[实用新型]一种高耐磨全寿命安全型采煤截齿

说明书

技术领域

本实用新型涉及采煤截齿，尤其是涉及一种高耐磨全寿命安全型采煤截齿。

背景技术

采掘机械所用的采煤刀具称为截齿，它是综采机上直接切割煤岩的关键零件。截齿是易损件，对吨煤成本有一定的影响，所以提高截齿质量，延长其使用寿命，对提高采煤机工作效率和降低生产成本有重要意义。

截齿是直接截割煤和岩石的，它受到煤和岩石的磨粒磨损和冲击，因此，对截齿的基本要求是：（1）高耐磨性；（2）高强韧性。当遇到夹矸及断层时不仅要求耐磨性好，而且耐冲击，最好达到刀头不崩裂，刀体不磨损。

一般的硬质合金截齿生产工艺过程是：齿体锻造——热处理——钎焊硬质合金头，这样的结果是钎焊硬质合金的热循环会使齿体退火而变软，降低了截齿的耐磨性；还有生产厂家采取如下的生产工艺：齿体锻造——钎焊硬质合金头——整体热处理，这样的结果是整体热处理会影响到合金头的性能，会在钎焊缝及硬质合金头中产生微裂纹，损害截齿使用寿命。这是一对很难解决的矛盾。针对截齿在使用中的难题，国内外都采取了种种措施，但是目前使用的截齿仍不够理想。

瓦斯和煤尘爆炸是严重威胁煤矿安全生产的重大灾害，此类事故一旦发生将造成群死群伤的严重后果，不仅严重影响矿井经济效益，而且会影响整个煤炭行业的整体形象，带来严重的社会问题。

瓦斯爆炸发生必须具备三个条件：（1）瓦斯浓度在爆炸极限范围内（5%——16%）（2）足够能量的引火源（3）空气瓦斯混合气体中氧含量在12%以上。因此防止瓦斯爆炸事故发生的重点在两个方面，其一是采取各种措施防止瓦斯聚集，目前采取的瓦斯抽采，通风排放就是为了防止瓦斯聚集。而消除引起瓦斯爆炸的能量源是瓦斯爆炸的另一重要技术手段。煤尘爆炸预防也有类似情况。

引起瓦斯和煤尘爆炸的引火源有：电器火花、放炮火源、机械摩擦、吸烟明火等，而机械与岩石摩擦、撞击产生火花也是引起瓦斯爆炸的重要原因。有文献报道了多起采煤截齿摩擦火花引发瓦斯爆炸的案例。根据对我国361起一次死亡3人以上的瓦斯事故引火源的统计，结果表明：电器火花引燃占总次数的41.55%，放炮火源占29.92%，摩擦撞击占8.59%，吸烟明火占1.94%，其它占18.00%。虽然摩擦和撞击火花是引起瓦斯爆炸的重要原因之一，但是这一问题还没有引起人们的充分认识，往往是在找不到其他火源的情况下，才会考虑摩擦撞击火花的原因。实验室研究表明：在金属与岩石撞击或相互剧烈摩擦出的部分热量，将导致熔化的颗粒沿着旋转或飞散的轨迹飞溅，颗粒在离切削表面10-30cm处最先产生火花，这是其切削表面的温度往往达到或超过1400℃，该温度足以使瓦斯被点燃或引爆。

随着我国煤矿向集约化生产方式的转变，大量高速、重载采煤机械已投入使用，如德国生产的EDW450/1000L型采煤机，其功率高达1000KW。为发挥设备效力，一般滚筒直径较大，截齿数量多，旋转速度快，截齿作为其核心配件起着相当重要的作用。从矿井安全角度看，当遇到夹矸时极易产生火花，此类截齿的最大问题是其本质不具备防火花功能。在没有及时停机的情况下，将产生二次火花，二次火花能量远高于一次火花，在瓦斯浓度达到爆炸极限或恰逢瓦斯突出时，极易发生瓦斯爆炸。

鉴于上述情况，有必要研究开发长寿命本安型煤矿截齿，此种截齿在遇到夹矸或坚硬煤层时，截齿与煤岩撞击不会产生火花或产生的火花不足以引燃瓦斯，这样就可以从根本上消除瓦斯爆炸的可能性。同时，截齿寿命应大大提高，以降低吨煤成本，降低工人劳动强度，提高经济效益。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高耐磨全寿命安全型采煤截齿，解决了采煤截齿使用中短寿命，同时截齿切割煤岩时，无火花，不能引燃瓦斯，确保截齿在全寿命周期中的使用安全。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括硬质合金头和采煤截齿齿体；本实用新型所述硬质合金头为蘑菇状硬质合金头，除蘑菇状硬质合金头裸露部分外，在采煤截齿齿体的锥体前部20～30mm打磨深度6～8mm处，堆焊硬度不小于HRC63的耐磨合金层，蘑菇状硬质合金头与采煤截齿齿体配合处用铜基钎焊层连接。

所述堆焊的耐磨合金层的厚度为7～9mm。

所述耐磨合金层的复合粉末的材料配方，按质量百分比分别为：80%的Ni60AA和20%的Co-WC；其中Co-WC中，Co和WC的质量百分比分别为：12%、88%。

所述蘑菇状硬质合金头材料，其化学成分的质量百分比分别为：11.5%的Co、87.5%的WC和0.5-1%的N。

本实用新型具有的有益效果是：