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螺旋滚筒是采煤机的工作机构,其性能对采煤机的工作效率及工作可靠性有着重要影响。采煤工作面粉尘污染严重,螺旋滚筒的内喷雾系统在解决粉尘污染问题上起着至关重要的作用,因此设计出具有良好截割性能和内喷雾效果的螺旋滚筒至关重要。 对螺旋滚筒的截齿排列方式和喷嘴布置形式进行研究,并基于采煤机螺旋滚筒辅助设计软件,编制喷嘴布置的位置计算程序,增加刀型截齿设计程序、端盘截齿的轴向倾角和叶片的螺旋升角计算程序,并基于MG2*70/325-BWD型采煤机设计出性能最佳的螺旋滚筒,同时得到截齿和喷嘴的位置坐标。可同时得到螺旋滚筒截齿排列方式和喷嘴布置形式,提高设计质量且减小了设计工作量。利用PRO/E及GAMBIT建立采煤工作面有限元模型,并对其进行网格划分。通过FLUENT对内喷雾系统外流场进行仿真分析,分别分析喷雾压力、喷嘴口径、扩散角和喷雾入射角对螺旋滚筒内喷雾雾滴的粒径、运动速度和浓度的影响,对比得出喷雾压力为5MPa、喷嘴口径为1.5mm、扩散角为60°和内喷雾入射角为15°时喷雾效果最佳。 采用MATLAB与EXCEL联合编制了采煤机螺旋滚筒辅助设计软件并基于FLUENT流体仿真软件,设计出截割性能最优且喷雾效果最佳的采煤机螺旋滚筒,缩短了设计周期,节省了设计成本,为采煤机螺旋滚筒的设计提供了新的理念和方法。