提高掘进机截齿寿命的研究

上海科煤机电有限公司和兖州矿业 （集团）公司综机设备租赁站根据掘进机、采煤机截齿的受力状况分析以及常见的截齿失效形式，结合目前国内外矿用截齿采用的结构和工艺方法，从设计思路上进行反向思维，终于在成熟工艺的基础上突破传统结构的局限，探索出了一种能够大幅度提高截齿使用寿命的方法。

随着煤矿采掘机械化程度的提高，掘进机的截割功率不断加大带来的与之配套的矿用截齿消耗量的加大。鲍店煤矿综采二队的调查数据表明，在顶板及底板有夹矸的情况下，岩巷掘进机的截齿消耗量惊人，在使用进口截齿的情况下为60把/d以上，按照进口截齿1000元/把计算，消耗价值至少为6万元/d。矿山现场的高消耗量迫切需要研制一种低成本、高寿命的矿用截齿。⑴结构与工艺现状。目前国内外各个厂家普遍采用的结构和工艺均是将圆柱状硬质合金刀头钎焊于刀体端部的内孔中。由于生产工艺及材料配方不同，矿用截齿的寿命差别极大，甚至国内有些厂家生产的截齿在截割硬煤时就发生刀头脱落的情况。进口截齿在焊接方面要好一些，但是刀体前端锥面的磨损仍然是一个共性问题。国内外的生产厂家对此采取了不同的处理办法，例如在锥面部分用耐磨焊条烧焊耐磨条、在锥面部分采用等离子喷焊耐磨层或者在锥面部分钎焊硬质合金耐磨环等，以上几种常用的解决方法在不同程度上提高了截齿的耐磨性能及使用寿命，但是都没有达到理想的状况，不仅成本高，而且寿命还是太低。⑵解决方案。①生产一种非常规的伞帽状硬质合金刀头，根据硬质合金的烧制成形工艺是容易做到的。②为了解决刀头与刀体的结合问题，可以在硬质合金的伞帽内部钎焊过渡块。③磨平钎焊过的过渡块伞帽状硬质合金刀头底面，根据需要加工出与刀体结合的沉孔。④将加工好的伞帽状硬质合金刀头与刀体进行压装，伞帽状刀头沉孔与刀体上部的柱销之间采用已有成熟技术的定量过盈配合。⑶结构与工艺特点。①耐磨性能大为提高。硬质合金以其高耐磨、耐冲击性能在刀具以及需要高耐磨性的关键部位获得了广泛的应用。此结构的最大特点就是充分地发挥了材料的特长，保护了容易磨损的刀体部分，解决了刀体磨损的问题。②刀头与刀体反装。常规的工艺是将刀头钎焊于刀体前端的内孔。该工艺则是将刀体前端压入伞帽状硬质合金刀头内孔，与常规的工艺完全相反。因为截齿的工作状态是依靠刀头来冲击煤岩，所以不会造成刀头的脱落。③工艺简单、成本低、生产效率高。与传统焊接刀头之后再焊耐磨层的工艺相比，此工艺操作简单，批量加工成本大幅度减小，在提高产品性能的同时还提高了生产率。