采煤机截齿的**性

摘 要：在采煤机和掘进机的滚筒上所用的刀具,通常称为截齿。采掘机中电动机的功率绝大部分都是由截齿来消耗的。截齿是需要经常更换的易损件,对吨煤成本有一定的影响。所以,对于提高截齿的质量、**性、强度、寿命和工作性能,正确选用和安装截齿,提高采煤机的生产效率和降低成本有着重要意义。 
　　关键词：截齿；采煤机；**性 
　　 
　　引言：矿用截齿是采煤及巷道掘进机械中的易损件之一，是落煤及碎煤的主要工具，它的性能好坏直接影响采煤机械生产能力的发挥、功率的消耗、工作平稳性和其他相关零部件的使用寿命。截齿的种类很多，一般结构是在经淬火、回火处理的低合金结构钢刀体上镶嵌硬质合金刀头。截齿在工作时承受高的周期性压应力、切应力、冲击负荷。其主要失效形式为刀头脱落、崩刀和刀头、刀体磨损，在某些工况条件下也经常因为刀体折断造成截齿的失效。由于截齿刀体的机械性能好坏直接影响截齿的使用寿命，所以合理选择截齿刀体的材质和有效的热处理方式，对减少截齿刀体的磨损折断、降低采煤机截齿消耗量、提高采煤机械运转率、增加采煤生产的综合经济效益，都有积极的意义。 
　　截齿是采掘机械的易损件,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采煤机截齿的**性进行了简单分析。提高截齿的**性,降低齿耗占吨煤成本中的比例,提高采煤机有效工作时间。采煤机截齿的**性与截齿本身诸因素、采煤机的因素、煤层赋存条件等多种因素有关。 
　　一、截齿**性的表示 
　　截割刀具的**性是指刀具在规定的切削条件和时间内完成额定工作的能力。故障停车使截齿产生故障失去工作能力。例如：逐渐产生的刀具磨损；突然产生的磨损和丢失等。磨损故障是截齿折旧的正常形式。截齿一般比较容易维护修理和重磨,经修复和重磨后还可以使用一段时间。刀具总的使用时间即为总使用寿命。 
　　截齿**性即有一定的平均数量特性,又有随机性的特点。因此,研究刀具**性都采用数理统计和概率分析方法。 
　　截齿工作在Lj磨损长度期不出现故障的概率 
　　P(Lj)=∑KiPi(Lj) 
　　式中Pi(Lj)———在i种故障形式下,不出现故障的概率； 
　　i———不同故障形式(如磨损故障;硬拆故障;丢失故障)； 
　　Ki———故障概率系数(磨损时K较大,丢失时K较小)。 
　　以上通过大量的统计,形成指导性文献。例如：磨损占80%,折断占15%,丢失占5%,累计得出总的概率。 
　　二、提高截齿**性的途径 
　　(1)采用新型采煤机截齿产生的效果 
　　新型截齿可以提高对工作面的负荷量的6%—8%。工作稳定时切削面积达到18—30cm2,并能降低能耗8%—32%,在全负荷工作时可以提高进给速度15%—40%。采用新型截齿可以使采煤机采出的煤块度大,降低粉尘,改善工作条件,明显降低截齿的耗量。对于径向截齿3P1—80与U90B相比耗量可降低50%—70%,用于这种截齿上的硬质合金也降低到较低限度,批量生产时硬质合金的耗量只占65%—85%。新型截齿的**度如PKC—1和PKC—2型比径向截齿U90M5和U796高出1.5—2.5倍,且硬质合金的耗量降低1倍。 
　　对于新型截齿的要求,应根据确定的定额,同时还应考虑截齿的修复使用。 
　　新型截齿消耗定额Nx=∑NiQi-KBNB 
　　式中Ni——新型截齿单位消耗定额； 
　　Qi——计划采煤量,Qi=1 000 t； 
　　KB——截齿修复时降低截齿的**系数； 
　　KB=0.7—0.9； 
　　NB——修复的截齿数。 
　　(2)增大切向截齿数量,减少径向截齿截齿安装较理想是截齿上所受合力方向应与齿身重合,否则会出现齿身与未被截落的煤体发生干涉,这将使截割阻力显著增大,齿身与煤体的接触挤压无疑增加了粉煤量,加剧了截齿的磨损,使截齿的使用寿命降低,耗齿量上升。 
　　切向截齿伸出的长度大,且因力的分配好使它的强度大,切出煤的厚度大。同时由于力的方向是与刀轴同向的,刀齿不受弯力,因此可减少硬质合金的用量。径向截齿受力情况较差,磨损较严重,用的数量要少一些。径向截齿为加大截割的长度,可加大刀体的横截面积,并采用厚的硬质合金块,不仅提高它的强度,还可以在使用中不断地进行修磨。用钝了的截齿可以重磨(一般可重磨2—3次),这样可以节省刀齿。 
　　(3)采用可实现转动的截齿 
　　采用如图1所示结构的切向截齿。由于刀头的直径D较大,固定轴d直径较小,所以,刀齿就容易旋转,截割中,刀齿的旋向会使刀尖自动刃磨,提高截齿的寿命。同时为使硬质合金牢靠,不因磨损而硬质合金脱落,使刀尖部分刀体材料不易磨损。所以,在硬质合金周围采取火焰喷涂或等离子喷涂来增加寿命,提高截齿的**性。可回转截齿结构简单,容易制造,得到广泛的应用。 
　　结语：通过上述方法能较大提高采煤机截齿的**性,减少截齿的损耗,明显提高采煤机的利用率,降低齿耗占吨煤成本比重。

　　参考文献： 
　　[1]李昌熙.采煤机[M].北京:煤炭工业出版社,1988. 
　　[2]陶驰东.采掘机械[M].北京:煤炭工业出版社,1985. 
　　[3]苏保晋.采煤机破煤理论[M].北京:煤炭工业出版社,1992.  
 
 
2012-06-29

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