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掘进机截齿

发布时间:2014/04/14

一、掘进机截齿是采掘机械的易损件,公司通过长期对截齿的分析与研究,从新型截齿的选用、截齿布置及截齿结构改进等几个方面对截齿的可靠性进行了分析。提高截齿的可靠性,降低截齿耗占吨煤成本中的比例,提高掘进机寿命及效率。

二、截齿用途:主要用于煤矿开采及巷道、隧道、地面开沟等工程的掘进。主要配用采煤机、掘进机、铣刨机等设备。截齿型号主要根据巷道硬度,截齿齿座型号等因素划分,截齿分为: S100、S120、S135、S150、S160、S170、S200等型号,如有特种型号可定量生产。截齿齿体选用经过热处理高强度合金钢,保持高强韧性和高耐磨性;卡簧全部为高强度弹簧钢制作,耐磨性极好。截齿头部采用等温淬火工艺,硬度不降低。硬质合金采用国内正规大厂生产的YG13C,质量稳定。可根据客户需要加焊耐磨层。硬度达到65度以上。 

三、截齿优点:1、使用寿命长,是传统截齿的1-1.5倍。2、工作效率高:是老式截齿的2.5倍。3、节能效率好:因更换次数大幅度下降,缩短了煤机的停机时间,降低了采掘成本。产量质量标准:A、锥体部硬度:HRC>65B、截齿杆硬度:HRC28°-32°C、表面硬度:HV>2000采用特殊热处理工艺,达到40-45度,表面基本无氧化 

四、我公司根据岩层的硬度不同,开发出了应对不同岩层的高强度硬岩截齿,基本分为F1-F3层的普通耐磨层截齿;F4-F6级砂岩层的砂岩截齿;F7-F9级的高强度硬岩截齿,根据不同的岩层使用不同的截齿的理论,大大降低了客户的生产成本,提高了工作效率,节省了开支。经过多年的实践经验研制出了应对瓦斯煤矿的专利产品无火花硬岩截齿。提高了生产效率,保证了矿工的人身安全。 

 截齿刀体生产过程中的热处理工艺

    煤炭行业截齿生产标准规定:截齿刀体硬度为40?45HRC,冲击韧性不小于49J/cm2。在生产过程中,截齿刀体材料应通过热处理达到或超过要求规定的力学性能指标。

    42CrMo材质刀体的常规热处理工艺为:840℃油淬+360?400℃回火。

    35CrMnSi材质刀体的常规热处理工艺为:880℃油淬+380?430℃回火。有条件的生产厂家也可采用880℃加热保温+280?320℃等温淬火,然后空冷的热处理工艺。

    Si-Mn-Mo系准贝氏体钢采用的是:880℃正火+回火热处理工艺。热处理后可获得由贝氏体、铁素体和残留奥氏体组成的准贝氏体组织,具有良好的强韧性配合和高的耐磨性。

现在,煤截齿在我们国家的发展还处于初期,企业的规模都还不是很大,可以说,经过几年的发展,煤截齿的市场在不断的增大,而且煤截齿企业也得到了快速的发展,发展如此迅猛,给煤截齿的发展带来了无限生机。
    煤截齿主要产品达到国际平均先进技术水平,实现我国煤截齿产业由粗放型、模仿型、数量型向科技创新、质量、效益型的煤截齿转变。
    未来,截齿的做用会更加大,而且国家也在不断的加强煤炭开采的机械化,这就需要我们极大的发展截齿的工艺,生产出更加优良的截齿,这是我们的使命,也是我们应该做的。
    截齿容易磨损,这是一个很难解决的问题,这对于我们来讲,也是一个重要的研究课题。未来我们需要更多的截齿,那么保证截齿耐磨性是减少消耗的关键所在。

煤截齿耐磨堆焊层以其良好的综合抗磨损性能,保护截齿头免遭强烈的磨损而过早失效,在机械化综合采煤生产作业中获得了应用。从广义上讲,如果报废截齿被修复再利用,那么,截齿耐磨堆焊层工艺技术,将可能成为煤矿综采装备实现节约型循环经济技术的组成部分。虽然说截齿耐磨堆焊层在我国采煤生产作业中使用可能已有几十年的历史,一些单位在生产截齿耐磨堆焊层技术方面积累了一些经验。然而,在不少采煤作业中,由于采煤机截齿的质量问题,硬质合金刀头脱落、刀头碎裂、截齿头过早磨损失效的现象时有发生,致使每万吨煤消耗的截齿数量居高不下,加大了生产成本,直接影响了采煤机的生产效率。为此上海多木实业在对根据煤截齿的磨损形式及特点,采用等离子堆焊技术,堆焊出高硬度、无裂纹、耐冲击的采煤机截齿堆焊,并对堆焊层的组织及性能做了研究,并且已经成功的在各矿业公司进行了工业性试验,取得了良好的效果。

