在含夹矸煤岩条件下工作的薄煤层采煤机,会与夹矸煤岩发生强烈的力学耦合作用,所受载荷具有时变性、冲击性和非线性等特点,剧烈的冲击载荷容易引起采煤机截割部的强烈振动,影响采煤机工作的可靠性。以MG2×55/250-BW型薄煤层采煤机截割部为工程对象,在Pro/E软件中建立其三维实体模型并导入到动力学仿真软件ADAMS中施加约束、驱动等;以兖矿集团17层煤为原型,在EDEM中建立含夹矸煤岩空间,将ADAMS中采煤机螺旋滚筒导入到离散元软件EDEM中,实现其与含夹矸煤岩的空间耦合;基于EDEM-ADAMS双向耦合原理,利用EAlink接口搭建螺旋滚筒截割含夹矸煤岩双向耦合模型的连接,通过改变采煤机牵引速度、螺旋滚筒转速、截深参数研究采煤机螺旋滚筒截割含夹矸煤岩过程中的载荷波动状况。结果表明:螺旋滚筒所受合力均值随采煤机牵引速度的增大而增大,随滚筒转速的增大而降低,随滚筒截深的增大而增大;螺旋滚筒所受截割阻力大于其所受牵引阻力,螺旋滚筒所受侧向力最小;当采煤机牵引速度为5m/min,滚筒转速为95r/min,滚筒截深为540mm时,所受载荷波动最小,载荷波动系数为0.3008,此工况下采煤机工作最平稳;当采煤机牵引速度为7m/min,滚筒转速为85r/min,滚筒截深为540mm时,所受载荷波动最大,载荷波动系数为0.3408,以此工况作为采煤机截割部振动特性研究的原始工况。基于双向耦合仿真结果,利用ADAMS/Vibration模块对采煤机截割部进行受迫振动分析。结果表明:当频率为70.09Hz时,采煤机滚筒质心在截割阻力方向的振动加速度达到峰值,为614.306 mm/s~2;当频率为137.29Hz时,摇臂壳体质心位移频率响应值达到最大值为21.1d B;摇臂壳体质心在截割阻力方向的振动加速度大于牵引阻力方向和侧向力方向的振动加速度;截割部系统处于第17阶模态时,系统模态频率为71.5Hz,此阶模态下,摇臂壳体伸出端具有较大扭转变形,分析其原因是伸出端连接工作机构螺旋滚筒时受载较大导致;采煤机截割部系统各阶模态频率均远离激振频率,不会发生共振情况。该论文有图50幅,表11个,参考文献79篇。