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掘进机截齿
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掘进机截齿不好用有哪些原因

2020-06-10

掘进机截齿不好用有哪些原因

通过对截齿的失效分析,进行相应的对策探讨,是开展截齿可靠性研究的基础。只要解决截齿在设计、制造、选择和使用等方面存在的问题,就能够明显地提高截齿的可靠性,大大降低截齿损耗,进一步提高煤炭生产的效益,很好地适应高产矿井建设和发展的需要。

1. 硬质合金头质量问题,国产硬质合金头中含有石墨杂质,晶粒分布不均匀,部分硬质合金中有裂纹存在,在冲击载荷的作用下,截齿刀头处于高应力状态,当遇到坚硬的煤岩,高压应力超过硬质合金的强度便发生脆裂。如果硬质合金中Co元素含量不足,导致韧性不足,在冲击载荷的作用下,硬质合金刀头也容易脆裂。

2. 钎焊残余应力大,国产截齿多采用铜锌钎料,其焊接温度达到920摄氏度以上,硬质合金、钎料、基体金属间膨胀系数差别很到,冷却时3种材料收缩程度不同,其中铜收缩量大,基体金属次之,硬质合金小,这样必然在硬质合金与钎料,钎料与基体金属间存在很大的拉应力,导致焊缝强度下降,截割时受到强大的冲击力负荷,导致硬质合金头脆裂。

由于截齿在截割煤岩时承受高压应力、剪切应力和冲击负荷,因此,在保证截齿表面足够的耐磨性的同时,要注意截齿材料的韧性,以提高截齿的综合机械化性能,延长截齿的使用寿命。

改进截齿齿体与齿头的复合形式。传统的截齿采用钎焊工艺,存在齿体与齿头的硬度梯度较大(HRC30—70)和钎焊焊缝强度低等缺陷。采用镶铸工艺,刀头硬质合金与截齿体产生熔合层,解决了硬质合金与截齿体问的联接问题,大大提高了固接强度,而且铸钢往往具有二次硬化效应,在保持齿头高硬度的同时,基体具有较高冲击韧性,能够满足整体性能要求。

正确地选用截齿的类型。镐形齿适用于层理、节理发达或含夹石的脆性煤岩,而刀形齿适用于截割坚韧以及层理和节理不发达的煤岩。同时在煤质软和夹矸少的地方,使用齿体硬

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高些(如rmc52),口。值相应低些的截齿,相反,则应考虑提高材料的塑性和韧性,稍微降低一些硬度(如HRC38~43)。

合理地选择截齿的几何参数和排列方式。截齿的几何参数对截齿的截割性能和寿命影响很大。几何参数选择直接影响截齿的截割阻力、轴向力大小。截齿排列方式对工作机构的截割状态有重要影响,对不同物理机械性质的煤岩,应选择不同的排列方式,设计不当,则截齿的可靠性将显著地降低。齿身寿命与煤层中坚硬成分的含量和作用载荷有很大关系,而载荷大小取决于截割参数,在高载荷的切削条件下,齿身寿命急剧下降,比其磨损寿命还要低。

截齿的制造质量对截齿的失效有重要影响。从制造工艺上,截齿与齿座配合是否恰当、间隙大小、合金与齿体焊接质量等方面,都要注意保证截齿的制造质量。

硬质合金镶嵌在齿尖处,它是直接参与截割的。对于不同的煤岩,其截割阻力和牵引阻力不同,焊缝的受力也不一样。因此,截齿制造时要充分保证焊接的质量。合理选择截齿的尺寸公差的精度,使固定件物理机械性能满足要求,截齿才能固定,防止丢齿。齿座的热处理工艺、齿柄与座孔间配合表面的间隙以及硬度都要达到冲击载荷的要求,这样截齿和齿座才能承受较大的力,避免截齿失效。


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