采煤机螺旋滚筒结构优化设计
采煤机滚筒和截齿受力分析及优化
采煤机滚筒和截齿受力分析及优化采煤机螺旋滚筒作为截煤和装煤的核心部件,其工作性能的优劣直接影响着采煤机的工作效率和煤炭的质量。
以往采煤机滚筒截割受力的研究在研究方法和理论分析上存在着许多问题和不足。
因此,以实际生产工况和滚筒原始模型参数为依据建立采煤机滚筒截割煤壁的仿真模型,模拟截煤的动态过程,研究滚筒部分结构参数对其截割性能的影响,进而改进和优化滚筒结构,课题在提高采煤机截割性能及滚筒结构设计方面具有指导意义。
本课题主要进行三部分的研究。
第一部分利用UG建立采煤机螺旋滚筒的三维模型,使用离散元软件PFC对煤壁宏观参数进行标定并建立煤壁模型,分析滚筒截割煤壁的动态过程,验证了离散元法分析滚筒截煤动态过程的可行性;第二部分在前面内容的基础上研究截齿安装角度和截线距对滚筒截割性能的影响,绘制整个截割过程中滚筒的截割力曲线,得到单位时间内滚筒截落的煤壁颗粒体积以及截割比能耗,通过统计对比分析,对截齿安装角度和截线距两个重要结构参数进行优化。
第三部分利用有限元软件ABAQUS对3组不同螺旋叶片升角的滚筒截割煤壁的过程进行仿真分析,求取相对应的截割力的平均值和标准差,通过分析滚筒整体受力大小和波动程度,得到使滚筒截割性能较好的叶片升角取值。
研究结果表明:从滚筒受力情况和截割比能耗来看,在相同截割条件下选用截齿安装角度为45°的滚筒较其余四种安装角度更为合适;整个截割过程中截线距较小的滚筒整体受力较小,但截割载荷波动并不一定较小,截线距为70mm的滚筒截割比能耗较小,综合滚筒受力情况和截割比能耗来看,滚筒截线距应取60~70 mm为宜;螺旋叶片升角对滚筒截割受力是有一定影响的,叶片升角20°的滚筒整体所受截割力较小,叶片升角18°滚筒载荷波动较小,升角22°滚筒截割受力情况较差,不宜选用升角过大(22°)的滚筒进行截割。
通过分析研究得出了滚筒结构参数包括截齿安装角度、截线距和螺旋叶片升角对滚筒截割性能的影响,为合理的选择滚筒结构参数提供了参考和依据。
采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析
采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析采煤机螺旋滚筒是采煤机的重要部件，用于帮助采煤机将煤矿剥离并输送到地面。
由于长时间高强度的工作，螺旋滚筒会产生振动，影响采煤机的可靠性。
对采煤机螺旋滚筒的振动可靠性进行分析是十分重要的。
需要对螺旋滚筒的结构进行分析。
螺旋滚筒一般由滚筒、轴承、轴承座、传动装置等部分组成。
滚筒是主要的工作部件，承受矿石的冲击和摩擦力；轴承和轴承座则起到支撑和保护滚筒的作用；传动装置通过电机将动力传递给滚筒，实现滚筒的旋转。
需要对采煤机螺旋滚筒的工作情况进行分析。
螺旋滚筒在采煤机工作时，会受到矿石的冲击和摩擦力的作用，从而产生振动。
这些振动会传递到滚筒、轴承和其他部件上，对其造成不同程度的影响。
针对螺旋滚筒振动可靠性的分析，可以从以下几个方面进行考虑：1. 材料选择：采煤机螺旋滚筒的材料要具有良好的抗振性能。
通过选择高强度、低变形的材料，可以减少螺旋滚筒在工作过程中的振动。
2. 结构优化：通过对螺旋滚筒的结构进行优化设计，可以减少振动的产生。
采用减振装置或增加减振的支撑点，能够有效降低螺旋滚筒的振动水平。
3. 动力系统：采煤机螺旋滚筒的动力系统对振动可靠性有着重要影响。
通过合理的动力匹配和控制，可以减少螺旋滚筒的振动幅度。
5. 检测与维护：定期进行螺旋滚筒的振动检测和维护，以及对异常振动的及时处理，可以保证螺旋滚筒的可靠性。
采煤机螺旋滚筒振动可靠性的分析需要考虑材料选择、结构优化、动力系统、润滑系统以及检测与维护等因素。
只有综合考虑这些因素，并进行适当的改进和控制措施，才能提高螺旋滚筒的可靠性，并确保采煤机的正常工作。
采煤机螺旋滚筒的研究
采煤机螺旋滚筒的研究作者：孙福宝来源：《装饰装修天地》2017年第21期摘要：本文概要阐述螺旋滚筒的结构，通过对滚筒叶片头数、叶片升角、截齿的配置形式的合理选择，使采出的块煤多，能耗小，同时提高滚筒的装煤效果和使用寿命。
关键词：采煤机；螺旋滚筒；叶片升角；截齿1 螺旋滚筒的结构及旋向1.1 滚筒的结构螺旋滚筒是采煤机的主要工作机构，用于破煤和装煤，其性能直接影响采煤机生产效能和煤炭生产质量。
采煤机螺旋滚筒是一个带有螺旋叶片的圆柱体，截齿装在焊于螺旋叶片上的齿座套中，工作时滚筒转动并作径向移动，截割破碎煤炭，再由螺旋叶片把煤沿滚筒的轴线方向推运出来，装进工作面运输机。
螺旋滚筒的结构如图1所示。
1.2 滚筒的旋向（1）单滚筒采煤机。
单滚筒采煤机的滚筒应位于采煤机机身的下顺槽侧。
其优点是煤不经机身下的输送机运输以免堵塞煤流。
左工作面使用右旋滚筒；右工作面使用左旋滚筒。
（2）双滚筒采煤机。
薄煤层采煤机或小直径滚筒时：滚筒的转向为“前逆后顺”（又称内旋，即两滚筒向采煤机内侧旋转）。
这样可以提高前滚筒的装煤效率，同时也可增加采煤机的稳定性。
