采煤機(jī)截齒

截齒的種類很多，一般結(jié)構(gòu)是在經(jīng)淬火、回火處理的低合金結(jié)構(gòu)鋼刀體上鑲嵌硬質(zhì)合金刀頭。截齒在工作時(shí)承受高的周期性壓應(yīng)力、切應(yīng)力、沖擊負(fù)荷。

其主要失效形式為刀頭脫落、崩刀和刀頭、刀體磨損，在某些工況條件下也經(jīng)常因?yàn)榈扼w折斷造成截齒的失效。由于截齒刀體的機(jī)械性能好壞直接影響截齒的使用壽命，所以合理選擇截齒刀體的材質(zhì)和有效的熱處理方式，對(duì)減少截齒刀體的磨損折斷、降低采煤機(jī)截齒消耗量、提高采煤機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)率、增加采煤生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，都有積極的意義。

【截齒刀體生產(chǎn)過(guò)程中的熱處理工藝】

42CrMo材質(zhì)刀體的常規(guī)熱處理工藝為：840℃油淬 360?400℃回火。

35CrMnSi材質(zhì)刀體的常規(guī)熱處理工藝為：880℃油淬 380?430℃回火。有條件的生產(chǎn)廠家也可采用880℃加熱保溫 280?320℃等溫淬火，然后空冷的熱處理工藝。

Si－Mn－Mo系準(zhǔn)貝氏體鋼采用的是：880℃正火 回火熱處理工藝。熱處理后可獲得由貝氏體、鐵素體和殘留奧氏體組成的準(zhǔn)貝氏體組織，具有良好的強(qiáng)韌性配合和高的耐磨性。

礦用截齒是采煤及巷道掘進(jìn)機(jī)械中的易損件之一，是落煤及碎煤的主要工具，它的性能好壞直接影響采煤機(jī)械生產(chǎn)能力的發(fā)揮、功率的消耗、工作平穩(wěn)性和其他相關(guān)零部件的使用壽命。

【截齒刀體常用材質(zhì)】

截齒在切割煤巖時(shí)承受高的周期性壓應(yīng)力、切應(yīng)力和沖擊負(fù)荷，煤的硬度雖不很高，但其中經(jīng)常會(huì)遇到煤矸石等硬的礦料，切割煤巖過(guò)程中由于摩擦、沖擊還會(huì)造成截齒溫度升高，在如此復(fù)雜工況條件下工作的截齒，就要求其刀體既要耐磨又應(yīng)具有較好的耐沖擊性能。截齒刀體一般采用低合金結(jié)構(gòu)鋼制造。

[42CrMo鋼]強(qiáng)度高、淬透性高、韌性好、淬火變形小、在高溫時(shí)有高的蠕變和持久強(qiáng)度等特點(diǎn)。42CrMo鋼經(jīng)熱處理后，有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好。

[35CrMnSi鋼]也是淬透性較好的材質(zhì)，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗罂傻玫綇?qiáng)度、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度較好的綜合力學(xué)性能，能適應(yīng)采煤生產(chǎn)較復(fù)雜的工況條件。

[Si－Mn－Mo系準(zhǔn)貝氏體鋼]是國(guó)內(nèi)科研單位研制的新型截齒刀體材料的一種，其特點(diǎn)是經(jīng)過(guò)合金成分的合理設(shè)計(jì)，使材質(zhì)具有較好的熱處理工藝性能，熱處理后使鋼的強(qiáng)度、韌性、耐磨性能滿足截齒力學(xué)性能要求。

