基于有限元法的煤矿锚杆钻机伸缩轨道拓扑优化

以煤矿锚杆钻机伸缩轨道为研究对象,基于有限元方法开展拓扑优化工作。在对EBZ160型掘进机中使用的锚杆钻机概述的基础上,基于Pro/E和ANSYS软件建立了伸缩轨道的有限元模型。结果发现伸缩轨道的应力和变形均相对较小,安全系数最小值达到了1.696,特别是固定板结构更为显著。以固定板结构为对象,利用ANSYS进行结构拓扑优化。根据结果将固定板中间区域材料去除,使其质量降低40%。优化后的伸缩轨道安全系数最小值为1.3544,能满足使用要求。将优化的锚杆钻机应用到掘进机中,经10个月时间的应用,发现钻机运行稳定性良好。