大直径滚筒时：滚筒的转向为“前顺后逆” （又称外旋，即两滚筒向采煤机外侧旋转）。
其优点：煤尘较少，碎煤不易抛出伤人，装煤的能耗较低，装煤和截煤的效率都比较高。
2 截齿的选择采煤机螺旋滚筒采用的截齿分为扁形截齿（又称刀形截齿）和锥形截齿（又称镐形截齿）两类。
目前绝大多数螺旋滚筒采用镐形截齿。
镐型截齿的优点是：齿身强度大不易折断，耐磨；截齿在割煤时可以自转自修刃，截齿损耗低；工作时截角较小，齿身受到的弯矩较小，有利于降低比能耗；形状简单，制作方便。
但在少数煤质韧性和粘性较大的煤层中，还适合选用刀形截齿。
3 螺旋滚筒主要参数的确定3.1 滚筒直径单滚爬底板筒采煤机滚筒直径约等于煤层平均厚度。
3.2 滚筒截深目前多数采煤机采用的截深为0.63或0.7m。
在薄煤层中，滾筒直径较小，为了提高的生产率，在工作面条件允许时，可选用截深0.8～1.0m。
采煤机滚筒设计范文
采煤机滚筒设计范文1.滚筒类型根据采煤机滚筒的结构形式和使用条件，可以分为固体滚筒和空心滚筒两种类型。
固体滚筒由一整块钢铁材料制成，适用于较硬煤层的开采；空心滚筒由多片钢板焊接而成，可以通过冷却水或泥浆进行冷却，适用于煤层较软的开采。
2.滚筒结构和材料采煤机滚筒主要由外筒、内筒、轴承、链轮和链条等部件组成。
外筒采用耐磨、高强度的合金钢板焊接而成，内筒则采用耐磨合金钢制成。
滚筒内部还需要安装刀盘和刀片，以便夹取煤炭。
轴承选用耐磨、耐腐蚀的滚动轴承，并根据设计要求进行润滑。
3.滚筒参数滚筒参数是滚筒设计的关键，直接影响到采煤机的开采效率和安全性。
常见的滚筒参数包括直径、宽度、转速和凿岩能力等。
滚筒直径和宽度的选择需要根据煤层的硬度、厚度和倾角等因素来确定，一般较硬的煤层需要较大直径的滚筒。
滚筒转速的选择需要平衡开采效率和煤尘爆炸的风险，一般较高转速有利于提高采煤效率，但也增加了煤尘爆炸的可能性。
凿岩能力是指滚筒对煤岩的破碎能力，一般与滚筒外径、刀盘直径和刀片数量相关。
4.滚筒维护滚筒在使用过程中需要进行定期的维护和保养，以保证其正常运行和延长使用寿命。
常见的维护工作包括检查滚筒的轴承、链轮和链条的磨损情况，及时更换磨损部件；检查滚筒的冷却系统，确保冷却效果良好；清洗滚筒表面，避免积尘影响散热效果；注意滚筒的润滑，使用合适的润滑剂进行润滑。
综上所述，采煤机滚筒的设计是一个复杂而重要的工作，需要考虑滚筒类型、结构和材料、参数选择以及维护等多个方面的因素。
合理的设计可以提高采煤效率和安全性，减少设备故障和维护成本。
螺旋卸煤机旋臂优化设计及改造方案
螺旋卸煤机旋臂优化设计及改造方案螺旋卸煤机是一种常见的工业输送设备，用于输送固体物料。
其结构主要由进料口、螺旋旋转部分和卸料口组成，其中螺旋旋转部分是螺旋卸煤机最关键的部分。
在螺旋卸煤机中，螺旋旋转部分负责将物料从进料口移动到卸料口，因此优化设计和改造这一部分非常重要。
首先，我们需要了解螺旋卸煤机旋臂的工作原理。
螺旋卸煤机旋臂的旋转过程中，会产生惯性力和离心力，这些力会影响物料的传输情况。
为了减小惯性力和离心力对物料的影响，需要对螺旋卸煤机进行优化设计和改造。
优化设计方案：1. 增加螺旋卸煤机旋臂的长度。
增长旋臂长度可以使旋臂数量减少，并能减小旋转速度，从而减少离心力对物料的影响。
2. 改变旋臂长度的角度。
优化角度的设计可以使物料沿着旋臂无阻力斜向前进，从而减小惯性力对物料的影响。
3. 增加旋臂上的翼片数量。
在旋臂上加上翼片可以增加旋转的稳定性，使得塞料现象发生的可能性降低，同时也能减小离心力对物料的影响。
改造方案：1. 更换旋臂材质。
将旋臂更换成更加轻便耐用的铝合金或碳纤维材质，可以减少旋臂的质量，从而减小惯性力对物料的影响。
2. 增加旋臂的直径。
增加旋臂的直径可以增大旋转面积，分散离心力的作用，从而减小离心力对物料的影响。
同时，也能增加旋臂的承重能力。
3. 增加减速器。
在螺旋卸煤机的驱动装置上增加减速器，可以降低螺旋卸煤机的旋转速度，从而减小离心力对物料的影响。
综上所述，螺旋卸煤机旋臂的优化设计和改造方案可以大大提高其传输效率和稳定性，减少物料的堵塞和失效，从而提高设备的使用寿命和效率。
这对于企业来说，不仅能够提高生产效率，还能降低生产成本，增加企业的经济效益。
采煤机螺旋滚筒结构优化设计
摘要螺旋滚筒式采煤机是迄今为止综采面最重要的工作机器,滚筒作为滚筒式采煤机的关键机构和工作设备,其工作性能和生产效率决定采煤机功能。
因此，建立了螺旋滚筒模型和刀齿模型，而且对螺旋滚筒载荷的分析，还有对螺旋滚筒参数优化设计具有十分重要的意义。
本论文采用理论分析、研究的方法，对滚筒式采煤机截割性能和截割动、力学性质进行了分析研究。
本论文以采煤机截煤理论为依据，建立煤岩特性数学模型、螺旋滚筒模型、镐型截齿模型以及截割载荷模型，研究了煤的性质、镐型截齿参数、螺旋滚筒结构参数和运动参数对螺旋滚筒扭矩、比能耗、块煤率的影响，进一步得到了相关参数间的表达式和规律；以理论数据为依据，以MATLAB为工具，对截割载荷进行了分析，得到了截齿载荷变化的波形和随煤岩性质不同的变化趋势；同时，描述了切割破碎煤负载变化滚筒的过程中，破碎煤模型和动态力学模型滚筒建立切割煤岩的基础上得到采煤机的约束。
