关于掘进机截割头的改进设计探讨

2015-11-04吉林省机械装备制造有限责任公司吉林辽源136200

山东工业技术 2015年21期

毕涛（吉林省机械装备制造有限责任公司,吉林辽源 136200）

关于掘进机截割头的改进设计探讨

毕涛
（吉林省机械装备制造有限责任公司,吉林辽源 136200）

掘进机截割头是关键的部分，其与掘进机的工作效率存在直接的关系，目前，截割头在运行过程中，很容易出现磨损的情况，降低了掘进机的工作效率，特别是载割头、截齿位置，无法保障掘进机的工作效率，对截割头的使用形成一定的影响。因此，本文以掘进机为研究对象，分析截割头的改进设计，以便保护截割头的性能。

掘进机；截割头；改进

掘进机截割头的改进设计，是一项必然的工作，促使截割头更加适应掘进机的工作环境，解决存在的磨损问题。掘进机截割头的工作效率低，即会引起工作误差，促使截割头处于不良的状态，而截割头的改进设计，能够缓解截割头的缺陷，主要是确保截割头达到掘进机的规范标准，满足掘进机工作环境的要求。

1 掘进机截割头的问题分析

掘进机截割头在改进设计上存在一定的需求，结合掘进机截割头的应用，例举比较常见的问题，为改进设计提供相关的信息[1]。分析如：（1）截割头在掘进机工作的过程中，出现了偏磨的情况，尤其是截齿部分，磨损的情况十分明显，掘进的期间需要多次更换截齿，特殊情况下还会出现齿座补焊的问题；（2）截割头的尾部位置，磨损速度快，需采取定期维护的方式，防止尾部故障，保障截割头尾部的性能，以免影响掘进机的工作效率；（3）当掘进机的截割头达不到切入的标准性能时，即会引起过载停机的情况，多次发生停机对掘进机的破坏性比较大，表明截割头在切入方面的问题；（4）截割头的效率过低，导致掘进机在煤层切割的状态中，出现粉末状的煤岩，不能确保煤层掘进的质量。

2 掘进机截割头的改进设计

结合掘进机在煤层中的应用以及出现的问题，针对截割头提出有效的改进设计，目的是保障截割头的性能和质量，防止出现磨损类型的问题。

第一，研究煤岩层的实际条件，通过计算模拟的方法，适当调整截齿在截割头上的排列分布，选择恰当的角度，或者直接调整部分截齿的角度，保护截割头的截齿，降低磨损的程度，最大程度的提高掘进机的切割效率，保持均匀的分布状态[2]。截割头截齿的分布角度，必须按照岩层的实际情况进行改进设计，深化模拟验算方法的应用，为截割头提供优质的截齿服务。

第二，控制截割头的直径，掘进机模拟试验研究中，提出了减小截割头直径的方法，以此来减小截割头的扭矩，以截割电机的扭矩为标准，控制截割头，以免截割时存有停机的情况。截割头直径对掘进机工作状态的影响非常大，属于改进设计中的重点，考虑到掘进机的工作方式，应该准确的设计截割头的直径，加强扭矩的控制力度，确保掘进机处于高效率的截割状态。

第三，根据掘进机截割头的需求，改进截齿排序，在原有排序的基础上，增加顶头截齿的数量，用于优化截割头的切入性能，降低截割头受到磨损的力度，尽量消除尾部的磨损，保护掘进机截割头的尾部。此项改进项目中，存有一定的风险，其在改进设计截齿的排序时，注意切入性能的控制，根据切入性能，改进设计截齿的数量，全面保障截割头尾部的性能。

第四，改进设计掘进机截割头的性能。例如：某型号的截割头中，改进截齿的性能设计，选择进口合金，利用进口合金增加截割头的耐磨性能，延长截割头在掘进机中的使用寿命，而且试验证明，掘进机截割头使用的合金材料，耐磨性能要优于传统材料，截割头使用合金材料后，也要适度改进截齿的形状设计，按照岩层的状态，设计截齿形状，有利于提升截齿的切割效率，在防止出现磨损的情况下，提高截齿的耐磨性能，体现进口合金材料的优势和使用价值。

第五，煤岩对掘进机截割头的磨损性较大，根据磨损的情况改进设计截割头，可以在截割头的后方，加设耐磨板，耐磨板的数量设定以实际为主，辅助提高截割头的耐磨性能，削弱煤岩对掘进机的干扰，最主要的是保护截割头盘根的位置，缓解煤岩的磨损力度[3]。截割头改进后的参数参考值为：截齿数量=39、长度=1120mm、直径=1050mm。按照掘进机截割头的参考标准，落实改进设计的措施，维护截割头的工作效率，达到掘进机的耐磨标准。