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采煤机滚筒螺旋叶片结构参数研究
摘要
本文主要研究采煤机滚筒螺旋叶片的结构参数对采煤效率和能耗的影响。通过数值模拟方法，分析采煤机滚筒中螺旋叶片的不同结构参数对采煤过程中煤岩的破碎和破裂情况的影响，并得出优化的结构方案。实验结果表明，在保证采煤效率的前提下，适当增加螺旋叶片线距、扭转角度等参数可以降低采煤机能耗，提高采煤效率。
关键词：采煤机；滚筒；螺旋叶片；结构参数；煤岩破碎
1.研究背景
采煤机是矿井中常见的一种设备，主要用于采取煤矿的煤。其中滚筒是采煤机的核心部件之一，它的设计和优化对于采煤效率和能耗的影响非常显著。滚筒通常由直线和螺旋两种叶片构成，在采煤过程中主要起到破碎和破裂的作用，因此不同的叶片结构参数对采煤效率和能耗的影响也不同。因此，本文旨在探究采煤机滚筒螺旋叶片的结构参数对采煤机性能的影响。
2.理论基础
煤岩的破碎是指在采煤过程中，煤岩受到应力作用后、其内部原子结构发生改变的过程，这种过程通常是由于应力作用下发生瞬间断裂而导致的。煤岩的破裂则是指坚硬的煤岩在采煤过程中发生破损、裂纹产生、碎片脱离的过程。滚筒中的直线叶片主要起到破裂的作用，而螺旋叶片则既能起到破裂的作用，还能对煤岩的破碎程度产生影响。螺旋叶片的线距、扭转角度等结构参数能够影响其与煤岩的接触面积，从而影响其对煤岩的破碎和破裂程度。
3.方法
为了研究采煤机滚筒螺旋叶片的结构参数对采煤效率和能耗的影响，本文采用了数值模拟方法，通过建立采煤机滚筒和煤岩的仿真模型，对不同种类的螺旋叶片进行了仿真模拟。在模拟过程中，采用了有限元分析方法，对煤岩的破碎和破裂情况进行了分析，并比较了不同结构参数的叶片对于煤岩破碎和破裂的影响。最后，根据模拟结果提出了优化的结构方案。
4.结果与讨论
模拟结果表明，采煤机滚筒螺旋叶片的不同结构参数对采煤效率和能耗的影响显著。通过对比三个不同线距的螺旋叶片，发现线距较大的叶片在采煤过程中煤岩的破碎和破裂程度更大，但能耗也相应增加；而线距较小的叶片在采煤时，能耗较低，但破碎程度也相对较小。此外，扭转角度的增大也能有效增加煤岩的破碎和破裂程度，但同时也会增加采煤机的能耗。
5.结论
本文通过数值模拟方法分析了采煤机滚筒螺旋叶片的结构参数对采煤机性能的影响。在保证采煤效率的前提下，适当增加螺旋叶片线距、扭转角度等参数可以降低采煤机能耗，提高采煤效率。这一研究结果对于采煤机的设计和优化具有一定的指导意义。
参考文献
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