本论文对单齿载荷模型和单齿破煤负荷分布的分析，在此基础上的理论，采用随机理论，建立了单齿随机载荷的典范。
在直角坐标系下,对滚筒采煤机滚筒受力进行理论分析,进而建立了随机三向力系和随机三向力矩系的模型,以MATLAB软件做为研究平台,编写了每个随机载荷的理论模拟程序。
在螺旋滚筒基本尺寸给定和特定煤层形式情况下,以滚筒的截齿和螺旋叶片布置形式为设计变量,以降低载的荷波动为目的,并利用MATLAB进行优化计算。
关键词：滚筒式采煤机；截割理论；采煤机滚筒；滚筒截割性能；载荷;AbstractAt present,shearer is the uppermost work equipment in fully-mechanized coal working face ,the screw drum is shearer`s pivotal part and working framework,Its capability stand or fall decide shearer`s work performance and production efficiency.so it is significant to establish pick screw drum`s load model,simulate screw drum`s load, and optimize design for parameters of the screw drum.With regard to this, the theoretical analysis, simulation and experiment are combined to investigate the cutting performance shearer drum and dynamic characteristic of the cutting system in this thsis . According to the shearer cutting theory, Mathematical Model for the coal characteristic , the drum, the pick and the cutting load are built. The influence of the coal characteristic, pick structure parameters and drum structure parameters on the drum cutting torque, cutting specific consumption and lump coal percentage are investigated, and the relationship expression and variation laws are acquired.According to the experiment date and talking the wavelet theory as guidance . Regard MATLAB software as the platform , the detail wave of the load change and the change trend of load along with the coal characteristic change are obtained. And the influence laws of the coal-rock interface form on the cutting system frequency are acquired , too.the load variation is described . Based on the built constitutive model of catastrophe and dynamic model , the cusp catastrophic model of the drum cutting coal is established,and the rigidity and energy conditions are acquired for the shearer cutting availably. On the foundation of the theory which is about the single pick`s average load, analyzed loads`s probability distribution and relevance when a single pick cuts various coal rock, on this basis, utilizing the stochastic process theory, set up the