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采煤機截齒的選材與制造工藝(一)

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點(diǎn)擊次數:  更新時(shí)間:2023-08-10 07:51:03  【打印此頁(yè)】  【關(guān)閉

   截齒是煤礦采煤機及礦山巷道掘進(jìn)機械中使用的刃具,截齒質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響采掘機的效率和企業(yè)的生產(chǎn)成本,隨著(zhù)人們對能源特別是煤炭需求的增加,為了提高采掘效率,采煤機功率不斷增大,對截齒的質(zhì)量要求越來(lái)越高,作為采煤機截齒材料,要求其具有較高的強度、硬度和耐磨性、高的彎曲強度及耐腐蝕性,以防止截齒使用過(guò)程中產(chǎn)生斷裂、彎曲、變形和早期磨損失效。從對國內外截齒產(chǎn)品調查情況,國內廠(chǎng)家生產(chǎn)的截齒消耗率,綜采一般為80~200/萬(wàn)噸,而國外截齒綜采損耗率20/萬(wàn)噸。2011年中國煤炭產(chǎn)量已經(jīng)達到38億噸以上,可以看出,作為機械化采煤的刀具,截齒的消耗量非常大,因此,為降低采煤機截齒消耗,研究新型的高強度截齒材料,提高截齒的使用壽命,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,具有重要的意義。本文論述了采煤機截齒材料選擇及其生產(chǎn)工藝特點(diǎn),為采煤機截齒的選材及制定制造工藝提供依據.

截齒的工作原理及失效形式

   采煤機工作時(shí)是借助于安裝在旋轉滾筒上的截齒實(shí)現對煤層切割和開(kāi)采工作,在截割煤巖的過(guò)程中,截齒承受煤層高的周期性壓應力、剪應力和沖擊載荷,截齒的失效形式主要有[2] ~[5]: 齒體的磨損、變形、斷裂齒頭硬質(zhì)合金破碎及脫落等。影響截齒使用壽命的因素較多,如截齒的幾何形狀、齒尖的角度、裝夾情況、采煤條件等,但主要的影響因素是截齒材料。截齒的主要失效形式主要有以下幾種。

 

(1) 磨損與斷裂失效

   截齒在切割煤層過(guò)程中與煤層產(chǎn)生強烈的摩擦和磨料磨損,分析了鎬型截齒應力分布規律,截齒受力最大的應力點(diǎn)是在截齒工作部分的頭部,此處磨損最為嚴重,導致截齒褲體產(chǎn)生磨損而失效,實(shí)際煤炭生產(chǎn)中截齒約有50%的截齒失效是由磨損造成的[7]。圖1a是安裝在滾筒上磨損失效截齒形貌,可以看出,截齒褲體產(chǎn)生較大的磨損,導致截齒頭部硬質(zhì)合金顯露。圖1b是截齒斷裂失效的照片,可以看出,和圖1a相比,雖然截齒磨損較少,但會(huì )產(chǎn)生截齒的斷裂,產(chǎn)生截齒斷裂的原因是截齒截割煤巖時(shí)在沖擊載荷的作用下,刀頭處于高壓應力狀態(tài),若遇到煤巖中堅硬的煤奸石等,在齒刃與煤巖接觸時(shí)承受高的剪應力,當剪應力超過(guò)合金的強度極限時(shí)發(fā)生斷裂,產(chǎn)生斷烈的原因有截齒材料的強度較低,或截齒材料內部或表面存在缺陷,工作時(shí)這些缺可以作為裂紋源,在應力的作用下,導致烈紋擴展而發(fā)牛斷烈,從斷烈照片可以看出,截貨斷烈裂紋源在截齒表面,裂紋形成后向內部擴展,因此作為截齒材料應該具有較高的強度和韌性,截齒加工時(shí)要避免內部和表面存在缺陷,提高截齒表面加工質(zhì)量可以避免截齒的斷裂

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(2) 硬質(zhì)合金齒頭的破碎及脫落

   截齒截割煤巖時(shí),若遇到煤巖中堅硬的礦料,刀頭處于高壓應力狀態(tài),在齒刃與煤巖接觸不良處會(huì )承受高的剪應力,處于拉應力狀態(tài),當拉應力超過(guò)合金的強度極限時(shí)即發(fā)生刀頭的碎裂。截齒在使用過(guò)程中,當截齒磨損到一定程度后,其齒尖的硬質(zhì)合金將脫落,硬質(zhì)合金脫落分為早期脫落和后期脫落,其中早期脫落的危害最大,截齒在很短的工作時(shí)間里,舒焊在齒體上的硬質(zhì)合金刀頭便從齒體上掉下,致使截齒提前報廢,圖1c是片狀截齒硬質(zhì)合金脫落及磨損失效的照片,硬質(zhì)合金的脫落與齒頭的釬焊質(zhì)量差有關(guān),如焊接處存在夾砂,微裂紋等造成焊縫抗剪強度低。硬質(zhì)合金的脫落還與焊縫間隙的大小不合理有關(guān),舒焊時(shí)焊料的使用量少,造成虛焊導致硬質(zhì)合金頭松動(dòng),而發(fā)生齒頭脫落。從截齒褲體材料來(lái)看,產(chǎn)生硬質(zhì)合金刀頭脫落的原因與截齒庫體工作部分硬度偏低,耐磨性差有關(guān),包持硬質(zhì)合金部分截齒過(guò)快的磨損,造成包持力不夠,硬質(zhì)合金脫落。因此通過(guò)提高截齒工作部分硬度和提高釬煤質(zhì)量,可以避免硬質(zhì)合金的脫落。

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  山東三強礦用機械有限公司專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各種規格的截齒及配套齒座,我司產(chǎn)品鋼體選用經(jīng)過(guò)熱處理高強度合金鋼,采用先進(jìn)的釬焊工藝,保持高強韌形和高耐磨性:刀頭選用高質(zhì)量經(jīng)過(guò)熱等靜壓的硬質(zhì)合金。質(zhì)量好強度高耐磨性強 壽命長(cháng)。經(jīng)過(guò)客戶(hù)比較測試,我公司自主研發(fā)生產(chǎn)的截齒使用壽命比國內和進(jìn)口同類(lèi)截齒都要長(cháng),憑此優(yōu)良的特性,公司產(chǎn)品廣之應用于國內各大中型煤礦、金屬礦采掘、隨道直構、挖拯鉆探、鐵路公路及航道院沒(méi)等工程,并以?xún)?yōu)質(zhì)、高效、快捷、完善的技術(shù)服務(wù)和專(zhuān)業(yè)、穩定、誠信、進(jìn)取的經(jīng)營(yíng)理念,贏(yíng)得廣大用戶(hù)的高度信賴(lài),在國內外享有較高的聲譽(yù)。我司可以根據施工環(huán)境質(zhì)地不同,推薦適合您的截齒,咨詢(xún)訂購電話(huà):13953723410

  

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