無火花合金護基自旋截齒的研製

導語

井工煤礦綜采工作麵采煤機截齒是易耗品，特別是麵對硬度較高的結核或夾矸層時，消耗量加大，導致生產成本增高。本期能源科技成果轉化服務平台推薦的《無火花合金護基自旋截齒的研製》，介紹了一款適用於硬岩的采煤機截齒，通過優化設計，截齒體合金附近熔覆無火花耐磨層，設計有自旋斜槽。經實際應用表明，效果良好。

一、項目背景

某礦十三層煤約為1600mm高，煤中存在有300～400mm不規則的夾矸，其中夾矸含有硬度較高的硫化亞鐵結核硬度極高。建井以來一直采用炮采產量不高，安全性無保障。隨著機械化程度的提高，為推行綜合機械化作業，決定使用大功率采煤機。經多次對滾筒改進，大功率采煤機基本上運行較好。但由於高硬度硫化結核的存在，截齒質量嚴重製約著正常的采煤，不到一百米長的工作麵，每采進一刀，要損壞截齒50把，截齒損壞率達到50%，按每把245元計，截齒成本為1.2萬元左右。後采用幾家進口截齒試驗，隻有一家基本滿足要求，但價格昂貴，每把860元左右，每進一刀要消耗截齒12把左右，成本近萬元，雖然省去了換截齒的時間，但成本還是較高。

針對上述情況，某機械有限公司組織技術人員，結合該公司原生產熔覆截齒及耐磨修複的經驗，與相關院校合作，研究出“無火花合金護基自旋截齒”產品，很好的解決了截齒質量難題。

二、研究內容

1.原因03manbetx

通過對國外截齒合金、截齒基體的熱處理組織、釺焊工藝進行認真的03manbetx 和研究，並對井下截齒的使用條件進行03manbetx 和研究，03manbetx 出原有截齒主要損壞的原因：

一是合金硬度高、脆，碰到硬度較高的結構後粉碎；二是基體磨損嚴重，合金不能充分發揮作用；三是結構受力不合理。

2.技術改進方案

(1)在合金外形結構上，采用某機械有限公司的合金護基截齒專利，采用等同於進口截齒合金原成分的原料製作合金；

(2)改進釺焊工藝，采用國內先進的熱處理工藝。

3.技術特點

(1)硬質合金采用專利合金配方，采用國內知名合金廠家獨特工藝生產；

(2)合金結構采用專利技術台階式合金或錐台式合金；

(3)合金護基附近熔覆無火花耐磨層，即采用等離子熔覆截齒堆焊專用設備將無火花耐磨粉末熔覆到基體上；

(4)對磨損處的受力情況進行計算分析並優化了設計，使受力和耐磨得到最大合理化；

(5)基體設計有自旋斜槽，在工作中截齒能自行旋轉使截齒磨損均勻；

(6)在熱處理上，硬度、組織接近國外截齒水平。

三、應用效果

為檢驗產品效果，在某煤礦采煤工作麵將該產品與原使用的進口截齒進行了10天的工業性對比試驗。該工作麵是複雜結構煤層，煤層厚度0.37(0.3)0.7(0.01)0.07 m，中夾1-2層夾石，中間一層穩定，厚0.30 m左右，岩性為較堅硬的炭質石英砂岩(f7～f9左右)，其餘為層狀硫鐵礦夾石(f8～f11左右)，不穩定，工作麵含夾石煤厚1.4～1.7m，平均1.45米。純煤厚度1.1～1.4 m，平均1.2 m。工作麵東西走向長654～730米，平均692米，南北傾斜寬252米，傾斜麵積147356m2。圖一為試驗前無火花合金護基自旋截齒，圖二為試驗前某進口截齒。

經過對比試驗，“無火花合金護基自旋截齒”可沿截齒軸向方向以反作用力自行轉動，減少了截齒本體的單麵磨損，延長了使用壽命。圖三為試驗後無火花合金護基自旋截齒，圖四為試驗後某進口截齒。

圖三 圖四

四、推廣應用

由於采用了新工藝，“無火花合金護基自旋截齒”在性能上完全達到了進口截齒水平，同時價格大幅降低，大大降低了開采成本，減少了更換截齒的工作量，從而大幅度提升了開采效率及經濟效益。該產品具有極好的推廣應用前景。

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