6LS型采煤机截齿材料和工艺的改进6LS型采煤机.docVIP

高级工程师参评论文 神东矿区进口采煤机、连采机截齿的研制开发 作 者： 李 治 平 工作单位：神东天隆集团机械维修加工中心 日 期：二00六年十一月二十日 神东矿区进口采煤机、连采机截齿的研制开发 李治平 （神东天隆集团机械维修加工中心） 摘要：本文概括地阐明了神东矿区进口采煤机、连采机截齿的研制开发依据及思想，解决了在截齿研制开发过程中几个需要突破的关键技术工艺问题，从而使得在神东矿区完全实现了用国产截齿代替进口截齿，取得了良好的经济效益和社会效益。 关键词：进口采煤机、连采机截齿 研制开发 一、研制的依据与设计指导思想 （一） 研究的针对性 截齿是采煤过程中大量使用的易耗件，其中我国最大的煤炭基地神府-东胜煤田煤层较坚硬，根据测绘其普氏系数F〉4，相当于中软岩石。因此，与神东矿区引进国外的综采、连采设备相配套使用的重要易损件——截齿的质量和成本就显得至关重要，通过开发研制能代替进口件势在必行。随着煤炭产量的增加，截齿的需求量也将随之加大。经过对国内外截齿产品进行调查了解，国内其他生产厂家生产的截齿消耗率综采一般在30把/万吨，连采在80把~120把/万吨，最高可达200把/万吨，美国截齿综采损耗率在20把/万吨。而且随着采掘设备的发展，截齿的品种已经发展到20多个规格和品种。为了降成本，我们应立足自主研制开发，并建设一个生产工艺、技术、设备在国内同行业处于领先水平的截齿生产线。 （二）采用的工艺路线 工艺过程为：下料 锻造 加工成型 热处理 表面处理 包装 （三）研制过程中需要突破的关键技术 要想满足进口设备使用，截齿的生产技术主必需是国内一流，并接近或达到国际领先水平的，要想达到这个目的，必需在关键技术上有所突破。一是锻造技术上的改进和突破，二是合金刀头焊接技术的突破，三是热处工艺上的突破。否则，采用传统的生产工艺很难达到预期的效果，也无法满足进口设备的使用要求。 二、材料的选择和确定 （一）试验材料的选择 国际上截齿的生产材料大致可以分为两类，最有代表性的是42CrMo和35CrMnSi，我们选用了上海宝钢生产的合金钢42CrMoA和35CrMnSiA分别进行了试验。 （二）试验方法及依据 1、根据矿用截齿生产标准MT246-1996标准的规定，并按经规定程序批准的设计图及技术文件制造。 2、下料工序 检验的内容包括工件的外观（材料有没有裂纹、夹杂等）、长度尺寸和断口情况。长度尺寸的公差应控制在生产工艺要求的范围之内，断口尺寸应平齐并和工件的长度方向垂直，垂直度不小于80度。 3、锻压工序 采用符合GB/T 1214游标卡尺按GB/T 3177的要求进行检验，其结果应符合GB/T 3077的规定。截齿体表面应光洁平整，不得有肉眼可见的裂纹、折叠、凹痕等缺陷。锻件质量应符合GB/T 12361。 1）柄部尺寸：柄部的长度尺寸为图纸上柄部的长度尺寸减1mm;柄部直径的尺寸为图纸上柄部的长度尺寸加1mm。 2）外观：保证头部和柄部同心，尽量减小毛边尺寸，头部不能留下拔尖是锻造的痕迹。 4、机加工序（加工成型） 采用符合GB/T 1214游标卡尺按GB/T 3177的要求进行检验，主要检测部位有柄部长度、柄部直径、槽宽、槽的直径、R角、R连接处、粗糙度、倒角等其结果应符合QC-2005-B1-011 《矿山机械配件材料制造厂产品标准图纸－矿用截齿检验标准》的规定。抽检数量和程序应符合GB/T 2828-87。 5、热处理工序 1） 截齿所用合金头采用YG11C型，YG13C型或性能相近的其他型号，其性能和结构组织应符合YB 849规定。 2） 矿用截齿整体与硬质合金钎焊缝的抗剪强度应符合表1。 3） 焊缝内焊料充满度不小于80％，焊缝区及焊料与母材结合面均不得有裂纹，硬质合金不得有龟裂。 4） 煤矿用截齿齿体热处理后硬度、冲击韧性应符合表1，具体采样方法请按照下图1。 5） 煤矿用截齿成品表面应采取防锈措施。 6） 齿体冲击韧性、钎焊缝抗剪强度根据使用情况分批抽样送到具有国家级检验所进行定期检验。检验方法应按照MT 246-1996规定。 表1 矿用截齿的技术参数要求 项目 合格 齿体硬度HRC 40----45 齿体冲击韧性αku，J/cm2 49 钎焊缝抗剪强度τ，Mpa 180 图1冲击韧性、硬度试验取样部位图 （三）两种材料的比较试验 1、采用35CrMnSi生产的产品 35CrMnSi在等温条件下预处理，获得适当比例的下贝氏，可获的合理的强、塑、韧性的配合。其生产工艺路线为： 下料→热模锻→正火机加成型→焊接合金刀头→等温处理→喷丸处理 然而，由于神府煤田煤层的自身特