?采煤截齿，截齿失效原因及处对策报告采煤截齿

采煤截齿，采煤截齿失效原因及处对策报告

煤矿综采队反应说截齿性能的好坏对采煤生产能力的发挥、采煤机功率的消耗、工作平稳性

和其它零件的使用寿命有很大的影响，要求使用性能更好的采煤截齿；然而市场上国产采煤

截齿质量与进口截齿相比还有较大差距，进口截齿虽然性能好但是价格过高又提高了煤矿业生产成本。经过对采煤机作业中截齿的损坏情况进行分析，我们总结出来了2点可以降低采煤用截齿消耗量，提高劳动生产率，减轻井下工人的劳动强度等都有很大帮助的应对措施。

1、采煤截齿刀头、齿体的磨损：

采煤截齿在工作过程中煤砰石等较硬的岩石与刀头、截齿体摩擦，各种形状的岩石与硬质合金刀头撞击;岩石刺入截齿表面则在截齿表面挤出犁沟，随着截齿工作时间的延长，如果长时间的单面磨损，就很容易使截齿体表面产生裂纹，裂纹扩展导致变形材料形成截齿合金刀头的脱落。而且煤层中还存在腐蚀性介质与截齿表面发生化学反应，而造成表层材料腐蚀，机械性能下降，并使表层金属与基体材料结合力降低，加快了截齿材料表层的磨损。同时采煤截齿在切煤岩时，由于磨损热使刀头磨损表面产生600一800℃的高温，而截齿切削煤岩是周期性的，当刀头接触煤岩时升温，离开煤岩时降温，使截齿齿顶产生高温回火，截齿表面的性能发生变化，硬度下降50%，加速了截齿的磨损。采煤截齿刀头、齿体的磨损应对措施就采煤截齿磨损现象，我发现各矿使用截齿的失效各不相同，软质煤或夹砰少的各矿，截齿失效以多次磨损为主，硬质煤或夹砰多的各矿多以合金头崩碎、丢失和刀杆折断为主。在复杂的工况的条件下，高硬度不一定对应高的耐磨性，公司矿山机械也用过等离子熔覆的截齿，但效果并不是很理想。针对截齿刀头、齿体的磨损我们采用过很多的方法，刚开始使用进口耐磨截齿，进口截齿在性能方面确实先国产产品，基层单位反映良好，但是高价格始终是一个负担，在多方调研后我们公司决定使用耐磨堆焊截齿。采煤截齿堆焊耐磨涂层，合金头下方形成一个耐磨环，耐磨环可以保护合金头增加截齿整体抗磨性能。2009年以后我们公司使用的采煤截齿都是采用北京固本KB515耐磨焊丝堆焊的截齿，截齿厂家强调介绍了很多关于耐磨焊丝堆焊截齿由于固溶强化、弥散强化、错位强化、细晶体强化等强化作用使采煤用截齿具有较高的硬度（60HRC）较高的耐磨性等类的技术特性，对于耐磨堆焊涂层的成分组成公司不做

过多关注，更多的是看中实际使用情况，基层综采队反应使用情况很好，采煤截齿销售，综合来说比以前使

用的进口截齿约有10%的差距。

2、齿体的弯曲、折断

损坏的采煤截齿有一部分是齿体的弯曲、折断，我们分析可能是当截齿受到很大的外力时，导致截齿的结构尺寸、刚度、布置方式发生变化，引起截齿体弯曲。而且齿体的弯曲多发生在径向布置（弯矩变大）的刀型截齿上。齿体的弯曲、折断应对措施正确的选用采煤用截齿的类型。镐型齿适用于层理、节理发达或含夹石的脆性煤岩，而刀形齿适用于切割坚韧以及层理和节理不发达的煤岩。同时在煤质软和夹砰少的地方，使用齿体硬度高些(如HRC52)，气值相应低些的截齿，相反，采煤截齿供应商，则应考虑提高材料的塑性和韧性(气》80一10oJ/emZ)，稍微降低一些硬度(如HRC38一43)。

