采煤机截齿的设计
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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。
采煤机截齿生产工艺分析摘要:采煤机截齿是采煤机的重要组成部分,是连接采煤机和煤岩的关键部件。
当前我国采煤机截齿的生产工艺还比较落后,不能满足煤矿行业对高质量截齿的要求。
本文对当前采煤机截齿生产工艺进行了分析,并针对目前采煤机截齿生产工艺存在的问题,提出了改进措施,提高了采煤机截齿的生产质量。
关键词:采煤机;截齿;生产工艺引言当前我国煤炭行业的发展形势越来越好,这主要得益于国家对煤炭行业的重视和大力支持。
我国煤炭行业的发展趋势主要有两个:一是向高产量、高质量、低成本方向发展;二是向大型化、自动化、智能化方向发展。
由于煤矿井下生产环境比较复杂,所以在采煤机中使用截齿能够很好地适应井下的工作环境,有效提高工作效率,降低生产成本。
随着我国煤炭行业的发展,对采煤机的性能要求也越来越高,采煤机的性能主要表现为两个方面:一是截齿的强度要高;二是截齿的使用寿命要长。
但是目前我国采煤机截齿生产工艺还比较落后,不能满足煤矿行业对高质量截齿的要求,所以本文对采煤机截齿生产工艺进行了分析,并提出了提高采煤机截齿生产质量的有效措施,促进我国煤矿行业实现可持续发展。
一、采煤机的使用环境在煤矿生产中,采煤机是一种重要的采煤机械设备。
它与其他采煤设备相比,具有较高的可靠性和安全性,同时也具有较高的生产效率。
由于煤矿工作环境复杂多变,采煤机截齿的使用寿命也相对较短。
在煤矿开采中,采煤机截齿的主要功能是截割煤层。
如在煤层中存在大量的松软、破碎的岩石时,会影响采煤机的正常工作。
同时,在不同煤质条件下,煤炭的硬度不同,会对采煤机产生不同影响。
例如,当岩石硬度较大时,采煤机截齿的磨损速度就会加快。
在坚硬岩石中,截齿磨损速度将会减慢甚至停止,因此需要使用硬度较高、韧性较好的截齿。
当煤层中含有大量矸石和大块岩石时,由于煤层中存在大量煤块和矸石等杂质,导致截齿容易损坏。
因此在煤矿开采中必须重视煤矿开采条件对采煤机使用条件的影响,制定科学合理的开采方案和作业措施。
煤矿截齿生产设计的行业标准煤矿用截齿类产品目前尚无国际标准,2006年以前,所遵循的标准均为《煤矿用截齿(MT 246-1996)》。
直至2006年8月份,煤炭科学研究总院上海分院发布起草了《MT/T 246-2006 采掘机械用截齿》。
此时,此标准替代1996标准,成为截齿生产与设计的主要遵循标准,也就是行业内俗称的“国标”。
这个标准以近年来在我国煤矿使用效果较好的国际著名公司产品的实测值为基础,结合我国实际情况制定。
《MT/T 246-2006 采掘机械用截齿》标准规定了采掘机械用截齿的术语和定义、产品分类、要求、试验方法、检验规则、包装、运输和存储等,且适用于截割坚固性系数f不大于6(单向抗压强度不大于60MPa)的煤和夹矸的煤矿采煤机、掘进机使用的截齿。
1、截齿分类按照国标规定,截齿按照几何形状分为扁形截齿和锥型截齿,按安装方法分为径向截齿和切向截齿。
扁形截齿一般为径向截齿,分为A、B两种型式。
锥型截齿一般为切向截齿,分成A、B两种型式。
所谓扁型截齿,即日常所说的刀型截齿。
所谓锥型截齿,即日常俗称的镐形截齿。
2、截齿型号编制与通常我们说的S型截齿和U型截齿不同,国标有一套统一的型号编制。
这套型号编制采用阿拉伯数字和汉语拼音混合编制。
如JAZ60/25、JBB75/40X25其含义如下:字母“J”代表采掘机械用截齿,“B代表”扁型截齿,“Z”代表锥型截齿。
当然,扁型截齿和锥型截齿又分为A、B两种型式。
然后是齿头(截齿头部伸出齿座的部分,顶部焊接硬质合金头)长度,单位为毫米mm,然后是(锥型截齿)齿柄直径,单位是毫米mm。
如果是扁型截齿,则为齿柄宽度x齿柄厚度。
以艾德截齿为例,U80系列(含U82、U84、U85)采煤机截齿,按照国标的说法就是JZA80/30。
即齿头部分为80mm,齿柄直径为30mm。
3、截齿技术要求除了在型号、分类等方面做了做了规定之外,国标对于截齿的性能参数也提出了要求。
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。
采煤机截齿分析与优化采煤机截齿是采煤机的重要配件之一,主要用于刮削煤炭,具有重要作用。
但是在采煤机使用过程中,由于煤层质量的不稳定性以及工作条件的恶劣,截齿的寿命和性能容易受到影响。
因此,对采煤机截齿进行分析和优化是非常必要的。
首先,在对采煤机截齿进行分析时,需要考虑到不同截齿的结构和性能。
当前,采煤机常用的截齿主要有圆锥齿、圆钢齿、钻具齿、齿板等。
这些不同的截齿结构具有各自的特点和应用范围。
比如说,圆锥齿具有翻滚截煤的功能,圆钢齿适用于弱煤层和细粒度煤炭的切割,钻具齿适用于岩石和硬煤等,而齿板则具有良好的耐磨性能和切割效果。
