镐型截齿失效形式分析及对策
【摘 要】镐型截齿作为煤矿开采的主要工具,其性能除了受到工作环境的影响外还受到本身材料和处理工艺的影响,为此,本文根据目前煤矿截齿的使用情况,分析和指出了截齿的主要失效形式和产生原因,并给出了针对性的改进意见,为镐型截齿的制造工艺选择提供了参考和指导。
【关键词】镐型截齿;材料;工艺
随着煤矿机械化生产的不断提高,开采设备截割性能对生产率的影响越发显著,对镐型截齿的一方面,截齿是采煤机主要工作部件之一,在截齿上消耗的能量约占采煤机总耗能的80%,所以截齿性能的好坏直接影响着煤矿工业的能源消耗;另一方面,我国是产煤大国,对采煤机截齿的需求量巨大,由于截齿的非正常损耗,使得煤矿的生产水平和经济效益受到了严重阻碍,因此对截齿的研究具有重要的技术意义和经济价值。由于地下煤矿煤岩构造复杂,截齿的工作条件十分恶劣,恶劣的工作环境对截齿提出了更高的性能要求。影响截齿性能的主要因素有两个方面:一方面是截齿的结构参数,另一方面是截齿的制造工艺。本文根据目前镐型截齿在煤矿中的使用情况,指出了镐型截齿的主要失效形式和原因,。
1 镐型截齿主要失效形式及其原因
采煤机镐型截齿主要由齿座、齿靴和齿刀组成,通常情况下所说的截齿就是指齿刀部分(本文亦然)。镐型截齿主要由齿身和合金头组成,其主要失效形式有:截齿磨损、合金头脱落 、合金头破损 、齿身弯曲、齿身折断和截齿丢失。产生这些失效形式的主要原因如下文所述:
1.1 截齿磨损
一方面,截齿在工作状况下必然与煤岩产生摩擦,摩擦必然导致截齿的损耗,随着工作时间的增加,本来锐利的截齿变钝,最后导致磨损;另一方面,截齿工作时与煤岩产生的摩擦热,使截齿产生回火效应,由于截齿作周期截割运动,使得截齿产生周期性回火,这种回火效应降低了截齿硬度,加剧了截齿的磨损。截齿磨损是截齿失效的主要原因, 磨损后的截齿, 切削部面积增大, 从而使截割阻力加大, 截齿强度相对降低,并且使切削中的粉尘量增多。
1.2 合金头脱落
由于截齿工作时齿身产生磨损,当磨损到一定程度后, 其齿尖的硬质合金头将裸露在外,受到较大冲击或作用力时变产生合金头的脱落。除了赤身磨损导致的合金头脱落外,合金头脱落的原因主要还有两方面: 一是焊接质量问题, 如焊接处存在夹砂、微裂纹以及虚焊等缺陷; 二是截齿在截割煤岩时承受强大冲击负荷, 致使在硬质合金头处产生应力集中, 周期性的反复冲击, 导致合金头的松动甚致脱落。
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