截齿损坏形式分析采煤截齿

采煤截齿损坏形式分析

通过对国内截齿损坏形式的调研和对一些国内外采煤截齿的解剖分析及抗冲击性能试验，截齿失效原因主要有以下几方面:

1

抗冲击性能低

通过大量观察损坏的截齿，发现多数截齿的损坏不是正常磨损失效，尤其在硬岩截割中更为严重。原因如下。

(1)合金刀头的性能差。国产合金中有石墨杂质，晶粒分布不均匀，部分合金中有裂纹，这是造成硬质合金头崩裂的主要原因;其次是国产合金压制工艺比较落后，采煤截齿哪家好，合金上下密度差大、孔隙多、硬度低。

(2)合金头钎焊残余应力大。由于合金刀头与齿体材料的热膨胀系数相差较大，且冷却时的收缩差随钎焊温度的增大而增大。国产采煤截齿多采用铜锌钎料，其焊接温度达950℃以上，焊接残余应力较大。

(3)截齿齿体头部崩裂和偏磨使合金头过早失去保护支撑。其原因主要是国产原材料性能不稳定，部分原材料中心疏松严重，使采煤截齿体内部有潜在裂纹。有的采煤截齿在工作时不能自转，往往造成齿体的偏磨。

2

耐磨性差

耐磨性是指合金刀头和齿头部的耐磨性能。国产截齿合金一般含钴量偏高，***不完整，密度低，硬度不高，致使截齿合金刀头耐磨性能差。而截齿头部则是由于原材料质量性能不稳定和截齿热处理工艺不当等原因，造成截齿头部有裂纹，硬度偏低，影响其耐磨性。

3

掉合金头

截齿掉合金头是截齿失效的主要形式之一。截齿掉合金头现象分为早期、中期和后期掉合金头。其中早期掉合金头所造成的危害大，截齿在很短的工作时间里，钎焊在采煤截齿体上的硬质合金刀头便从截齿体上掉下，致使截齿提前报废。截齿的早期和中期掉合金头的原因主要是焊缝质量差，强度低，截齿体加工尺寸控制不严，造成焊缝间隙过大或过小，致使焊料流动困难，从而造成合金头“挤死”或“缺焊”。为此我国颁发的煤炭行业标准MT246 -1996《煤矿用截齿》中对截齿的焊缝提出了要求，要求钎焊焊缝的剪切强度≥180 MPa ，优质截齿的钎焊焊缝的剪切强度≥230 MPa ，另外要求焊缝内焊料充盈度不小于80%。截齿掉合金头另外的原因就是合金头钎焊工艺不当和焊前处理不好。采煤截齿的后期掉合金头是因为截齿体前端的过度磨损使得硬质合金刀头过分突出，焊缝面积减小，从而导致焊缝强度不够造成截齿掉合金头。因此，要解决截齿后期掉合金头，除了提高钎焊质量和焊缝强度外，更重要的是提高截齿体前端的耐磨性。

工作原理

采煤截齿的工作过程为：在截齿前刃面作用下，煤发生破碎，同时产生大块的剥离。在刀尖开始接触煤的瞬间，刀尖接触范围内产生弹性和塑性变形，随着接触应力增大，超过强度极限时，被压碎成很细的粉末形成密实核，采煤截齿，这种密实核由处于受压状态下的粉碎煤组成，并且随着截割刀具的推进，密实核逐渐长大并集聚能量，截割阻力亦随之增大。密实核使前面一层煤区域受挤压，并使这一部分产生弹性变形。由于密实核周围矿体形成应力状态区，实际上起着改变截齿刀头的几何形状的作用。当采煤截齿刀尖的接触应力增加到极限值时，密实核前区域中的粉尘高速喷出，带动小块剥落。

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