工作原理及影響因素
1. 采煤機截齒耐磨堆焊層的工作原理
截齒耐磨堆焊層實質上是一個沿截齒齒頭圓周方向，采用堆焊方法形成的、具有一定寬度(20～30mm)和一定厚度(2～3mm)的環形隔離帶(見圖2)。這個環形隔離帶使齒頭不再與被采煤巖直接接觸，保護截齒齒頭母材免遭強烈磨損;齒頭壽命延長的同時維護了硬質合金刀頭正常作業，免遭刀頭過早脫落使截齒失效。截齒堆焊層的工況條件比較復雜，截齒在切割煤巖過程中除了承受周期性壓應力、切應力和沖擊載荷作用外，還要承受長時間磨粒磨擦、沖擊產生的溫升作用以及腐蝕介質的腐蝕作用。
不難看出，截齒堆焊層的性能要求比較苛刻，首先自身要耐磨，也就是說在采煤過程中，截齒堆焊層與煤層間會發生持續磨擦運動，截齒堆焊層必須經受住煤層的長時間磨損。在這種情況下，堆焊層的硬度、耐磨性越高越好;其次，必須考慮截齒在切割煤巖過程中不可避免的沖擊載荷作用，如果堆焊層的硬度太高，金屬韌性較差，堆焊層金屬容易發生崩裂或斷裂。因此，堆焊層的硬度不一定是越高越好，而是應當綜合考慮，使其具有良好的綜合抗磨性能。所謂綜合抗磨性能，是指具有較高耐磨性能前提條件下，適當降低硬度和耐磨性，以其適度的耐磨性改善堆焊層綜合抗損性。最佳的綜合抗損性與堆焊層硬度之間存在一定的匹配關系，該關系的量化確定，可能對于截齒堆焊層焊接材料性能的重大改進產生積極的推動作用。
鎬型截齒由硬質合金刀頭、齒頭和齒柄三部分組成，采用釬焊工藝將硬質合金刀頭嵌入齒體連接。可供選用的、能夠滿足截齒工況條件的齒體鋼種很多，截齒制造企業可根據截齒種類及具體工況條件選擇合適的截齒刀體材質。有些截齒經受不住采煤過程中煤炭巖石的強烈磨損，而且因其過早磨損而喪失對硬質合金刀頭的保護，導致刀頭過早脫落、失效。在嵌入合金刀頭附近圓周方向堆焊一個推焊層，相當于在截齒齒體薄弱環節加裝了一圈鎧甲(見圖3)，避免截齒齒體與被切割煤炭過早直接接觸，保護截齒齒體免遭煤炭及巖層強烈磨損。
圖3 截齒的組成
截齒堆焊層的使用性能影響因素較多，總體上有三大因素：一是載荷力的影響。在采煤過程中，凡是增大作用在堆焊層與煤巖間接觸力的因素，如增大采煤機牽引速度時，截齒的切割阻力增大，截齒的磨損現象就會加劇;二是截齒的幾何參數和排列方式的影響。合理的截齒幾何形狀參數以及與被采煤巖物理特性良好匹配的截齒排列方式，可以減小截齒的切割阻力和軸向力，從而減緩截齒的磨損;三是堆焊層與煤巖材料特性的影響。煤質的軟硬以及夾矸石的多少，對截齒的磨損影響非常明顯。煤質較軟、夾矸石較少的煤巖，截齒切割阻力較小，采煤機牽引阻力也較小，截齒的磨損率較小;反之，截齒的磨損率較大。
在上述堆焊層性能影響因素中，第一點和第二點是外在因素，第三點是內在因素，外因通過內因起作用。也就是說，無論是載荷力的影響，還是截齒的幾何參數和排列方式的影響多木專業生產等離子弧粉末堆焊機，最終要反映到堆焊層與煤巖材料特性的影響。材料特性是核心影響因素。在這里，煤巖材料特性是被預先選定的(即被采煤巖特性是客觀已經存在的)，可以改變材料特性的是截齒堆焊層。而截齒堆焊層特性的改變，歸根結底取決于堆焊材料成分、組織和性能的變化，以及配套堆焊工藝的嚴格實施。
陳誠 13651967323
