煤炭工程

作者：滕文想,陈慕冉,张立祥,等

单位：1. 安徽理工大学 机电工程学院，安徽 淮南 2320012. 矿山智能技术与装备协同创新中心，安徽 淮南 2320013. 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室，安徽 淮南 232001

关键词：钻臂 , 有限元分析 , 结构优化 , 响应面法 , 多岛遗传算法,

针对机载锚杆钻机钻臂质量过大会影响机动性和工作稳定性等问题，以JMZ型机载锚杆钻机钻臂为研究对象，采用响应面法进行结构优化。以钻臂的尺寸参数为设计变量，强度和刚度为约束条件，质量为优化目标，采用中心组合设计法，建立响应面模型，分析各变量对钻臂最大等效应力、最大变形和质量的影响规律，运用多岛遗传算法对响应面模型进行寻优求解，得到最优参数组合。结果表明：固定臂内筒截面尺寸对钻臂最大等效应力的影响最大，伸缩臂内筒截面尺寸对钻臂最大变形和质量的影响最大；优化后钻臂强度和刚度均满足要求，钻臂质量下降了7.83%，最大等效应力下降了14.58%，达到了优化目的。

来源：2025年第3期

《煤炭工程》期刊编辑部

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