  截齿采用优质42CrMo钢冷挤压制成,密度高,不脱碳。数控车床加工保证尺寸一致。采用特殊热处理工艺,达到40-45度,表面基本无氧化。截齿头部采用等温淬火工艺,硬度不降低。   用途:主要用于煤矿开采及巷道、隧道、地面开沟等工程的掘进。主要配用采煤机、掘进机、铣刨机等设备。
一、目前新型的截齿有如下使用优势:
1、使用寿命长,是传统截齿的1-1.5倍。
2、工作效率高:是老式截齿的2.5倍。
3、节能效率好:因更换次数大幅度下降,缩短了采煤机的停机时间,降低了采掘成本。产量质量标准:A、锥体部硬度:HRC>65B、截齿杆硬度:HRC28° -32°C、表面硬度:HV>2000 采用特殊热处理工艺,达到40-45度,表面基本无氧化。
二、截齿的修复
   不论是设计多么精密的截齿,使用中仍将出现一些问题,因此需要注意修复。
   截齿是采煤过程中大量使用的易损件,齿体磨损是其主要失效形式之一,对磨损的齿体进行焊接修复,可提高截齿的使用寿命,创造客观的经济效益。采煤机工作环境十分恶劣,煤层中夹杂着大量煤矸石等杂质,截齿在高冲击、高应力、高磨损条件下,在截肩处受到很大的弯矩和剪切力,所以煤截齿的齿体应具有一定的硬度、韧性和耐磨性。齿体的硬度一般为HRC35~45,硬度过大韧性低会造成脆性失效,反之易折弯、偏弯,钢的耐磨性主要通过齿体材料成分和热处理方法获得。截齿的焊接修复过程是在齿体磨损面进行表面堆焊后机加工,再进行热处理获得成品。
三、造成齿体磨损的原因:
  (1)含碳量高,合金元素铬、钼都提高了其淬硬性,在热影响区有较大的淬硬倾向;
 (2)氢在焊缝中扩散来不及逸出在金属内部聚集,产生较大应力。
  (3)由于焊件厚度厚,刚度大,强度等级高,产生的焊接拘束力大,并且焊接过程中的不均匀加热和冷却所引起热应力和金属的相变应力。所以焊接时需预热、控制道间温度和焊后热处理等工艺措施,以降低热影响区的冷却速度,防止产生硬而脆的马氏体组织,软化淬硬部位,减小焊接应力,提高接头的综合机械性能。
截齿在工作中锋会出现磨损、刀头脱落、刀头破裂等失效的形式,所以应从设计、制造等方面,针对这些情况应采取相应措施来解决这些问题。 1。设计方面 根据煤岩层的硬度指数,有针对性的选择相应牌号的合金刀头。通常,对于截割抗压强度小的煤或半煤岩巷道可以选用含Co量少的刀头,对于抗压强度大的全岩石巷道就应该选用含Co量多的或者采用喷涂等先进技术制作的复合合金材料,以提高抗冲击能力。 
齿体一般采用锻造性能优良的优质合金结构钢,如35CrMnSi,42CrMo,40Cr,35CrMnV等。我国普遍采用的是35CrMnSi,,这种材料在调质后有较高的疲劳极限和抗冲击能力,但该材料有明显的回火脆性等缺陷,为此,对42CrMo,作为齿体材料进行了研究,42CrMo同35CrMnSi一样,调质后具有较高机械综合性能,但无回火脆性,综合比较,42CrMo优于35CrMnSi,更适宜作截齿材料。 2。制造工艺方面 严格按照设计要求,保证截齿与齿座之间的配合,确保截齿在齿座中能自由转动,避免偏磨现象的发生,实现自磨刃功能,保持刀齿的锐利,此时截齿的磨损为正常的均匀磨损,处于良好的割截的状态。 采用先进的钎焊及热处理技术。截齿的钎焊及热处理工艺是保证截齿质量的关键技术之一。我国在20世纪90年代中后期开始研究截齿硬质合金钎焊、热处理一体化技术采用的是真空炉加热、使钎焊好的截齿不经过空冷直接淬火、钎焊、热处理一次完成。这种新工艺可以避免传统工艺过程中钎焊表面与空气接触产生氧化的现象,保证熔化的钎料与钎焊表面直接接触,保证焊接质量;同时由于钎焊、热处理1次加热完成,避免了2次加热引起的合金脆化、焊接强度降低等问题。 
采用“三高”工艺提高硬质合金的质量。“三高”工艺是指选用优质原料、采用高纯钨粉、高温还原、高温炭化3项技术措施来生产硬质合金的方法。采用“三高”工艺生产的硬质合金头材料具有密度均匀,耐磨性及韧性高等特点。 
截齿作为掘进机的截割刀具,在截割过程中,由于工况条件复杂,造成截齿失效,使得截齿消耗量大。从上述措施加以控制,就能降低截齿损耗,提高截齿的可靠性,进一步提高煤炭生产的效益,以适应高产高效矿井建设和发展的需要。  


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