mathematical model about the single pick`s stochastic loads. Under the coordinate of Descartes, analyzed the loads of continuous mine`s cutting drum, and set up the mathematical model about drum`s stochastic strength and moment which include three direction. Regard MATLAB software as the platform, write each stochastic loads`s simulationprogramme. Analyzed the spectrum of simulated load in frequency field, time field and amplitude field ,studied load`s desity of probability distribution, since(or mutual) relevance, since(or mutual) desity of the power spectrum. And analyzed each parameter`s influence to base wave frequency and other main frequency of loads. Set up the fuzzy optimize models which regard reducing the loads fluctuation as the goal function, and regard assigned form of pick and blade , rotational speed of cutting drum, swing speed of rocker arm as designed variable, and optimized the parameters using corresponding optimize function in MTALBA`s optimization toolbox.Keywords: shearer; cutting theory; shearer drum; drum cutting performance目录1绪论 (1)1.1滚筒式采煤机概述 (1)1.2国内外采煤机研究现状 (2)1.3本课题的研究目的和意义 (3)1.4本课题的研究内容和方法 (4)2滚筒式采煤机截煤理论 (5)2.1 煤的特性 (5)2.1.1 煤的结构特性 (5)2.1.2 煤的物理机械性质 (6)2.2 截齿破煤理论分析 (10)2.2.1 截齿破煤过程 (10)2.2.2 截齿截煤截割力模型的建立 (11)2.3 滚筒截煤理论分析 (13)2.3.1 滚筒受力分析 (14)2.3.2滚筒运动学分析 (16)3采煤机螺旋滚筒结构设计与参数分析 (18)3.1采煤机螺旋滚筒参数的计算 (18)3.2 截齿结构设计及参数确定 (23)3.2.1 齿尖夹角及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (24)3.2.2齿身锥角及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (25)3.3螺旋滚筒结构设计及参数确定 (26)3.3.1截深的选定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (27)3.3.2截齿排列的设计及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (27)3.3.3截线距的确定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (29)3.3.4螺旋升角的确定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (31)3.4端盘结构设计及其参数确定 (31)3.5螺旋滚筒运动参数确定 (32)3.5.1运动参数对螺旋滚筒截割性能影响的理论分析 (33)3.5.2运动参数对螺旋滚筒截割性能影响的结论 (34)4 MATLAB优化方法和优化程序设计 (35)4.1MATLAB中的M文件 (36)4.1.1 M文件的组成 (36)4.1.2 M文件编辑器 (36)4.1.3 M文件的编写 (37)4.2 优化程序设计 (39)参考文献 (41)致谢 (42)1绪论1.1滚筒式采煤机概述机械化采矿工程年中的重要设备是螺旋滚筒式采煤机，螺旋滚筒式采煤机是典型的机电和液压系统，直接决定着采煤的效率，有大质量(20~200T) 、大功率(300~2400kW)和高产量(100~1000万吨/年)等的特点，在机械化采矿设备中，使用量占到 90%以上。
