石家莊大陽礦山機(jī)械技術(shù)開發(fā)有限公司發(fā)明的專利截齒

1、石家莊大陽礦山機(jī)械技術(shù)開發(fā)有限公司發(fā)明的專利截齒與世界各國鎬形截齒的結(jié)構(gòu)及性能分析比較幾十年來，鎬形截齒在煤炭采掘、工程巷道掘進(jìn)、公路維修路面銃刨，工程 旋挖鉆進(jìn)等領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。鎬形截齒的廣泛應(yīng)用主要是由于它的結(jié)構(gòu)簡 單，制造容易，適用性強(qiáng)。為了適應(yīng)各種不同的工作對象，提高鎬形截齒的使用壽命，世界各國各大公 司的產(chǎn)品也不斷在做一些結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。這些結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)主要著眼于提高截齒 尖部穿透力及壽命，提高齒體頭部的耐磨性。到目前為止，鎬形截齒的結(jié)構(gòu)大體分為五種，下面對這五種結(jié)構(gòu)及性能進(jìn) 行一些分析：第一種，合金鋼齒柄鑲焊錐住形硬質(zhì)合金齒尖。（圖一）這種結(jié)構(gòu)是最原始的結(jié)構(gòu)，但至今世界各國百分之

2、九十以上的鎬形截齒仍采用這種結(jié)構(gòu)，包括知名的凱南麥特公司、德國的維特根公司、瑞典的山特維克公司，及絕大多數(shù)的中 國公司都大量采用這種結(jié)構(gòu)。目前，這種結(jié)構(gòu)的鎬形截齒在市場上用量最大。這種結(jié)構(gòu)為適應(yīng)不同工況，只靠改變硬質(zhì)合金齒尖的尺寸（齒尖直徑從8mm-42mm）,以增強(qiáng)其強(qiáng)度，但是這種截齒的失效形式 85%以上不是由于硬質(zhì)合金尖 損壞而失效，而是由于截齒體頭部過早磨損而致使合金尖脫落而失效（圖二）。因而提高截齒體頭部硬度成了提高這種截齒壽命的關(guān)鍵。然而，無論選取多好的合 金鋼，其頭部淬火硬度也只能達(dá)到 HRC50左右，即便達(dá)到HRC50,由于在工作 時截齒和工作對象接觸部位的溫度可高達(dá) 700多

3、度，頭部耐磨性急劇下降，因而， 這種結(jié)構(gòu)限制了提高壽命的可能性。圖 一圖 二第二種，合金鋼齒體嵌鑲蘑菇頭形狀硬質(zhì)合金齒尖（圖三）。為了克服 第一種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，近些年來，一些大公司推出了蘑菇頭硬質(zhì)合金齒尖結(jié)構(gòu)。 很 顯然，這種結(jié)構(gòu)要比第一種結(jié)構(gòu)好得多。 在使用中，蘑菇頭保護(hù)了部分齒體鋼體（圖四）是這種金屬，減緩了合金齒尖脫離時間，從而使截齒壽命提高了很多 結(jié)構(gòu)的截齒在使用中磨損的照片。圖二圖四第三種，同第二種結(jié)構(gòu)類似，山特維克公司發(fā)明了一種專利截齒硬質(zhì)合 金尖結(jié)構(gòu)。（圖五）這種“禮帽”型結(jié)構(gòu)合金齒尖結(jié)構(gòu)的截齒，由于齒尖高度增 大，且下部直徑增大，使截齒體的磨損進(jìn)一步減緩，從而壽命增加，（圖六）是

4、在種截齒在使用中磨損的照片。但是，其對焊接強(qiáng)度要求高，并且這種截齒不適 用于較硬的工作對象，因?yàn)檫@種工作條件下，齒尖極易脫落。第四種，為了達(dá)到保護(hù)齒體金屬的目的，山特維克和BETEK公司又采用了外加硬質(zhì)合金保護(hù)環(huán)及保護(hù)套的結(jié)構(gòu)。（圖）這兩種設(shè)計(jì)中的硬質(zhì)材料套及環(huán)都必須做得足夠大（厚），否則在使用中極易受沖擊而破碎。但是，尺寸太大 又會增大工作阻力。而且這種結(jié)構(gòu)給焊接帶來困難，且制造成本較高。圖七第五種，是中國石家莊大陽礦山機(jī)械技術(shù)開發(fā)有限公司發(fā)明的專利截齒結(jié)構(gòu)（圖八、圖九）。這種結(jié)構(gòu)克服了上述各種截齒的缺點(diǎn)，它的特點(diǎn)是：打破了提高合金齒尖周圍的齒體硬度以增強(qiáng)其耐磨性的傳統(tǒng)思 維方式，完全改變了

