采煤机滚筒和截齿受力分析及优化

采煤机截齿分析与优化采煤机截齿是煤矿生产中非常重要的零部件，其设计和优化对于提高采煤效率、降低生产成本具有重要意义。

本文将对采煤机截齿进行分析与优化，探讨如何提高其使用寿命和工作效率。

一、采煤机截齿的作用采煤机截齿是采煤机上的关键部件，其作用是在采煤机工作时破碎和剥离煤矸，将煤矿采取，是煤矿开采过程中不可或缺的工具。

采煤机截齿通常由合金和硬质合金制成，具有硬度高、耐磨性好、抗拉强度大的特点，能够适应煤矿中复杂的工况和恶劣的环境。

二、采煤机截齿的现状分析目前，采煤机截齿在工作中普遍存在磨损快、寿命短、效率低等问题。

主要原因是煤炭的硬度高，煤岩中夹杂的石头和砂石颗粒对截齿的磨损非常严重，导致截齿很快失效。

采矿工作环境复杂，温度高、湿度大、粉尘多，也会对截齿的使用寿命造成影响。

三、采煤机截齿的优化方向为了解决采煤机截齿存在的问题，需要进行优化设计和改进。

下面列举了一些采煤机截齿优化的方向：1.材料选择：选择耐磨性好、抗拉强度大的合金材料或者硬质合金材料来制作截齿，提高截齿的硬度和耐磨性，延长其使用寿命。

2.结构设计：优化截齿的结构设计，增加其强度和稳定性，使其能更好地适应煤矿中的工作环境，减少磨损和断裂的风险。

3.表面处理：对截齿表面进行特殊处理，如喷涂耐磨层、硬化处理等，提高其表面硬度和耐磨性，延长使用寿命。

4.工艺优化：优化截齿的生产工艺，提高生产精度和质量控制水平，确保每个截齿都具有一致的性能和质量。

5.配套优化：优化截齿和采煤机的配套设计，提高二者之间的匹配度，减少截齿在工作中的受力和磨损，提高工作效率。

四、采煤机截齿优化的意义通过对采煤机截齿进行优化，可以达到以下几个方面的意义：1.提高采煤效率：优化后的截齿具有更好的破碎和剥离性能，能够更快、更有效地采煤，提高采煤效率。

2.减少生产成本：优化后的截齿具有更长的使用寿命，减少更换和维护成本，降低生产成本。

3.保障安全生产：优化后的截齿具有更好的稳定性和可靠性，减少断裂和故障的风险，保障采矿的安全生产。

采煤机和掘进机截齿的失效分析及对策1、截齿的失效分析截齿在截割煤岩时承受高的压应力、剪切应力和冲击负荷，煤的硬度虽不很高，但其中经常会遇到煤矸石等硬的矿料，并且在采煤和凿岩过程中，截齿还有升温问题，导致齿顶材质软化，加速了截齿的失效过程。

1．1刀头脱落当截齿磨损到一定程度后，其齿尖的硬质合金(刀形齿为合金片，镐形齿为合金头)将脱落。

刀头脱落的原因主要有2个方面：(1)钎焊质量问题，如焊接处存在夹砂、微裂纹以及虚焊等缺陷；(2)截齿在截到煤岩时承受的强大冲击负荷，致使缺陷产生应力集中，反复的冲击，必然导致合金刀头的松动，直致脱落。

脱落硬质合金刀头的截齿已经完全失效。

1．2刀头碎裂(崩刃)截齿截割煤岩时在冲击载荷的作用下，刀头处于高压应力状态。

若遇到煤岩中坚硬的矿料，在齿刃与煤岩接触不良处承受高的剪应力，处于拉应力状态，当拉应力超过合金的强度极限时即发生碎裂，对于刀形齿来说表现为合金片的断裂，而镐形齿为镶嵌刀尖的折断。

合金刀头碎裂一崩刃后，截齿缺乏锐利的合金齿尖，使截割阻力剧增，直接影响生产效率的提高，且加剧了截齿的磨损。

1．3截齿的磨损(1)磨粒磨损截齿在工作过程中，磨粒(煤矸石等)与截齿表面间产生较大的压应力，带有锐利棱角并具有合适的迎角的磨粒能切削截齿表面形成显微切削；如果磨粒不够尖锐或刺入截齿表面角度不适当，则在截齿表面挤出犁沟，随着截齿工作时间的延长，磨粒反复对截齿表面推挤，产生严重的塑性变形流动，使得表面下层塑性发生相互作用，导致塑变区内位错密度增加，变形材料表面产生裂纹，裂纹扩展，截齿表面形成薄片状磨屑。

