截齒是由哪些材料組成的
一、優化材料與制造工藝
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選用特殊材料
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齒頭材料:選用高硬度、高韌性的硬質合金作為齒頭材料。例如,采用納米結構硬質合金,其晶粒細小,能提高硬度和韌性。與傳統硬質合金相比,納米硬質合金的耐磨性可提高 30% - 50%。同時,精確控制硬質合金中的成分比例,如適當增加碳化鎢含量、優化鈷含量,以增強齒頭的耐磨性和抗沖擊性。
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齒體材料:對于齒體,選擇強度高合金結構鋼,如 42CrMoA 等鋼材。這種鋼材經過合適的熱處理工藝,如淬火和回火,可以使齒體獲得良好的強度和韌性。并且在齒體材料加工過程中,嚴格控制鋼材的純凈度,減少雜質元素,降低材料內部缺陷,提高齒體的質量。
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改進制造工藝
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焊接工藝:在齒頭和齒體的焊接過程中,采用的焊接技術,如真空釬焊或高頻感應釬焊。這些焊接方法可以精確控制焊接溫度和時間,使焊接接頭質量更高。例如,真空釬焊能夠減少焊接過程中的氧化現象,提高焊接強度。同時,選用高質量的釬焊材料,如銀基釬料,其具有良好的流動性和潤濕性,能使齒頭和齒體更好地結合,確保焊接牢固,防止齒頭在使用過程中脫落。
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加工精度控制:通過高精度的數控加工設備來制造截齒,確保齒頭和齒體的尺寸精度和形狀精度。精確的尺寸可以保證截齒在安裝和工作過程中的穩定性。例如,嚴格控制齒頭的錐度和齒體的安裝孔尺寸,使截齒安裝后與采煤機或掘進機的滾筒等工作部件緊密配合,減少工作過程中的振動和偏心,從而延長使用壽命。
二、合理的表面處理
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涂層處理
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耐磨涂層:在截齒表面涂覆耐磨涂層,如氮化鈦(TiN)涂層、碳化鉻(Cr?C?)涂層或類金剛石涂層(DLC)。這些涂層可以顯著提高截齒的耐磨性。以 TiN 涂層為例,它的硬度可達 2000HV 左右,摩擦系數較低。在切割過程中,涂層可以減少截齒與被切割物料之間的摩擦磨損,同時還能防止物料對截齒的腐蝕。涂層的厚度一般在 2 - 5μm 之間,過薄的涂層防護效果不佳,過厚則容易出現涂層剝落的現象。
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抗腐蝕涂層:在一些潮濕或有腐蝕性介質的工作環境中,采用抗腐蝕涂層,如鋅鋁涂層。鋅鋁涂層可以在截齒表面形成一層致密的保護膜,將截齒與外界腐蝕性物質隔離。當涂層局部破損時,鋅鋁涂層還能通過犧牲陽極的方式保護基體材料,防止截齒生銹和被腐蝕。
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表面強化處理
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噴丸處理:對截齒齒體進行噴丸處理,通過高速彈丸撞擊齒體表面,使齒體表面產生一定的塑性變形,形成一層殘余壓應力層。這層壓應力層可以提高齒體的抗疲勞性能。例如,在截齒受到周期性的切削力時,殘余壓應力能夠抵消部分拉應力,從而延緩裂紋的產生和擴展,延長截齒的使用壽命。
三、正確的使用和維護
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合理安裝
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在安裝截齒時,要確保截齒安裝到位,并且安裝精度符合要求。按照設備制造商的說明書進行操作,使用合適的安裝工具。例如,在安裝采煤機截齒時,要保證截齒與滾筒上的安裝座緊密貼合,安裝后截齒的軸向和徑向跳動量把控在規定范圍內,一般軸向跳動不超過 1 - 2mm,徑向跳動不超過 0.5 - 1mm。這樣可以保證截齒在工作過程中受力均勻,減少因安裝不當引起的額外磨損和損壞。
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優化工作參數
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根據被切割物料的性質和設備的性能,合理調整切割速度、進給量等工作參數。例如,在切割硬度較高的巖石時,適當降低切割速度和增加進給量,可以減少截齒齒頭所承受的沖擊力,避免齒頭因過度沖擊而損壞。同時,避免設備長時間超負荷工作,防止截齒在惡劣的工況下過度磨損。
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定期維護和更換
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建立定期檢查制度,對截齒的磨損情況、安裝情況等進行檢查。在每次工作班次前后,對截齒進行簡單的外觀檢查,查看是否有齒頭磨損嚴重、齒體變形、焊接處松動等情況。當截齒的磨損量達到一定程度,如齒頭磨損超過原始尺寸的 1/3 時,應及時更換截齒。同時,在維護過程中,清理截齒表面的雜物和煤塵等,保持截齒工作環境的清潔,也有助于延長其使用壽命。