《表3 采掘头螺旋滚筒模型参数》

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《海底多金属硫化物采掘头滚筒排布方式》

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海底多金属硫化物的切削破碎一般采用深海采矿车，并将采掘头布置在采矿车上。采掘头由截割臂、螺旋滚筒、传动轴和液压缸等组成，滚筒是采掘头的核心部件，上面安装有截齿，滚筒转动使截齿作用在矿体上，从而对矿体进行切削破碎。单个滚筒在切削多金属硫化物矿体时会有较大的侧向力，侧向力不仅对滚筒切削矿体没有作用，反而会影响采矿机行走的稳定性，甚至造成采矿机侧翻，使其安全性受到威胁。因此，采掘头的设计应降低侧向力的影响。一般采掘头上会安装多个滚筒，一方面能提高采掘头的单位生产率，另一方面通过合理布置螺旋滚筒，能使各滚筒作用在采矿车上的侧向力相互抵消，从而降低采矿车受到的侧向力。本文假定采掘头包含2个螺旋滚筒，忽略液压缸等次要结构的影响，研究不同滚筒排布方式下采掘头的力学特性和破碎性能。常见的采掘头螺旋滚筒排布方式有横轴式和纵轴式2种。本文仿真所用滚筒的主要结构参数和工作参数如见表3。