而且煤层中存在腐蚀性介质与截齿表面发生化学反应而造成表面材料腐蚀，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。

(2)热疲劳磨损截齿在截割煤岩时，承受高的间歇式的冲击载荷，为了分析其对截齿表层的破坏，可将冲击载荷分解成法向力和切向力。

法向力和切向力通过接触点作用传递到截齿次表层，在这些力的作用下，截齿表面上较硬的微凸点将变形，反复挤压导致附近软表面产生塑性流动并在截齿亚表面层形成积累。

摘要对中厚煤层的开采在煤矿生产中有重大的经济利益，而采煤机的滚筒在开采过程中有相当重要的作用，其好坏直接影响到采煤的效率，基于此，本文对MG500/1130—WD交流电牵引双滚筒采煤机的滚筒进行了实际分析与设计。

本篇论文通过查阅相关文献资料、寻求毕业设计指导老师的帮助以及与同学商量、探讨的方式，对采煤机的整体结构、截割部结构设计进行了阐述，重点介绍了截割部的滚筒。

论述了截割方向、速度、截距，煤层特性与比能耗之间的关系，分析了地质环境以及机械结构对滚筒寿命的影响，并针对某一地质环境，重点对滚筒的螺旋叶片、截齿配置，滚筒的制造工艺，进行了优化分析设计，同时对采煤机滚筒在工作时的受力情况进行了分析。

通过上述工作的整合，得出在这一地质环境下采煤机滚筒的优化值，并通过Autocad画出了滚筒主要部件的图形。

从而基本完成了毕业设计论文的要求，较为圆满的完成了任务。

关键词：滚筒；螺旋叶片；截齿配置AbstractIn the mining of thick coal seam in coal mine production is a major economic benefit, while the roller in the mining of coal mining machinery in the process to have very important function, its direct influence on the efficiency of coal mining, and based on this, the paper to MG500/1130—WD electric traction shearer drum of the analysis and design. In this thesis, with the way of literature study，ask for the help of the teacher of graduation design and discussing with my students。

