采煤机镐形齿安装角度优化分析(1).pdfVIP

总第268期机械管理开发Total268

2025年第8期MechanicalManagementandDevelopmentNo.8,2025

优化改造D0I:10.16525/14-1134/th.2025.08.061

采煤机镐形齿安装角度优化分析

张彬

（山西霍尔辛赫煤业有限责任公司，山西长治046000)

摘要：为了提升煤矿开采效率，以MG1100/2985-GWD型采煤机为例，通过理论计算法与有限元法对采煤机镐

形齿安装角度优化进行了分析。研究发现，镐形齿安装角度为55°时最佳，变形量峰值约为2.6273×10-4mm。通

过实践应用验证了优化前方案的合理性，可以为采煤机截割部优化设计提供支持，有利于煤矿开采工作安全进行。

关键词：采煤机镐形齿；安装角度

中图分类号：TD421文献标识码：A文章编号：1003-773X(2025)08-0180-03

0引言通过内筒与外筒对截齿等部件进行支撑与保护，由螺

相对于传统刀形截齿，镐形截齿具有截割比能耗旋叶片带动截齿运行，利用截齿完成煤壁截割作业[4]。

较低、截割阻力较小、安装维护较为简单等优点，因而由此可以发现，截齿在整个煤壁截割作业中占据重要

被广泛应用到采煤机当中，显著提升了采煤机在煤矿地位。目前，MG1100/2985-GWD型采煤机镐形齿安

开采中的应用效果1]。然而通过大量实践观察可以发装角度通常在45°～50°范围内，虽然提升了采煤

现，采煤机对煤壁截割过程中，由于截齿角度不合理，机工作效率，但使用寿命较短，不利于煤矿开采作业

导致下落煤块可能对镐形齿造成影响，加快截齿损伤的顺利进行。为此，想要进一步提升采煤机工作效率，

速度，减少截齿使用寿命，不利于采煤机安全、稳定运应对镐形齿安装角度进行优化。

行[2]。所以，为了提升采煤机运行安全与稳定性，需要滚筒

对镐形齿安装角度进行优化。传统截齿角度优化时，

一般采用理论计算与实验分析的方式，即通过理论计机械臂牵引部电控箱

算确定出截齿角度最佳范围，然后以此为基础，分别

在最佳范围内设计出多种方案，通过对各种方案进行

实验分析后，确定出最终的优化方法，这样虽然可以

得到较为合理的截齿角度方案，但效率低，操作较为图1MG1100/2985-GWD型采煤机总体结构图

烦，依然会对采煤机运行造成影响[3]。这一背景下，2理论计算分析

随着科学技术的快速发展，机械领域逐渐采用了有限截齿是采煤机截割作业的重要部件，将截齿尖端

元法对截齿角度进行优化，取得了不错的应用效果。插人到煤壁后，利用电机传输的驱动力逐渐将煤壁破

基于此，MG1100/2985-CWD型采煤机为例，对镐形碎，从而完成煤壁截割作业。从这一角度来说，截齿安

齿安装角度进行优化设计，通过实践应用发现效果良装角度越大，煤壁截割效率越高。但需要注意的是，截

好，对采煤机安全稳定运行具有重要意义。齿容易被干涉,增加截齿的损伤概率。为此，在截齿安

1MG1100/2985-GWD型采煤机概况装角度设计时，应考虑多种干涉因素。相关研究指出，

以MG1100/2985-GWD型采煤机为例，对采煤机镐形齿安装角度主要与2个因素有关[5]：

镐形齿安装角度优化进行了研究。该采煤机总体结构1)煤块落角，煤块落角越大，截齿切削厚度越小，

如图1所示，其中共由四大模块组成：滚筒，用于煤壁使截齿被煤包住，从而对采煤机截割效率造成干扰。

的截割，以将煤壁截割成小体积煤块；机械臂，用于对2截齿结构，