能夠適合截齒工況條件的鋼種還有很多，截齒制造過(guò)程中可根據(jù)截齒種類及具體工況選擇合適的截齒刀體材質(zhì)。

項(xiàng)目針對(duì)采煤裝備中截割傳動(dòng)系統(tǒng)的重載、沖擊、磨損等惡劣工況，考慮了采煤機(jī)截齒的截割過(guò)程是連續(xù)的，是小塊碎屑崩落與大塊煤屑從煤體上崩落不間斷的交替過(guò)程。各煤塊單元連續(xù)隨機(jī)的崩落，引起截齒載荷的隨機(jī)波動(dòng)，將該過(guò)程視為平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，得到了截割力隨機(jī)載荷譜。研究了重載載荷和沖擊載荷對(duì)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響程度，提取變化較大的參數(shù)作為理論研究中的設(shè)計(jì)參數(shù)；針對(duì)重載條件下沖擊與摩擦磨損問(wèn)題，應(yīng)用赫茲接觸理論與摩擦磨損理論，建立了多自由度齒輪摩擦磨損模型，討論了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料特性參數(shù)與沖擊及摩擦磨損的關(guān)系?？紤]結(jié)構(gòu)、載荷、材料相關(guān)的初始設(shè)計(jì)參數(shù)是隨機(jī)分布并且概率密度分布未知的情況下，基于Kriging方法和ANN方法，建立了具有隨機(jī)參數(shù)的齒輪磨損代理模型?；跐u變失效模式和表征功能函數(shù)，應(yīng)用以矩法為代表的解析法、以蒙特卡洛為代表的數(shù)值模擬法，建立了具有漸變參數(shù)的可靠性模型，對(duì)隨機(jī)過(guò)程系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性計(jì)算，描述了整個(gè)壽命階段系統(tǒng)的可靠性變化規(guī)律。結(jié)果表明，采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)的主要失效模式為沖擊疲勞和磨損，基于Kriging方法、Edgeworths級(jí)數(shù)、四階矩法可以快速準(zhǔn)確的得到可靠性的變化趨勢(shì)，并預(yù)測(cè)系統(tǒng)壽命。該項(xiàng)目進(jìn)一步豐富了機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)可靠性模型的有關(guān)理論與方法，提出了一套切實(shí)可行的、對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有指導(dǎo)意義的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 2100433B

產(chǎn)品應(yīng)用

變速箱齒輪

1、金剛石刀頭的焊接，硬質(zhì)合金鋸片的焊接及金剛石刀具、磨具、鉆具的焊接。

2、機(jī)械加工用硬質(zhì)合金刀具的焊接。如車刀、刨刀、銑刀、鉸刀等刃具的焊接。

3、礦山工具的焊接，如“一”字釬頭、柱齒釬頭、燕尾型煤鉆頭、鉚桿鉆頭、各種采煤機(jī)截齒、各種掘進(jìn)機(jī)截齒的焊接。

4、種木工刀具的焊接，如各種木工刨刀、銑刀和各種木工鉆頭的焊接。

減速機(jī)齒輪

1、各種麻花鉆的熱軋。

2、標(biāo)準(zhǔn)件、緊固件的熱鐓，如高強(qiáng)度螺栓、螺帽等。

3、釬鋼、釬具的回火、鍛造、擠壓等的加熱。

礦山機(jī)械齒輪

1、各種五金工具、手工工具的熱處理。如鉗子、扳手、旋具、錘子、斧頭等。

2、各種汽車配件、摩托車配件的高頻淬火處理。如：曲軸、連桿、活塞銷、曲柄銷、鏈輪、凸輪軸、氣門、各種搖臂、搖臂 軸；變速箱內(nèi)各種齒輪、花鍵軸、傳支半軸、各種小軸、各種撥叉等高頻淬火的處理。

3、各種電動(dòng)工具上的齒輪、軸等的高頻淬火處理。

4、各種液壓元件、氣動(dòng)元件的高頻淬火的熱處理。如柱塞泵的柱。

5、塞、轉(zhuǎn)子泵的轉(zhuǎn)子；各種閥門上的換向軸、齒輪泵的齒輪等的淬火處理。

6、金屬零件的熱處理。如各種齒輪、鏈輪、各種軸、花鍵軸、銷等的高頻淬火處理。

7、機(jī)床行業(yè)的機(jī)床床面導(dǎo)軌的淬火處理。 解讀詞條背后的知識(shí)

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2008年，北京固本科技有限公司在國(guó)內(nèi)率先采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊來(lái)對(duì)采煤機(jī)截齒進(jìn)行堆焊，并在開(kāi)灤（集團(tuán)）蔚州礦業(yè)公司崔家寨礦實(shí)驗(yàn)成功，之后二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊截齒堆焊工藝被廣泛推廣。與等離子焊相比，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊更廉價(jià)更實(shí)用，最大的優(yōu)勢(shì)是二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)比較普及，設(shè)備的使用及零部件的維修與更換，較容易。而等離子噴焊設(shè)備比較獨(dú)特，設(shè)備的使用和維修與更換都要到指定的生產(chǎn)商聯(lián)系，因此采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊來(lái)堆焊截齒才是性價(jià)比最高的工藝，具體是將截齒固定于工作架，工作架可360度轉(zhuǎn)動(dòng)，焊槍固定于工作架上方。

焊絲安裝于焊機(jī)送絲機(jī)上即可工作。由于是二保焊，因此焊后的焊縫厚度可自由控制。焊縫厚度一般推介4mm厚，表面硬度達(dá)到62HRC，焊后焊縫表面無(wú)裂紋，這樣可保證截齒耐磨的同時(shí)遇到硬度物料沖擊，耐磨層不會(huì)脫落掉塊。應(yīng)該說(shuō)截齒采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊堆焊工藝能更好的解決了截齒的磨損問(wèn)題。