提高掘进机截齿和截割头耐磨性的研究

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【摘 要】截齿的耐磨性已经成为重型掘进机使用和发展的最主要瓶颈，本文对这个问题进行了分析并给出了相关改进方法。

【关键词】掘进机；截齿；耐磨性；研究

引言

随着掘进机越来越向重型化、全硬岩化方向发展，对截齿耐磨性的要求越来越苛刻，而现在截齿的耐磨性和性价比远远没有达到用户的期望，这就要求掘进机生产厂家要研发出适合于全硬岩的高性价比的截齿。可以预言截齿的耐磨性必将成为这一类机型最主要的使用瓶颈。据统计，现在国内和国外已有使用记录的重型全岩掘进机在截齿的耐磨性和性价比方面都没有令人满意的效果，截割头的磨损也非常严重，截割效率和生产成本与炮采基本相同。但由于掘进机的工作安全性高和对巷道结构的伤害小等特点，煤矿必须使用，且使用的数量还在逐年增加。截齿的损坏不仅是截齿本身受损，截齿损坏后还将导致相应截齿座的损坏，使截割头不能正常使用，同时井下不能焊接的特点，使维修很费事。

1 现状

现在采用的截齿在外形上基本相同，硬质合金头主要有两种型式，一种为使用较多的圆柱式（图一），它的磨损型式主要是包住合金头的截齿基体被磨损，导致合金头受力脱落，脱落的合金头磨损的很少，是一种很大的浪费。

这种截齿主要是合金头对齿体没有能够很好的保护，同时齿体的金属耐磨性差，导致截齿的损坏（图二）；另一种为蘑菇型（图三），它的磨损型式也是包住合金的基体磨损，导致合金头脱落，由于此种合金头对齿体的金属具体一定的保护作用，故此种截齿的使用寿命较长，但此种合金头是阶梯型的，合金头质量很难保证，由其是在截割较硬岩时经常出现合金碎裂的情况，以凯南麦特产品为代表的截齿就是这种型式的，国外的合金质量较好，国内的使用效果很难保证。

2 改进方法

鉴于上面提到的两种截齿的优缺点，提出有两种方法可以试验是否能提高截齿使用寿命。

（1）在如图一所示截齿的上部齿体外表面溶焊一种耐磨层（图五）。此种耐磨层可大大提高齿体的耐磨性，使截齿使用寿命提高。同时此种耐磨层可以在钎焊合金头前加上，齿体的热处理对其没有影响。由于采用溶融性焊接，耐磨层不会脱落。此种耐磨金属的相似材料我已做过简单试验，硬度很高，用角磨磨擦没有火星，是普通钢板使用寿命的8-15倍，耐磨性很好，此种耐磨层已广泛应用于冶金、矿山、电力等行业。此种方法已与相关厂家沟通过，由于可操作性好，方法可行。

（2）现在市场上有一种在截齿体外表面上堆焊耐磨焊条的截齿，但由于其只是在截齿体表面堆焊，导致合金头和齿体联接部依然磨损很快，如果有一种耐磨焊条能与合金头很好的焊接在一起，将解决这一问题。德国法奥迪公司是德国耐磨焊条的鼻祖，其公司有一种耐磨焊条，其焊条基体为钨、钴合金，与合金头材料相近，能与合金头很好的焊接，使耐磨焊条与合金头和齿体都焊接上，好保护齿体。

3 结束语

截齿的损坏不仅是截齿本身受损，截齿损坏后还将导致相应截齿座的损坏，使截割头不能正常使用，同时井下不能焊接的特点，使维修很费事。所以进行截齿的相关研究工作非常重要，它是掘进机行业发展的基础。

参考文献：

[1]李晓豁，白纯伟，王刚等.掘进机截割头使用中存在的问题及其原因分析[J].见：中国煤炭学会煤矿机械化专业委员会.采掘机械化的回顾与展望论文集.1999.

[2]李晓豁.掘进机操作方法及其影响的研究[J].东北煤炭技术，1992，4（04）.

[3]李晓豁.影响采掘机械截割块率和粉尘的因素分析[J].辽宁工程技术大学学报，1998，17（06）.

作者简介：

韩飞，男，1978年10月生，辽宁省沈阳市人，工学学士。