采煤机滚筒优化设计
摘要对中厚煤层的开采在煤矿生产中有重大的经济利益，而采煤机的滚筒在开采过程中有相当重要的作用，其好坏直接影响到采煤的效率，基于此，本文对MG500/1130—WD交流电牵引双滚筒采煤机的滚筒进行了实际分析与设计。
本篇论文通过查阅相关文献资料、寻求毕业设计指导老师的帮助以及与同学商量、探讨的方式，对采煤机的整体结构、截割部结构设计进行了阐述，重点介绍了截割部的滚筒。
论述了截割方向、速度、截距，煤层特性与比能耗之间的关系，分析了地质环境以及机械结构对滚筒寿命的影响，并针对某一地质环境，重点对滚筒的螺旋叶片、截齿配置，滚筒的制造工艺，进行了优化分析设计，同时对采煤机滚筒在工作时的受力情况进行了分析。
通过上述工作的整合，得出在这一地质环境下采煤机滚筒的优化值，并通过Autocad画出了滚筒主要部件的图形。
从而基本完成了毕业设计论文的要求，较为圆满的完成了任务。
关键词：滚筒；螺旋叶片；截齿配置AbstractIn the mining of thick coal seam in coal mine production is a major economic benefit, while the roller in the mining of coal mining machinery in the process to have very important function, its direct influence on the efficiency of coal mining, and based on this, the paper to MG500/1130—WD electric traction shearer drum of the analysis and design. In this thesis, with the way of literature study，ask for the help of the teacher of graduation design and discussing with my students。
模糊理论在采煤机螺旋滚筒结构参数优化设计中的应用
（ ． ｐ ｒｍｅ ｔ ｏ ｅ ｈ ｎｃ ｌ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｉｏ ｕ Ｉ ｓ ｔｔ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉｏｕ ５ ０ ０ Ｃ ｉａ； １Ｄｅ ａｔ ｎ ｆ Ｍ ｃ ａ ｉａ ｇｎ ｅ ｎ ，Ｊａ ｚ ｏ ｎ ｔ ｕｅ ｆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｊａ ｚ ｏ ４ ４ ０ ， ｈｎ ｉ ｉ
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吕 宝 占 ， 晋 ， 娟 李 李
（ ． 作 工 学 院 机 械 工 程 系 ， 南 焦 作 ４ ４ ０ ２ 周 口师 范 学 院 ， 南 周 口 ４ ６ ０ １焦 河 ５ ０ ０； ． 河 ６ ０ ０； ３焦 作 起 重 运 输 机 械 有 限 责 任 公 司 ， 南 焦 作 ４ ４ ０ ． 河 ５ ０ ０）
ｔｅ ａ ｔ ｒｓｒ ｔ ｎ ｏ ｄｔ ｎ ａ ｄ ｕ ｊｃｉｎ ｆ ｎ ｔ ｎ ａｅ ｅｅｔｄ ｎ ｈｓ ａ ｅ ．Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｒｓ ｌ ａｅ ｈ ｓｍｅ ｉ ｍｅ ｅ ｔ ｃｉ ｃ ｎ ｉｏ ｓ ｎ ｓ ｂｅ ｔ ｕ ｃｉ ｓ ｒ ｓｌｃｅ ｉ ｔｉ ｐ ｐ ｒ ｈ ｅｉ ｉ ｏ ｉ ｏ ｏ ｎ ｅｕｔ ｒ ｓ
计 变 量 和 选 取 约 束 条 件 及 其 隶 属 函 数 ， 进 行 求 解 ， 滚 筒 参 数 的 设 计 结 果 更 能 符 合 工 作 实 际 ， 而 提 高 采 并 使 从 煤 机 的工 作 效 率 。
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摘要螺旋滚筒式采煤机是迄今为止综采面最重要的工作机器,滚筒作为滚筒式采煤机的关键机构和工作设备,其工作性能和生产效率决定采煤机功能。
因此，建立了螺旋滚筒模型和刀齿模型，而且对螺旋滚筒载荷的分析，还有对螺旋滚筒参数优化设计具有十分重要的意义。
本论文采用理论分析、研究的方法，对滚筒式采煤机截割性能和截割动、力学性质进行了分析研究。
本论文以采煤机截煤理论为依据，建立煤岩特性数学模型、螺旋滚筒模型、镐型截齿模型以及截割载荷模型，研究了煤的性质、镐型截齿参数、螺旋滚筒结构参数和运动参数对螺旋滚筒扭矩、比能耗、块煤率的影响，进一步得到了相关参数间的表达式和规律；以理论数据为依据，以MATLAB为工具，对截割载荷进行了分析，得到了截齿载荷变化的波形和随煤岩性质不同的变化趋势；同时，描述了切割破碎煤负载变化滚筒的过程中，破碎煤模型和动态力学模型滚筒建立切割煤岩的基础上得到采煤机的约束。
