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    綜合機(jī)械化開采是現(xiàn)代化煤礦主要開采方法，其中的三大關(guān)鍵裝備有：采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)．目前我國神華集團(tuán)裝備有全世界最大的采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)，創(chuàng)造了世界長臂綜合機(jī)械化開采工作面產(chǎn)量的世界紀(jì)錄．在綜合機(jī)械化開采裝備研究開發(fā)過程中，由于機(jī)械體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)量眾多，使整個綜合機(jī)械化開采工作面全套設(shè)備的三維建模與裝配難度很大，很少有人完成，本文在完成采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)三維實體建模的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了全套機(jī)械裝備的整體裝配。
1、綜合機(jī)械化開采機(jī)械組成原理
    在臂綜合機(jī)械化開采工作面中，液壓支架沿整個工作面裝設(shè)，液壓支架下鋪設(shè)有刮板輸送機(jī)，采煤機(jī)騎在輸送機(jī)上往復(fù)運(yùn)動，裝有截齒的滾筒同時作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動．將煤壁上的煤連續(xù)地切割下來，然后經(jīng)刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)和帶式輸送機(jī)運(yùn)出采煤工作面。
1.1采煤機(jī)
    將煤從煤層中采落下來的機(jī)械稱為采煤機(jī)，主要由牽引部、截煤部、電動機(jī)和輔助裝置組成．工作時由電機(jī)驅(qū)動截煤部的滾筒和牽引部，牽引部帶動采煤機(jī)在刮板輸送機(jī)上做往復(fù)移動：同時滾筒旋轉(zhuǎn)，將煤從煤層上切下來，裝入刮板輸送機(jī)。
1.2液壓支架
    液壓支架是綜采工作面的支護(hù)設(shè)備，它主要是由頂粱、立柱、底座、推移千斤頂、閥件以及各種附屬裝置組成．液壓支架在工作過程中，不僅要可靠地支撐頂扳，維持一定的安全工作空間，而且要隨工作面的推進(jìn)，完成移架并推移輸送機(jī)，因此，支架要實現(xiàn)升、降、推、移四個基本動作。
    在工作過程中，液壓支架通過高壓液體和多個液壓閥的開關(guān)，由立柱和推移千斤頂實現(xiàn)基本動作。
1.3刮板輸送機(jī)
    刮板輸送機(jī)由繞過機(jī)頭鏈輪和機(jī)尾滾輪（或機(jī)尾鏈輪）的刮板鏈作為牽引機(jī)構(gòu)，以溘櫓作為煤炭的承載機(jī)構(gòu)．啟動電動機(jī)，經(jīng)聯(lián)軸節(jié)和減速器傳動鏈輪，從而驅(qū)動刮板鏈連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將裝在溜槽中的煤從機(jī)尾推運(yùn)到機(jī)頭處卸載轉(zhuǎn)運(yùn)．
    在當(dāng)前采煤工作面內(nèi)，刮板輸送機(jī)的作用不僅是運(yùn)送煤和物科，而且還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道，因此它是現(xiàn)代化采煤工藝中不可缺少的主要設(shè)備。刮板輸送機(jī)能保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)就能正常進(jìn)行．否則，整個采煤工作面就會呈現(xiàn)停產(chǎn)狀態(tài)，使整個生產(chǎn)中斷。
2、三維實體模型建模
    采煤機(jī)、液壓支架和刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每個設(shè)備模型都是裝配體，分別由許多零部件組成．建模時，應(yīng)從最基礎(chǔ)的零部件開始建模。
    SolidEdge是三維建模設(shè)計軟件，操作容易掌握，通過畫線、剪切、尺寸約束等定義截面，然后通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、倒角等建立和修剪實體模型，最后通過焊接、鏡像等完成零部件的建模。
    采煤機(jī)三維實體模型如圖1所示。輸送機(jī)三維實體模型如圖2所示．液壓支架三維實體模型如圖3所示。
3、三維實體模型裝配
    三維模型的裝配是通過定義約束關(guān)系來實現(xiàn)的。
    SolidEdge中支持的約束有貼合、平面對齊、軸對齊、插入、平行、連接、角度、相切等類型．通過對兩零部件的面、線或點元素添加約束，實現(xiàn)對從零件的定位，從而逐步完成裝配.
    圖4、圖5分別是采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)和總體裝配的效果圖。。
    三維模型零部件間約束定義：
    約束是定義裝配關(guān)系的基礎(chǔ)，貼合、平面對齊、軸對齊約束等決定了零部件的相對位置，實現(xiàn)最終裝配效果圖．
4、結(jié)論
    (1)復(fù)雜模型的裝配尤其是超大數(shù)量三維模型的裝配，對計算機(jī)要求較高．當(dāng)裝配完34個液壓支架后，計算機(jī)響應(yīng)速度明顯減慢。
    (2)約束定義對三維模型裝配至關(guān)重要，只有對設(shè)備工作原理深入了解后，才能對各零部件間約束更好地物理抽象。
    (3)三維實體模型可以實現(xiàn)綜合機(jī)械化開采機(jī)械裝備多角度觀察與仿真，該計算機(jī)虛擬實驗樣機(jī)對綜合機(jī)械化開采機(jī)械教學(xué)、科學(xué)研究提供虛擬試驗樣機(jī)。