綜合機械化開采是現(xiàn)代化煤礦主要開采方法，其中的三大關鍵裝備有：采煤機、液壓支架和刮板輸送機．目前我國神華集團裝備有全世界最大的采煤機、液壓支架和刮板輸送機，創(chuàng)造了世界長臂綜合機械化開采工作面產(chǎn)量的世界紀錄．在綜合機械化開采裝備研究開發(fā)過程中，由于機械體積龐大、結(jié)構復雜、數(shù)量眾多，使整個綜合機械化開采工作面全套設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、液壓支架和刮板輸送機三維實體建模的基礎上，實現(xiàn)了全套機械裝備的整體裝配。
1、綜合機械化開采機械組成原理
    在臂綜合機械化開采工作面中，液壓支架沿整個工作面裝設，液壓支架下鋪設有刮板輸送機，采煤機騎在輸送機上往復運動，裝有截齒的滾筒同時作旋轉(zhuǎn)運動．將煤壁上的煤連續(xù)地切割下來，然后經(jīng)刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機和帶式輸送機運出采煤工作面。
1.1采煤機
    將煤從煤層中采落下來的機械稱為采煤機，主要由牽引部、截煤部、電動機和輔助裝置組成．工作時由電機驅(qū)動截煤部的滾筒和牽引部，牽引部帶動采煤機在刮板輸送機上做往復移動：同時滾筒旋轉(zhuǎn)，將煤從煤層上切下來，裝入刮板輸送機。
1.2液壓支架
    液壓支架是綜采工作面的支護設備，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，完成移架并推移輸送機，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，由立柱和推移千斤頂實現(xiàn)基本動作。
1.3刮板輸送機
    刮板輸送機由繞過機頭鏈輪和機尾滾輪（或機尾鏈輪）的刮板鏈作為牽引機構，以溘櫓作為煤炭的承載機構．啟動電動機，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)運轉(zhuǎn)，將裝在溜槽中的煤從機尾推運到機頭處卸載轉(zhuǎn)運．
    在當前采煤工作面內(nèi)，刮板輸送機的作用不僅是運送煤和物科，而且還是采煤機的運行軌道，因此它是現(xiàn)代化采煤工藝中不可缺少的主要設備。刮板輸送機能保持連續(xù)運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)就能正常進行．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、液壓支架和刮板輸送機結(jié)構復雜，每個設備模型都是裝配體，分別由許多零部件組成．建模時，應從最基礎的零部件開始建模。
    SolidEdge是三維建模設計軟件，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。
    采煤機三維實體模型如圖1所示。輸送機三維實體模型如圖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、液壓支架、刮板輸送機和總體裝配的效果圖。。
    三維模型零部件間約束定義：
    約束是定義裝配關系的基礎，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，對計算機要求較高．當裝配完34個液壓支架后，計算機響應速度明顯減慢。
    (2)約束定義對三維模型裝配至關重要，只有對設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)綜合機械化開采機械裝備多角度觀察與仿真，該計算機虛擬實驗樣機對綜合機械化開采機械教學、科學研究提供虛擬試驗樣機。