采煤机截齿分析与优化随着采煤机在煤矿中的广泛应用，采煤机截齿的质量和稳定性对于采煤效率和生产效益至关重要。

本文对采煤机截齿的设计、制造和使用过程进行了分析和优化，旨在提高采煤机截齿的性能和使用寿命。

采煤机截齿的设计采煤机截齿是采煤机的重要部件之一，其设计应满足以下要求：1. 高强度和耐磨性能。

采煤机截齿在使用过程中需要承受高强度和大摩擦力，因此需要具有较高的强度和耐磨性能。

2. 适应不同的采煤条件。

不同的煤层地质和采煤方式需要不同的截齿类型和设计参数，因此采煤机截齿的设计应考虑应对各种采煤条件的需求。

3. 易于更换和维修。

采煤机截齿在使用过程中会磨损或损坏，需要进行更换和维修。

因此，采煤机截齿应设计成易于更换和维修的结构。

采煤机截齿的制造包括材料选择、加工工艺和质量控制等方面，其质量对于采煤机的生产效益和运行稳定性具有重要影响。

1. 材料选择。

采煤机截齿的材料应具有高强度、高耐磨性和良好的韧性，以满足其在采煤过程中的高强度和重载荷。

目前常用的材料包括高锰钢、合金钢、钴基合金等。

2. 加工工艺。

采煤机截齿的加工工艺应选择合适的工艺流程和设备，如锻造、铸造、冷锻等，以确保截齿的加工精度和强度。

3. 质量控制。

采煤机截齿的制造过程应进行质量控制，包括材料检测、加工工艺控制、成品检查等，以保证截齿的质量符合标准要求。

采煤机截齿在使用过程中需要注意以下事项：1. 定期检查和更换。

采煤机截齿在使用过程中会受到不同程度的磨损和损坏，需要定期检查和更换，以确保截齿的工作性能和安全使用。

2. 合理维护和保养。

采煤机截齿在使用过程中需要保持干燥、清洁和充油润滑，以减少磨损和延长使用寿命。

3. 选择适当的截齿类型和参数。

不同的采煤条件需要不同的截齿类型和参数，应根据具体采煤条件选择适当的截齿，以提高采煤效率和效益。

综上所述，采煤机截齿的设计、制造和使用是影响采煤机性能和使用寿命的重要因素之一。

应根据具体采煤条件和需求，选择合适的截齿类型和参数，并进行质量控制和合理维护，以提高采煤效率和生产效益。

采煤机截齿分析与优化采煤机截齿是采煤机上的重要部件之一，主要用于破碎煤层和采煤作业。

采煤机截齿的优化设计和使用对于提高采煤效率、降低生产成本具有重要意义。

本文主要对采煤机截齿进行分析和优化。

一、采煤机截齿的结构和工作原理采煤机截齿由齿座、齿柄和齿头三部分组成。

齿头为截齿的最重要部分，一般采用锻造工艺制作。

齿柄与齿座连接，是支撑和固定齿头的部分。

采煤机截齿通过齿头的形状和质量来破碎和采取煤层。

齿头的外形一般采用直线型和曲线型两种形式。

采用直线型时，采煤机截齿容易产生强大的压力和冲击载荷，这会导致截齿的易损性增强，因此应采用抗弯强度高、硬度高的材料。

采用曲线型时，可使截齿对岩石的作用力更加平衡，截齿的易损性相对较小。

1、材料优化：截齿所采用的材料直接影响其使用寿命和耐久性。

现代采煤机截齿采用高耐磨、高韧性的合金材料制造，其硬度和强度能满足不同生产场合的需求。

2、齿头结构优化：齿头的设计和结构直接影响截齿的破碎效果和使用寿命。

为了提高采煤效率和延长截齿的使用寿命，齿头的设计应更加精细化，并采用表面增强技术来提高其耐磨性和耐腐蚀性。

3、润滑与冷却系统：截齿工作时会产生大量的热量，对截齿的加工精度和使用寿命会产生负面影响。

因此，在采煤机截齿工作时需要适当设置润滑和冷却系统，降低截齿温度，提高截齿的工作性能和寿命。

4、装置间距和夹角优化：采煤机截齿的装置间距和夹角是影响破碎效果的重要因素。

为了使截齿对煤层的作用力更加均衡，应将截齿的装置间距和夹角优化设定，避免产生误差和浪费能源。

5、机械状态监测：采煤机截齿的使用寿命和性能受到许多因素影响，通过对机械状态进行监测和评估，可以更加准确地预测截齿的寿命和故障，提高生产效率和安全性。

三、结论与展望采煤机截齿的优化设计和使用对于提高采煤效率和生产能力具有重要意义。

本文分析了截齿的结构和工作原理，总结了优化设计的方法，包括材料优化、齿头结构优化、润滑和冷却系统、装置间距和夹角优化以及机械状态监测。

采煤机截齿分析与优化
随着工程机械行业的发展，采煤机在煤矿行业中的应用越来越广泛。

采煤机的效率和质量主要取决于其切削系统中的截齿。

截齿是采煤机刀盘上的重要部件，其主要作用是与煤岩石进行切削接触，进行采煤作业。

传统的截齿设计大多仅考虑其切削性能，而忽略了截齿的寿命和维护成本等方面的因素。

因此，为了提高采煤机的运行效率和降低维护成本，需要对截齿进行深入的分析和优化设计。

分析和评估采煤机截齿的性能，需要考虑多个因素，包括截齿的材料、表面硬度、形状设计、密度分布等。

其中，材料的选择是关键因素之一。

当前市场上的截齿材料主要包括高锰钢、低合金钢和钒钛合金等。

高锰钢具有良好的耐磨性、韧性和强度，但其价格昂贵且易断裂。

低合金钢价格相对较低，但其耐磨性较低，易生锈。

钒钛合金则具有较高的硬度和耐磨性，但价格较高。

因此，在选择截齿材料时需要综合考虑多个因素并进行比较。

截齿的形状设计也是影响其性能的重要因素之一。

截齿的头部形状可以分为锥形、圆形、方形等多种形式。

不同形状的截齿在不同采矿条件下的性能表现不同。

目前，一些研究表明，锥形头的截齿更适用于软煤或岩石采矿，方形头则更适用于硬煤和岩石采矿。

在进行截齿的分析和优化设计时，需要考虑多方面的因素，并进行综合比较和评估。

通过优化截齿的设计，可以提高采煤机的效率和质量，降低维护成本，并有效延长采煤机的寿命。

采煤机截齿截割破岩能力分析采煤机截齿截割破岩能力分析随着矿山工程的不断发展，采煤机已经成为煤矿生产过程中不可或缺的重要设备，采煤机的截齿截割破岩能力直接关系到采煤效率和生产质量。

