采煤机滚筒在工况确定情况下,直径一般是不能发生变化的,本文通过改变滚筒的筒毂和叶片厚度来增大滚筒的转动惯量,使滚筒起到飞轮的作用,贮存能量,稳定转速,降低机器的振动。

如端盘、筒毂、叶片、齿座和截齿等，还包括辅助零件如端盖、齿套、加强筋、加强环、

[10]

防护板、挡板、连接盘等。转动惯量是刚体转动时惯性的度量，刚体对轴的转动惯量等于刚体内各质点的质量与其到该轴距离平方的乘积的总和，如图1为螺旋滚筒的简化结构：

滚筒的转动惯量为

1222

Jzh [mdRd mt(Rtw Rtn)

2

myny(Ryw Ryn)] nzmzRz （2） md为端盘简化体的质量，mt 为筒毂简化体的质量，my为叶片简化体的质量，θ为扇形角度，mz为齿座等的当量体质量，Rz为当量体质心到回转轴的距离。 1.3 滚筒加厚

本文研究的MG300/700-WD系列采煤机的滚筒直径D为2200mm，煤质中硬或中硬以上，含有少量夹矸的长壁式工作面。其中滚筒筒毂直径Dg为770mm，截深800mm，筒毂厚度35mm，叶片和端盘厚度50mm，螺距1175mm，叶片头数为3，截齿为棋盘式排列，共63个，滚筒质量m=4568.42kg。

第一次把筒毂加厚10mm，叶片加厚10mm，第二次把筒毂加厚20mm，叶片加厚20mm，下列各表为滚筒加厚前后各部分参数的变化情况：

2

2

2

图1：滚筒的简化结构 Fig.1 Simplified structure of the rollar

滚筒可以简化为一个刚性的组合体，转动惯量Jzh为各部分转动惯量之和，即

Jzh Jd Jt Jy Jz （1） 式中Jd，Jt，Jy，Jz分别为简化后的端盘、筒毂、叶片和齿座的等效当量体的转动惯量，kg·m2。

[11]

1.2 各简化体转动惯量计算

表：a和b、c分别为变化前后的参数

Table:a、b and c is the parameters of the changed rollar

厚度ht 35mm 厚度ht 45mm

’’’

外半径Rtw 385mm 外半径Rtw 385mm

’’’

内半径Rtn 350mm 内半径Rtn 340mm 内半径Rtn

’’’

毂长lt 685mm 毂长lt

’

重量mt 574.70kg 重量mt 696.62kg 重量mt

’’’

体积Vt

3

转动惯量Jt

2

0.0551m 77.79kg·m 体积Vt 0.0702m 体积Vt

’’33

筒毂（a）

’

转动惯量Jt 84.91kg·m

2

’

685mm

筒毂（b）

厚度ht 外半径Rtw

55mm

毂长lt

’’

转动惯量Jt

385mm 330mm 685mm

筒毂（c）

878.53kg 重量my

0.0846m 体积Vy

3

2

112.99kg·m

转动惯量Jy

’’

厚度hy 外缘半径Ryw 50mm

’

内缘半径Ryn 角度θ

385mm

210°

’

’

962.5mm

’

741.89kg 0.0713m 重量my

’

1195.86kg·m

2

叶片（a）

厚度hy 外缘半径Ryw 内缘半径Ryn 角度θ60mm

’'

体积Vy

3

’

转动惯量Jy

2

’

962.5mm

’'

385mm

’'

210°

叶片（b）

’'

871.54kg 0.0855m 1404.87kg·m 重量my

’’

厚度hy外缘半径Ryw 内缘半径Ryn 角度θ

体积Vy

’’

转动惯量Jy

’’