本论文对单齿载荷模型和单齿破煤负荷分布的分析，在此基础上的理论，采用随机理论，建立了单齿随机载荷的典范。
在直角坐标系下,对滚筒采煤机滚筒受力进行理论分析,进而建立了随机三向力系和随机三向力矩系的模型,以MATLAB软件做为研究平台,编写了每个随机载荷的理论模拟程序。
在螺旋滚筒基本尺寸给定和特定煤层形式情况下,以滚筒的截齿和螺旋叶片布置形式为设计变量,以降低载的荷波动为目的,并利用MATLAB进行优化计算。
关键词：滚筒式采煤机；截割理论；采煤机滚筒；滚筒截割性能；载荷;AbstractAt present,shearer is the uppermost work equipment in fully-mechanized coal working face ,the screw drum is shearer`s pivotal part and working framework,Its capability stand or fall decide shearer`s work performance and production efficiency.so it is significant to establish pick screw drum`s load model,simulate screw drum`s load, and optimize design for parameters of the screw drum.With regard to this, the theoretical analysis, simulation and experiment are combined to investigate the cutting performance shearer drum and dynamic characteristic of the cutting system in this thsis . According to the shearer cutting theory, Mathematical Model for the coal characteristic , the drum, the pick and the cutting load are built. The influence of the coal characteristic, pick structure parameters and drum structure parameters on the drum cutting torque, cutting specific consumption and lump coal percentage are investigated, and the relationship expression and variation laws are acquired.According to the experiment date and talking the wavelet theory as guidance . Regard MATLAB software as the platform , the detail wave of the load change and the change trend of load along with the coal characteristic change are obtained. And the influence laws of the coal-rock interface form on the cutting system frequency are acquired , too.the load variation is described . Based on the built constitutive model of catastrophe and dynamic model , the cusp catastrophic model of the drum cutting coal is established,and the rigidity and energy conditions are acquired for the shearer cutting availably. On the foundation of the theory which is about the single pick`s average load, analyzed loads`s probability distribution and relevance when a single pick cuts various coal rock, on this basis, utilizing the stochastic process theory, set up the mathematical model