因此，深入研究采煤机的截齿截割破岩能力，对于提高采煤机的使用效率，降低生产成本至关重要。

一、采煤机截齿截割破岩的工作原理采煤机截齿截割破岩能力是依靠截齿对煤岩体的损伤作用发挥的。

采煤机截齿的结构为主刀和齿体，主刀通过转动的方式带动齿体旋转，齿体在旋转的过程中对煤岩体进行割伤和破碎。

当齿体贴着岩石表面旋转时，它会产生离心力和剪切力，这些力量让齿体对岩石的切割、撞击、破碎有了很好的效果。

二、采煤机截齿截割破岩的关键参数1、齿头角度齿头角度是采煤机截齿截割破岩的一个重要参数。

在实际生产中，齿头角度通常是10-15度，角度过大会降低截齿的切入效果，而角度过小会使齿头容易磨损。

2、齿头的尖度齿头的尖度也是影响采煤机截齿截割破岩能力的一个重要参数。

尖度越大，越有利于齿头的切入效果，但是也会导致齿头容易磨损。

一般来说，尖度在8-15mm左右比较适宜。

3、齿头的长度齿头的长度对采煤机截齿截割破岩的能力也有一定影响，一般来说，齿头长度在20-30mm的范围内比较合适。

三、采煤机截齿截割破岩的影响因素1、岩石硬度岩石硬度是影响采煤机截齿截割破岩能力的一个重要因素。

硬度越大，越有利于齿头的切割和破碎。

在硬度较大的岩石中，齿头需要更加锋利和尖锐，才能更好的对岩石进行切割；而在硬度较小的岩石中，更加重要的是截齿的抗压能力。

2、岩石的成分不同的岩石成分，对采煤机截齿截割破岩的影响也是不一样的。

比如说，石灰岩中含有较多的钙质，会使齿头容易受到侵蚀和磨损；而煤岩体中含有较多的硫，会使齿头容易受到腐蚀。

因此，在截取不同成分的岩石时，需要采用不同的截齿类型和参数。

四、采煤机截齿截割破岩的优化与进展采煤机截齿截割破岩能力的提高，离不开新材料的应用和技术手段的改进。

采煤机镐型截齿的受力分析作者：胡建平当今社会发展和生产的过程中，煤炭作为各个生产单位和企业不可缺少的能源之一，煤炭的采集是当前的重点项目。

随着社会不断的发展，人们对煤炭的需求也在不断的增加之中，这就使得人们在煤炭的采集过程中越来越重视其器械设备的更新和换代。

采煤机截齿是直接破碎煤体的刀具。

是实现煤炭现代化施工的主要设备。

它在工作中经常受到强烈的冲击和磨损，更换截齿的工作也很频繁，在使用的过程中能够减少劳动力，提高员工的安全，在采煤机施工的过程中截齿工作作为主要的承力者，它消耗量的大小直接关系到采煤成本的高低，因此，设计出结构合理、选材正确的截齿具有重要意义。

镐形截齿破煤机理镐形截齿撞击煤岩体的过程中，截齿齿尖以一定的角度锲入煤岩体内，从而使煤岩体被压部位逐渐粉碎。

随着截齿锲入深度的增加，煤岩体内部的压张力逐渐增大，使被粉碎的煤岩体的截面不断扩大。

同时，被压部位表面会产生大的弹性变形，从而使煤岩体断裂，并形成扇形落煤。

镐形截齿受力分析在截割过程中，单个镐形截齿的受力情况主要包括截齿轴向的截割阻力J=Ah（0.3+0.35×103bp）式中A———煤岩体的截割阻抗，kN/m；h———截齿截割厚度，m；bp———截齿计算宽度，m。

螺旋滚筒牵引速度方向的推进阻力Q＝kqJ=（0.5~0.8）J式中kq———推进阻力与截割阻力的比值。

根据式（1）、式（2），结合实际工况中各变量的数值，可以计算出MG300/710-WD采煤机单个镐形截齿的截割阻力和推进阻力分别为J=78.84 kN和Q=63.07 kN。

镐形截齿模型建立及受力求解根据MG300/710-WD采煤机选用的镐形截齿，利用Pro/E三维设计软件建立几何模型。

镐形截齿与煤岩体接触姿态，如图1所示。

图1截齿与煤岩体接触姿态α.截齿齿尖的圆锥半角β.截齿锲入煤岩体角度l.截齿齿尖在煤岩体上的圆孔半径根据图1可知，单个截齿轴向力Y=J+Qcosβ=138.11 kN单个截齿径向力X=Qsinβ=21.57 kN采煤机是集先进的器械，电气和液化为一体的综合性设备，是煤炭生产和加工的过程中主要的设备和不可缺少的器械，其在使用的过程中不但能够降低人工成本，达到生产过程中的高效性，高产量，低消耗的重大优势。