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近年来,随着科技的进步,煤矿采掘业自动化程度逐步提高,部分断面掘进机在煤矿井下巷道掘进中被广泛使用,但经过实践证明,目前部分断面掘进机连续在硬度超过100MPa的工作面工作时,截割头经常会出现镐形截齿齿座脱落后截割头体母材被拉出现象,前端圆弧处先脱落,头体后端(无齿座部分)的磨损较大。因此采用新型截割技术,是提高部分断面掘进机截割硬岩能力的关键。为将全断面掘进机滚刀在破岩的优势运用到部分断面掘进机上,需要对全断面掘进机的盘形滚刀结构尺寸进行缩小,将其合理地布置到部分断面掘进机的截割头体上,并研究小型盘形滚刀结构参数和工作参数对多刃盘形滚刀破切力和破岩性能的影响,为对多刃滚刀型部分断面掘进机的深入研究提供理论依据。论文提出采用ABAQUS软件对小型多刃盘形滚刀结构参数和工作参数对破岩过程的影响进行数值模拟研究。利用ABAQUS建立了多刃盘形滚刀破岩的有限元模型,并根据全断面掘进机的工作状况和工作特点,对多刃盘形滚刀的基本结构以及工作原理进行分析研究,结合具体工况,对多刃盘形滚刀受力状态进行详细的描述与分析,为后文仿真模型建立打下基础。根据全断面掘进机施工现场观测及现有的滚刀破岩试验,展开对岩石的基本物理性质及力学性质进行分析研究,为后文的有限元数值模拟选择合适材料提供理论基础。通过改变有限元模型中多刃盘形滚刀的结构参数,分析了刀刃间距、刀刃角、刀圈直径、刀刃宽度等结构参数对小型多刃盘形滚刀破切力和岩石破碎宽度的影响,得到单因素作用下多刃盘形滚刀破切力和岩石破碎宽度分别与刀刃间距、刀刃角、刀圈直径和刀刃宽度的关系曲线;可直观地反映各滚刀结构参数对滚刀破切力的影响;通过多刃盘形滚刀在设定切深下滚压与逐步滚压至设定切深这两种工作方式比较分析;同一刀痕依次破岩与不同刀痕交替破岩这两种工作方式比较分析;以及切削深度、切削速度对破切力的影响规律等切削仿真,可直观地反映多刃盘型滚刀工作参数对滚刀破切力的影响。上述研究结果可为多刃滚刀型部分断面掘进机所需的多刃盘形滚刀结构尺寸、排列分布、力学和强度分析提供基本理论依据。