悬臂式掘进机关键结构的运动特性分析高亚男（晋能控股煤业集团永定庄煤业公司创新公司，山西大同037003）摘要：基于悬臂式掘进机的工作原理，提出一种通过基本副替代运动副的冗余驱动模型，但考虑到悬臂式掘进机关键结构的具体运动情况，为研究此冗余驱动模型的有效性，具体研究过程中会分别构建非冗余驱动模型和冗余驱动模型两种模型，并且在具体模型仿真分析过程中实现两种模型的匹配对比，检验所提出的冗余驱动模型的有效性，将冗余驱动模型应用于工程实践，对模型有效性实施进一步检验分析，该模型具有较强的实用性。关键词：悬臂式掘进机；关键结构；运动特性中图分类号：TD421.5文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0030-030引言悬臂式掘进机作为综采工作面的重要设备之一，其关键结构性能将会直接影响到综采工作面的总体工作效率及效果。因此，以悬臂式掘进机关键结构的运动特性为研究视角，通过仿真模型分析的方式指出现有悬臂式掘进机构关键结构运动方式中存在的不足，进而提出针对性约束优化方案，为后续悬臂式掘进机关键结构设计优化提供理论参考的同时，也进一步提高悬臂式掘进机的整体工作效率，为煤矿企业的经济效益提升提供一定理论支持。1悬臂式掘进机的工作原理在实际生产工作中，悬臂式掘进机的截割头转轴方向与截割臂轴向基本一致，并且此过程中截割头会沿逆时针方向不断转动。在具体煤层截割过程中，悬臂式掘进机会先升降，再回转油缸，然后带动截割臂上下或者左右摆动，进而带动截割头一同摇摆，最后，在截割头摇摆过程中会通过截割头旋转的方式截割煤层。在截割到一定深度以后，悬臂式掘进机会开始垂直向上移动到一定高度，并开始水平方向切割，如此反复，直至掘进出一条完整巷道为止。2悬臂式掘进机关键结构运动特性模型构建在悬臂式掘进机关键结构运动特性模型构建中，为保障模型精度，将会引入虚拟样机技术。结合实际情况来看，虚拟样机技术集成仿真建模技术、现代信息技术、先进制造技术等多种技术的优势及特点，可以满足设计开发人员样机设计及模式的相关要求。综合当前市面上多种虚拟样机软件后，最终选用ADAMS软件作为本研究中所使用的虚拟样机软件[1-2]。在实际模型构建中，需要根据悬臂式掘进机关键结构特点合理设置系统单位参数，并将悬臂式掘进机三维立体模型导入到软件中，系统会自动计算出各关键构建的质量、转动惯性以及质心位置，进而自动创建质心点。同时，为避免模型构建中是存在冗余约束情况，还...
