采煤机截齿定义

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。

【截齿刀体常用材质】

截齿在切割煤岩时承受高的周期性压应力、切应力和冲击负荷，煤的硬度虽不很高，但其中经常会遇到煤矸石等硬的矿料，切割煤岩过程中由于摩擦、冲击还会造成截齿温度升高，在如此复杂工况条件下工作的截齿，就要求其刀体既要耐磨又应具有较好的耐冲击性能。截齿刀体一般采用低合金结构钢制造。

[42CrMo钢]强度高、淬透性高、韧性好、淬火变形小、在高温时有高的蠕变和持久强度等特点。42CrMo钢经热处理后，有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。

[35CrMnSi钢]也是淬透性较好的材质，经适当的热处理后可得到强度、硬度、韧性和疲劳强度较好的综合力学性能，能适应采煤生产较复杂的工况条件。

[Si－Mn－Mo系准贝氏体钢]是国内科研单位研制的新型截齿刀体材料的一种，其特点是经过合金成分的合理设计，使材质具有较好的热处理工艺性能，热处理后使钢的强度、韧性、耐磨性能满足截齿力学性能要求。

能够适合截齿工况条件的钢种还有很多，截齿制造过程中可根据截齿种类及具体工况选择合适的截齿刀体材质。

【截齿刀体生产过程中的热处理工艺】

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。

项目针对采煤装备中截割传动系统的重载、冲击、磨损等恶劣工况，考虑了采煤机截齿的截割过程是连续的，是小块碎屑崩落与大块煤屑从煤体上崩落不间断的交替过程。各煤块单元连续随机的崩落，引起截齿载荷的随机波动，将该过程视为平稳随机过程，得到了截割力随机载荷谱。研究了重载载荷和冲击载荷对动力学参数的影响程度，提取变化较大的参数作为理论研究中的设计参数；针对重载条件下冲击与摩擦磨损问题，应用赫兹接触理论与摩擦磨损理论，建立了多自由度齿轮摩擦磨损模型，讨论了齿轮传动系统结构参数和材料特性参数与冲击及摩擦磨损的关系。考虑结构、载荷、材料相关的初始设计参数是随机分布并且概率密度分布未知的情况下，基于Kriging方法和ANN方法，建立了具有随机参数的齿轮磨损代理模型。基于渐变失效模式和表征功能函数，应用以矩法为代表的解析法、以蒙特卡洛为代表的数值模拟法，建立了具有渐变参数的可靠性模型，对随机过程系统进行了可靠性计算，描述了整个寿命阶段系统的可靠性变化规律。结果表明，采煤机截割传动系统的主要失效模式为冲击疲劳和磨损，基于Kriging方法、Edgeworths级数、四阶矩法可以快速准确的得到可靠性的变化趋势，并预测系统寿命。该项目进一步丰富了机械振动系统可靠性模型的有关理论与方法，提出了一套切实可行的、对实际生产有指导意义的设计准则。 2100433B

产品应用

变速箱齿轮

1、金刚石刀头的焊接，硬质合金锯片的焊接及金刚石刀具、磨具、钻具的焊接。

2、机械加工用硬质合金刀具的焊接。如车刀、刨刀、铣刀、铰刀等刃具的焊接。

3、矿山工具的焊接，如“一”字钎头、柱齿钎头、燕尾型煤钻头、铆杆钻头、各种采煤机截齿、各种掘进机截齿的焊接。

4、种木工刀具的焊接，如各种木工刨刀、铣刀和各种木工钻头的焊接。

减速机齿轮

1、各种麻花钻的热轧。

2、标准件、紧固件的热镦，如高强度螺栓、螺帽等。

3、钎钢、钎具的回火、锻造、挤压等的加热。

矿山机械齿轮

1、各种五金工具、手工工具的热处理。如钳子、扳手、旋具、锤子、斧头等。

2、各种汽车配件、摩托车配件的高频淬火处理。如：曲轴、连杆、活塞销、曲柄销、链轮、凸轮轴、气门、各种摇臂、摇臂 轴；变速箱内各种齿轮、花键轴、传支半轴、各种小轴、各种拨叉等高频淬火的处理。

3、各种电动工具上的齿轮、轴等的高频淬火处理。

4、各种液压元件、气动元件的高频淬火的热处理。如柱塞泵的柱。

5、塞、转子泵的转子；各种阀门上的换向轴、齿轮泵的齿轮等的淬火处理。

6、金属零件的热处理。如各种齿轮、链轮、各种轴、花键轴、销等的高频淬火处理。

7、机床行业的机床床面导轨的淬火处理。 解读词条背后的知识

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2008年，北京固本科技有限公司在国内率先采用二氧化碳气体保护焊来对采煤机截齿进行堆焊，并在开滦（集团）蔚州矿业公司崔家寨矿实验成功，之后二氧化碳气体保护焊截齿堆焊工艺被广泛推广。与等离子焊相比，二氧化碳气体保护焊更廉价更实用，最大的优势是二氧化碳气体保护焊机比较普及，设备的使用及零部件的维修与更换，较容易。而等离子喷焊设备比较独特，设备的使用和维修与更换都要到指定的生产商联系，因此采用二氧化碳气体保护焊来堆焊截齿才是性价比最高的工艺，具体是将截齿固定于工作架，工作架可360度转动，焊枪固定于工作架上方。

焊丝安装于焊机送丝机上即可工作。由于是二保焊，因此焊后的焊缝厚度可自由控制。焊缝厚度一般推介4mm厚，表面硬度达到62HRC，焊后焊缝表面无裂纹，这样可保证截齿耐磨的同时遇到硬度物料冲击，耐磨层不会脱落掉块。应该说截齿采用二氧化碳气体保护焊堆焊工艺能更好的解决了截齿的磨损问题。