5、截齒的結(jié)構(gòu)形式，在主合金尖周圍鑲有若干副合金尖， 使用 中副合金尖能有效保護(hù)鋼質(zhì)基體，增加耐磨性，這一改變大幅度提高了截齒壽命。（圖十）是這種結(jié)構(gòu)的截齒和傳統(tǒng)第一種結(jié)構(gòu)截齒在使用中磨損的對比照片圖八圖九圖十這一改變大幅度提高了截齒壽命。大陽犀牛截齒在中國、美國、土耳其、澳大利亞等國的許多煤礦及工程使用的實(shí)際證明， 大陽犀牛截齒的使用壽命是普 通截齒的三倍以上。比如在美國 MIKES煤礦，他們的結(jié)論是：大陽犀牛截齒的 壽命是普通截齒的三倍到四倍，是所有使用過的截齒中最好的。圖大陽犀牛截齒在土耳其OTC公旋挖鉆上使用的對比照片圖 大陽犀牛截齒在美國久益（JOY） 公司使用的對比照片。如前所述，大陽

6、公司提供了一種高壽命、工作阻力小、高效率、減少能源消耗、并增加工作安全性的采煤及工程用的截齒。 通過對本發(fā)明結(jié)構(gòu)、性能的論述 以及實(shí)際的試驗(yàn)，本發(fā)明提供的截齒在各個方面都優(yōu)于現(xiàn)有的截齒， 本發(fā)明截齒 的優(yōu)點(diǎn)概括如下。第一、副齒參與切割，不但保護(hù)了截齒體，而且大大減小工作阻力。本發(fā)明 通過優(yōu)化副齒頂部形狀，使其同主齒一起參與物料破碎工作， 從而減少截齒工作 中產(chǎn)生的阻力和震動。第二、良好、可靠的旋轉(zhuǎn)性能。本發(fā)明截齒在工作時，良好、可靠的旋轉(zhuǎn)性能是非常重要的。旋轉(zhuǎn)性能差會 導(dǎo)致截齒磨偏，影響截齒的切割性能并大大降低截齒壽命，本發(fā)明截齒的副齒會 自始自終保證截齒的旋轉(zhuǎn)，使截齒在工作過程中四周磨損均勻

7、，保證了截齒很好 的切割性能并提高了截齒使用壽命。第三、更長久的壽命。本發(fā)明還將通過優(yōu)化副齒的直徑和高度比， 副齒的長度以及較大面積的焊縫 使其能更長時間地固定在主齒周圍，不會造成用貴重金屬硬質(zhì)合金制造的副齒早 期脫落，能更長久地介入物料破碎和對截齒體的耐磨保護(hù)工作。從而能有更長久 的壽命。第四、提高了煤礦采掘工作的防爆安全性。本發(fā)明截齒在工作時，鋼質(zhì)的截齒體在與物料（例如煤炭、巖石）的碰撞接 觸中會產(chǎn)生火花，引起瓦斯及煤粉的爆炸，可能對煤炭生產(chǎn)安全造成威脅。本發(fā) 明的副齒通過對物料的破碎作用和其本身減少了物料與鋼質(zhì)的截齒體的接觸面 積和接觸應(yīng)力，并且副齒材質(zhì)為摩擦?xí)r不產(chǎn)生火花的硬質(zhì)材料，因而，截齒與物料碰撞產(chǎn)生火花幾率大大減小。所以，本發(fā)明還將在延長截齒壽命的同時大大減 低火花的產(chǎn)生，這一點(diǎn)對于煤礦井下生產(chǎn)安全有極為重要的意義。第五、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了截齒齒尖與截齒體的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)。等強(qiáng)度設(shè)計(jì)是指截齒的齒體與齒尖要強(qiáng)度相等，即：截齒在工作中不因齒 體過早磨損而致使齒尖脫落致使截齒失效， 或齒尖過早磨損而致使截齒失效，應(yīng) 使截齒齒尖與截齒體等強(qiáng)度。應(yīng)用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、對于不同的工作對象，選擇不 同尺寸的主、副齒即可實(shí)現(xiàn)截齒的等強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 所以，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了截齒體