基于NSGA-Ⅲ算法的采煤机滚筒优化设计及系统开发

为了提高采煤机滚筒的工作性能和设计效率，综合考虑采煤机滚筒尺寸约束关系及性能指标，提出了以装煤效率、截割比能耗和载荷波动为优化目标，叶片厚度、叶片螺旋升角、叶片头数、同一截线上的齿数和截齿安装角为优化变量的采煤机滚筒优化模型。采用NSGA-Ⅲ算法对提出的有约束多目标采煤机滚筒优化模型进行寻优，利用MATLAB开发了采煤机滚筒优化设计系统，以某公司截割实验的煤岩参数、工况条件为输入，通过采煤机滚筒优化设计系统得到滚筒最佳设计方案，该滚筒相对于MG500/1130WD采煤机滚筒，装煤能力提高了12.7%、截割比能耗降低了8.0%、载荷波动系数减小了20%。结合CAD技术以及初始图形交换规范（IGES）形成了完整的采煤机滚筒三维虚拟模型。