爬底板式采煤机是在摇臂调高双滚筒式采煤机基础上发展起来的一种薄煤层采煤机。它是把采煤机从运输机上面搬下放在滚筒切割过的截深内。所以人们最初给它取名为“在截深内”。后来,又有人根据其在煤壁内的形象取名为“壁龛”。由于采煤机落于底板上,故总体高度减小。

针对薄煤层采煤机摇臂行星传动齿轮优化设计问题,以优化设计理论为基础,以渐开线圆柱齿轮设计原则、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、行星传动齿轮配齿要求等为约束条件,以行星传动齿轮体积最小为优化设计目标。从具体问题抽象出5个变量,7类边界约束条件和3个关联条件组成的复杂数学模型,分别运用fmincon非线性规划方法和遗传算法,在MATLAB软件上实现问题求解。结果表明,非线性规划和遗传算法两种优化方法都能够达到减小行星减速器体积,提高功率密度的设计目标;遗传算法相比非线性规划方法在寻找全局最优解方面,更有优势。

本文针对薄煤层采煤机行走机构的扭矩轴进行结构设计、强度分析、受力分析、模拟分析提供理论依据,可以更好的掌握对扭矩轴设计的安全性、可靠性。并利用solidworks进行有限元分析,分析出薄煤层采煤机行走机构在正常作业时,扭矩轴所承受最大应力值,从而对扭矩轴进行结构优化。