about the single pick`s stochastic loads. Under the coordinate of Descartes, analyzed the loads of continuous mine`s cutting drum, and set up the mathematical model about drum`s stochastic strength and moment which include three direction. Regard MATLAB software as the platform, write each stochastic loads`s simulationprogramme. Analyzed the spectrum of simulated load in frequency field, time field and amplitude field ,studied load`s desity of probability distribution, since(or mutual) relevance, since(or mutual) desity of the power spectrum. And analyzed each parameter`s influence to base wave frequency and other main frequency of loads. Set up the fuzzy optimize models which regard reducing the loads fluctuation as the goal function, and regard assigned form of pick and blade , rotational speed of cutting drum, swing speed of rocker arm as designed variable, and optimized the parameters using corresponding optimize function in MTALBA`s optimization toolbox.Keywords: shearer; cutting theory; shearer drum; drum cutting performance目录1绪论 (1)1.1滚筒式采煤机概述 (1)1.2国内外采煤机研究现状 (2)1.3本课题的研究目的和意义 (3)1.4本课题的研究内容和方法 (4)2滚筒式采煤机截煤理论 (5)2.1 煤的特性 (5)2.1.1 煤的结构特性 (5)2.1.2 煤的物理机械性质 (6)2.2 截齿破煤理论分析 (10)2.2.1 截齿破煤过程 (10)2.2.2 截齿截煤截割力模型的建立 (11)2.3 滚筒截煤理论分析 (13)2.3.1 滚筒受力分析 (14)2.3.2滚筒运动学分析 (16)3采煤机螺旋滚筒结构设计与参数分析 (18)3.1采煤机螺旋滚筒参数的计算 (18)3.2 截齿结构设计及参数确定 (23)3.2.1 齿尖夹角及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (24)3.2.2齿身锥角及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (25)3.3螺旋滚筒结构设计及参数确定 (26)3.3.1截深的选定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (27)3.3.2截齿排列的设计及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (27)3.3.3截线距的确定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (29)3.3.4螺旋升角的确定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (31)3.4端盘结构设计及其参数确定 (31)3.5螺旋滚筒运动参数确定 (32)3.5.1运动参数对螺旋滚筒截割性能影响的理论分析 (33)3.5.2运动参数对螺旋滚筒截割性能影响的结论 (34)4 MATLAB优化方法和优化程序设计 (35)4.1MATLAB中的M文件 (36)4.1.1 M文件的组成 (36)4.1.2 M文件编辑器 (36)4.1.3 M文件的编写 (37)4.2 优化程序设计 (39)参考文献 (41)致谢 (42)1绪论1.1滚筒式采煤机概述机械化采矿工程年中的重要设备是螺旋滚筒式采煤机，螺旋滚筒式采煤机是典型的机电和液压系统，直接决定着采煤的效率，有大质量(20~200T) 、大功率(300~2400kW)和高产量(100~1000万吨/年)等的特点，在机械化采矿设备中，使用量占到 90%以上。