采煤机截割部行星传动在其啮合过程中不可避免地会出现齿轮偏载情况,以提高受接触强度和弯曲强度为目标函数,利用MDESIGN软件对其行星轮系在3种不同工况下进行啮合性能研究,综合分析得到在额定负载1.3~1.5倍左右的工况下太阳轮与行星轮的修形量最佳,其修形量组合分别为31~34μm与21~24μm。经优化后的齿轮接触应力由原先的1215 MPa减少到了1118 MPa,降低了约7.9%;太阳轮齿面最大载荷分布由270 N/mm减少为235 N/mm;接触温度由92℃减小为86℃;行星轮齿面最大载荷分布由290 N/mm减少为234 N/mm;接触温度由80℃减少为75℃,齿面载荷分布与温度的优化率达到了13%和8%左右,有效降低了接触应力、缓解了偏载,行星传动系统的承载能力得到显著的改善。

为了研究随机啮合参数对采煤机截割部齿轮传动系统振动的影响，以MG500/1180-WD型采煤机为研究对象，综合考虑啮合刚度、啮合阻尼、综合误差、齿侧间隙等因素的影响，建立采煤机截割部齿轮传动系统纯扭转非线性动力学模型，将啮合刚度、综合误差、齿侧间隙和外部载荷作为随机变量，运用变步长Runge-Kutta方法对系统模型进行求解，得出了系统动态位移响应的均值和均方差。研究结果表明，太阳轮、行星轮的振动位移均值及均方差随着随机间隙、随机啮合误差、随机啮合刚度的离散程度增加而增大;且随机间隙对轮系振动位移的影响程度最大，随机啮合刚度次之，随机啮合误差最小。研究结果为采煤机截割部传动系统的结构优化及其工作稳定性的提高提供了理论依据。

使用侧臂传动式薄煤层采煤机可以有效地提高装煤效果,但侧臂传动式薄煤层采煤机截割部的自重大,工作中会出现耳环处损坏等现象。利用Pro/E软件建立采煤机截割部壳体三维模型并通过ANSYS Workbench软件对其进行有限元仿真分析,得到了截割部壳体的应力和位移的分布状态,并对其结构进行改进,有效提高了其局部强度;对截割部壳体进行模态分析,得到壳体前五阶的固有频率和相应的振动状态,指出易疲劳区域。为薄煤层采煤机截割部振动特性的分析以及其结构的设计、改进提供依据。

针对采煤机截割部加载试验能耗大、能量回收利用困难等问题,提出一种基于二次调节技术的具有能量回收功能的液压封闭式加载系统方案。该系统采用一对二次元件并联于恒压网络的对称式结构,实现被试件的驱动、模拟加载和能量的回收再利用。详细介绍了系统的总体结构、模拟加载系统的工作原理及其控制系统组成。以350kW装机功率进行了仿真和试验研究,试验结果表明：该能量回收加载系统具有良好的静态、动态特性和转速、转矩调节功能,高负载工况功率回收率达40%以上,节能效果显著。