《截齒排布圓周角對縱軸式掘進機截割頭設計性能的影響.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、2013年第2期煤礦機電·19·截齒排布圓周角對縱軸式掘進機截割頭設計性能的影響張夢奇1’2(1．中國煤炭科工集團太原研究院，山西太原030006；2．煤礦采掘機械裝備國家工程實驗室，山西太原030006)摘要：以變升角螺旋線縱軸式截割頭為基礎，采用三維設計結合仿真的方式，對截齒按等圓周角間距排布的QC型截割頭和按不等圓周角間距排布的UC型截割頭進行了設計計算。計算過程的外部參數(shù)均相同。當截割頭轉(zhuǎn)速為30r／min，橫向移動速度為0．04m／s，鉆入深度為截割頭全長時，Qc型截割頭主要破巖區(qū)切屑圖單元面積平均值比UC型截割

2、頭大11．7％，可獲得更大的巖屑塊度；且有效截齒數(shù)變動量和截割合力變動量均較小，載荷穩(wěn)定性更好。仿真模擬結果表明，雖然QC型截割頭制造相對復雜，但設計性能優(yōu)于UC型截割頭。關鍵詞：截割頭；截齒排布；圓周角；截割性能中圖分類號：TIM21．5+2文獻標識碼：B文章編號：1001—0874(2013)02—0019—05InfluenceofPickArrayCircumferentialAngleonCuttingPerformanceofLongitudinalCuttingHeadZhangMeng—qil’2(1．Ta

3、iyuanResearchInstituteofCCTEG，Taiyuan030006，China；2．NationalEngineeringLaboratoryforCoalMiningMachinery，Taiyuan030006，China)Abstract：Basedonthelongitudinalcuttingheadwithvariablespiralangle，theQc-typecuttingheadwithevenpickspacingcircumferentialangleandtheUC—typew

4、ithunevenpickspacingcircumferentialanglearedesignedandcalculatedbymeansof3Ddesignandsimulationanalysis．Theexternalparametersoftwocuttingheadsareidentical．Asthecuttingheadsrotateat30r／rain，moveat0．04m／sanddrillinthewholelengthofthecuttinghead．theaverageareaofchipin

5、themainbreakingregionofQCcuttingheadis11．7％biggerthanthatofUCtypeandthelumpislarger．Furthermore，thevariationofeffectivepicknumberandthecuttingforcearesmaller，andthusthestabilityofloadisbetter．ThesimulationresultsshowthattheQc—typecuttingheadissuperiortotheUC—typec

6、uttingheadondesignperformancespiteofitsrelativelycomplexmanufacture．Keywords：cuttinghead；pickarray；circumferentialangle；cuttingperformance0引言安裝錐形截齒_lo的截割頭因截齒損耗少和破巖能力強已被廣泛應用于懸臂式掘進機上，對截齒的截割過程和排布形式已進行了大量研究。2引。截割頭外形、螺旋線特性、截齒和齒座類型、截齒排布形式是縱軸式截割頭的主要設計因素，降低工作過程中產(chǎn)生的振動是截割頭優(yōu)

7、化設計目標。5’6j之一。本文對截齒按等圓周角間距排布的Qc型截割頭和截齒按不等圓周角間距排布的UC型截割頭的性能特點進行分析和對比。1縱軸式截割頭設計根據(jù)現(xiàn)有掘進機整機設計參數(shù)，截割頭設計為圓柱、圓錐和球的組合體，螺旋線數(shù)為3‘7I。為使截割頭在截人深度較大的條件下能夠順利排屑以及降低截割頭大端截齒和齒座的磨損，采用變升角螺旋線形式(圖1)，從圓柱體段到球體段，螺旋升角由·20·煤礦機電2013年第2期12。逐漸增大為30。，且在球體上變化率較大。在截割頭大端減小升角，可減少巖屑沿螺旋線切線方向3530—25運20東15

8、鎣10O拋出時與截齒和齒座的磨損；在小端加大升角，有利于提高巖屑的排出速度。壓紊疋f≥冬陡>莨

9、、變升角螺旋線、、、鳳N／／1一圖1螺旋升角與截割頭高度的關系通過計算分析截割頭的最大輸出扭矩和平均有效截齒數(shù)。經(jīng)初步計算8’9I，確定采用PhilliipsPBl60齒座和BETEKBSR22LK80／S3