斗轮机是一种广泛用于大型露天矿储料场、大型港口码头和大型仓库等散料运输厂所的大型散料处理的机械设备。由于斗轮机采掘湿煤过程中载荷特性复杂,导致电机或传动机构过载,严重时可能造成电机损坏或是传动机构失效等问题。因此,本文围绕斗轮机采掘湿煤时载荷动态特性关键问题,采用离散单元法,建立了斗轮机采掘湿煤过程的动态仿真模型,研究了挖掘阻力随采掘参数的变化规律,并对湿煤采掘工况进行合理优化。具体内容如下:1.开展了基于离散元法的湿煤颗粒表征方法研究。根据煤颗粒的实际情况,测定了颗粒的相关参数（颗粒尺寸、含水率等）,并建立四种典型形状湿煤颗粒模型,采用圆筒堆积试验,以堆积角为指标,通过仿真模拟与实验结果的回归分析,确立了基于表面能的非球形湿煤颗粒含水率的表征关系式。结果表明:关系式与实验结果最大误差小于3%,表明表征方法的准确性和可靠性。2.建立了湿煤采掘动态仿真模型并进行实验验证。首先,根据实际斗轮机机构建立了其简化缩尺模型,为了保证简化模型的准确性,尽量使机构质量、刚度分布和原始结构一致;然后,根据颗粒与斗轮机的耦合关系,建立了斗轮机湿煤采掘的动态仿真模型,并开展了对应的动态仿真研究;最后,通过不同含水率下的挖掘实验,对模型进行了验证。结果表明:实验与仿真挖掘阻力数值差异不超过2%,说明了湿煤采掘动态仿真模型建立的准确性。3.开展了斗轮挖掘阻力随湿煤采掘参数的变化特性研究。采用单因素法,对斗轮机采掘湿煤动态过程中颗粒尺寸、形状、含水率和转速四个因素对挖掘阻力的影响进行了仿真分析。结果表明:（1）颗粒越小,其比表面积及粘聚力越大,流动性越差,对采掘过程的阻碍作用越大,挖掘阻力也就越大;（2）粒径同相时,不同形状颗粒间粘结力变化较小,导致了采掘不同形状颗粒时,挖掘阻力变化区别不明显;（3）当湿度小时,含水率增大,颗粒摩擦作用对铲斗阻碍增大,反之,颗粒对铲斗阻碍作用降低,从而导致挖掘阻力随含水率的增大呈现先增后减的趋势;（4）转速越大,铲斗接触湿煤时受到的冲击力越大,因此铲斗受到的阻碍作用增强,挖掘阻力也就越大。4.开展了湿煤采掘工况的合理优化研究。通过响应面法,以挖掘阻力为指标,对采掘参数进行因素方差分析,得到了各个参数对挖掘阻力的显著性,并以挖掘阻力较小和生产率较高为目标,对斗轮转速进行了优化设计。结果表明:（1）三个因素中,转速对挖掘阻力的影响最大、含水率的影响最小;（2）在含水率较小时,采掘小颗粒湿煤,将转速设置在10r/min左右,而在采掘大颗粒湿煤时,转速设置在7r/min左右;（3）在含水率较大时,小颗粒湿煤,将转速设置在10r/min左右,采掘大颗粒湿煤时,将转速设置在7r/min。