螺旋滚筒截割含夹矸煤层时受到复杂多变载荷的作用,其上布置的截齿和螺旋叶片极易过早地发生磨损失效,进而影响采煤机的工作效率,降低螺旋滚筒的使用寿命。以MG400/951-WD新型采煤机螺旋滚筒为工程对象,利用Pro/E与ANSYS/LS-DYNA软件联合构建了螺旋滚筒截割含夹矸煤层的耦合模型,对不同牵引速度、滚筒转速、叶片螺旋升角条件下螺旋滚筒截割过程进行数值模拟求解,找到了截齿和螺旋叶片的磨损位置,提取了作用其上的载荷和应力状态,结合磨损机理对磨损原因进行了分析;获得了截齿和螺旋叶片的总磨损量,分析了不同工况条件下截齿和螺旋叶片总磨损量的变化规律。研究表明:观察截齿和螺旋叶片的磨损域可知截齿磨损位置主要集中在齿尖合金头和前刃面,螺旋叶片磨损位置位于叶片尾端及外缘部分,且叶片尾端磨损最为严重;随着牵引速度的增加截齿和螺旋叶片的总磨损量均逐渐增大;随着滚筒转速的增加截齿和螺旋叶片总磨损量均逐渐减小;随着叶片螺旋升角的增加截齿的总磨损量无明显的变化规律,但螺旋叶片的总磨损量却随着螺旋升角的增加而逐渐减小。通过正交试验法分析了牵引速度、滚筒转速和叶片螺旋升角共同作用下对螺旋滚筒磨损问题的影响程度,结合采煤机的实际工作状态,以螺旋滚筒总磨损量最小为评价指标,获得了上述三个影响因素的最优组合,为提高螺旋滚筒的耐磨性及其优化设计提供了参考,同时也为其后续增材修复提供了理论依据。该论文有图51幅,表18个,参考文献62篇。