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1、技術(shù)參數(shù)及性能標(biāo)準(zhǔn)
采煤機(jī)截齒作為綜采工作面的核心易損部件，其齒頭硬度需達(dá)到HRC60-65區(qū)間以保障破碎效能，同時(shí)齒體采用42CrMo合金鋼經(jīng)兩次調(diào)質(zhì)處理，抗拉強(qiáng)度必須>1200MPa。尤為關(guān)鍵的是5mm
硬質(zhì)合金頭的過(guò)渡層焊接需實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，焊縫抗剪強(qiáng)度應(yīng)不低于380MPa。根據(jù)MT/T 246-2018煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，截齒動(dòng)態(tài)破巖試驗(yàn)需在沖擊功150J條件下連續(xù)完成8000次沖擊無(wú)結(jié)構(gòu)性損傷。
2、材料工程與制造工藝
基體材料須采用釩鈦微合金化處理的耐沖擊鋼材，熔煉過(guò)程中控制硫合量≤0.02%，磷含量≤0.025%。先進(jìn)的三維釬焊技術(shù)需確保硬質(zhì)合金頭與基體的結(jié)合面實(shí)現(xiàn)>90%有效接觸率，殘留應(yīng)力梯度控制在12%以內(nèi)。某重點(diǎn)煤機(jī)企業(yè)實(shí)踐表明，采用等離子噴射超音逮噴涂工藝處理后的截齒，在山西高石芙含量煤層中耐用度提升40%。近期行業(yè)內(nèi)推廣的梯度熱處理工藝，使截齒頭部與柄部的硬度差從傳統(tǒng)工藝的HRC20優(yōu)化至HRC8。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝配規(guī)范
新型截齒必須配置專利設(shè)計(jì)的排屑導(dǎo)槽，螺旋升角控制在14°±2°范圍內(nèi)以提升排屑效率。安裝時(shí)必須使用扭矩扳手緊固，公制M24緊固螺栓施擰扭矩應(yīng)精確到320±10N.m范圍。自鎖結(jié)構(gòu)卡槽的裝配間隙需滿足0.08-0.12mm公差帶，裝配后需進(jìn)行X射線探傷檢驗(yàn)以確認(rèn)接觸面密合度。實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)法則表明，截齒伸出齒座的合理長(zhǎng)度應(yīng)為硬質(zhì)合金頭直徑的1.6-2.2倍。
4、質(zhì)量檢測(cè)及壽命評(píng)估
按照GB/T3098.9執(zhí)行沖擊韌性測(cè)試，無(wú)缺口試樣在-20℃條件下的沖擊功必須≥50J。全尺寸振動(dòng)測(cè)試需在5-200Hz掃頻范圍內(nèi)進(jìn)行48小時(shí)耐久試驗(yàn)，截齒振幅偏差應(yīng)控制在初始值的±8%以內(nèi)。值得關(guān)注的是內(nèi)蒙古某露天礦應(yīng)用案例表明，采用高頻感應(yīng)二次強(qiáng)化的截齒在砂巖夾層工況下的有效切割距離提升至368m，較傳統(tǒng)產(chǎn)品提高27%。創(chuàng)新性的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)追蹤截齒工作溫度及振動(dòng)頻譜變化，當(dāng)軸向擺動(dòng)量超過(guò)0.5mm時(shí)自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警機(jī)制。
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