因此,在具体的应用中,需要选择合适的截齿结构,以提高采煤机的工作效率和寿命。
其次,在对采煤机截齿进行优化时,需要考虑到截齿的材料和制造工艺。
截齿的材料一般选择高强度、耐磨、抗张强度高的合金材料。
同时,在制造工艺方面,应严格遵守相关标准和要求,如精准测量,精密加工和热处理等,以确保截齿的质量和性能。
另外,在对采煤机截齿进行优化时,还需要注意以下几点问题。
首先是截齿的安装和调整。
正确的安装和调整可以保证截齿的工作效率和寿命,同时还可以减少采煤机的故障率和维修成本。
其次是采煤机操作人员的培训和管理。
操作人员的技术和素质影响着采煤机的安全和效率,因此,需要加强对操作人员的培训和管理,提高其技术水平和责任意识。
最后是对采煤机截齿进行定期检测和维护。
定期检测和维护可以及时发现和处理截齿的故障和问题,确保采煤机长期稳定运行。
总之,对采煤机截齿进行分析和优化是提高采煤机工作效率和寿命的关键。
在具体应用中,需要综合考虑截齿结构、材料、制造工艺以及安装调整、操作人员培训和管理、定期检测和维护等因素,以确保采煤机的长期稳定运行。
采煤机截齿的设计
摘要本文通过对采煤机截齿的优化设计来延长截齿的使用寿命。
本次设计通过认识和了解采煤机及截齿的工作情况,确定截齿的几何参数对截割性能的影响,从而寻求最佳的截齿参数。
然后通过对采煤机截齿的失效形式和失效原因的分析,寻找到影响截齿使用寿命的因素——材料、钎焊及热处理工艺。
在对截齿材料进行选择后,利用正交试验法对热处理工艺进行优化设计,从而选定工艺参数,建立最佳工艺方案。
达到采煤机截齿优化设计的目的,提高截齿的使用寿命。
关键词采煤机截齿;热处理工艺;正交试验法;优化设计
中图分类号td82 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)93-0167-02
0引言
煤炭工业持续,稳定,协调的发展,是顺利实现社会主义建设宏伟目标的重要条件。
随着煤炭工业的不断发展,对采掘机械的要求不断提高。
不断完善各类采煤设备,使之达到高效,高产,安全,经济;向遥控及自动控制发展,以逐步过渡到无人工作面采煤,是今后采煤机械化的发展方向。
截齿是采煤机上的主要零件之一,是破碎煤岩的工具,也是需要经常更换的易损件,提高截齿的强度、寿命,能很大程度的提高采煤机产效率,降低成本。
1 设计方案
本次设计的采煤机截齿主要应用于坚韧,夹石多,层理和节理不发达的韧性硬煤层,煤层厚度1.3m~3.5m,截割阻抗
a=240-360n/mm。
1.1 截齿的结构及几何参数
采煤机上的截齿种类很多,基本上分为两类:扁形截齿和镐形截齿。
根据煤层的性质及不同类型截齿的特点,这里选用扁形截齿中的屋脊状前面截齿。
屋脊状前面截齿的强度高,截煤时不易形成密实核,产生的煤粉少,截齿受力也相对减小。
这种截齿适用于韧性,夹石多的硬煤层。
根据截齿几何参数对截割性能的影响,选取恰当的截齿参数:
截角-80°;刀尖角-72°;后结构角-8°;后角-10°;侧角-10°;切削部宽度-15mm
截齿在齿座上的伸长度必须符合截割工况,以防止齿座与煤体接触而挤煤。
为此,截齿径向伸出长度lp应大于工作时的最大煤屑厚度hmax,可按下式确定:
lp=khmax
式中:k-储备系数,可取:对螺旋滚筒的径向截齿k=1.3~1.6,切向截齿k=l~1.2;对钻削头k=1.8~2.5;对立滚筒k=1.2~1.4。
取k=1.44
则lp=1.44*73=105mm
通过查得相关资料,初次确定截齿尾部尺寸,长h=38mm,宽
b=26mm,尾部长度为95mm
1.2 截齿的材料及工艺
目前,采煤机截齿均是采用焊接硬质合金刀头工艺以提高其综合性能。
由于刀头和齿体材料不同,导热性也不同,影响了焊缝质量,使截齿出现刀头掉落、磨损不均的现象。
根据截齿工作条件,本文选择合理的渗硼工艺,通过正交试验分析及试验验证得出最佳的渗剂配方及工艺条件,它们是: 15%b4c+ 10%na2sif6+ 2%kbf4,充填剂(sic) 73% ,渗硼温度为950℃,渗硼时间为16h.
1.3 截齿的受力计算
切削力z与煤的性质(截割阻抗,压张情况,脆塑性),刀具几何参数(截角,截刃宽度,前面形状及安装角度)及截割参数(切削厚度,截距,截割方式及刀具配置)有关。
综合上述分析:
此外,力x将引起变形和对o-o1轴的扭应力τmax=t/αhb2=xa/αhb2=0.33*4914*37.5/(0.22*38*262)=10.76 mpa﹤[τ]=40 mpa 由此可知,所选截齿的尺寸满足材料的强度要求。
2 结论
本文根据截齿几何参数对截割性能的影响,从而寻求了最佳的截齿参数。
选择了最佳的材料及工艺参数,并进行受力分析及强度计算,确保满足使用要求,达到采煤机截齿优化设计的目的,提高截齿的使用寿命。
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