截齿磨损问题主要有什么引起的?
时间:2024-09-24 作者 :超级管理员
截齿作为煤矿采掘设备中的关键部件,其磨损问题主要由磨粒磨损和热疲劳磨损两方面引起。
1.磨粒磨损:
在截齿工作中,煤矸石等磨粒与截齿表面产生显著的压应力。当磨粒具备适当的锋利度和正确的迎角时,它们能有效切割截齿表面,形成微小的切削痕迹。若磨粒不够锐利或者切入截齿的角度不适宜,则会在截齿表面留下犁沟。随着工作时间的累积,这些磨粒会反复对截齿表面施加压力,引发严重的塑性变形。这种变形使得截齿表层下部的材料发生相互作用,导致该区域内位错密度增加。随着时间的推移,材料表面逐渐产生裂纹,并沿裂纹扩展,最终导致截齿表面形成薄片状的磨屑。此外,煤层中的腐蚀性物质与截齿表面发生化学反应,不仅加速了表面的腐蚀,降低了材料的机械性能,还削弱了表层金属与基体材料之间的结合力,从而加速截齿材料表面的磨损过程。
2.热疲劳磨损:
截齿在截割煤岩的过程中,由于磨损产生的热效应,刀头表面温度可达到600至800摄氏度的高温。但由于截齿的回转运动,这一温度是周期性变化的。当刀头接触煤岩时,温度升高;当离开煤岩时,温度下降。这种温度的周期性变化导致截齿齿顶处于高温回火状态,其内部组织通常表现为回火索氏体和铁素体,硬度显著下降约50%。这种情况下,截齿的磨损速度明显加快。由于材料表面温度持续变化,截齿表层的材料不断软化,使得塑性变形区域内的位错密度增加,并在表层产生波浪状的塑性流动。这种反复的弹塑性变形会导致位错聚集,进而表层出现横向微裂纹。因此,不同矿场的截齿失效模式有所不同,软煤或夹矸较少的矿场以多次磨损为主,而硬煤或夹矸较多的矿场则更倾向于合金头的崩碎、丢失以及截齿杆的断裂问题。