． 从包络线的形状可判断出切眚{『头包络面是由锥面～球面一锥面一柱面一球面组合而成的空间曲面，形 mm． nⅡn，截齿轴向跨距536 似“菠萝”而不是“半球形”．包络面最大直径808 增刊 刘志国等：横轴式切割头截齿的台理配置方式研究 133 寰1截齿位置●数 Table l 0f m the imi_mans otter呻l衄 轴向鼯寓切割半径两厨角傅角