旋挖鉆機(jī)截齒
旋挖鉆進(jìn)施工是在我國近期迅速發(fā)展起來的先進(jìn)的樁工施工工法，旋挖鉆機(jī)
施工具有高效、低噪、環(huán)保、成孔質(zhì)量高、機(jī)械化程度高等諸多特點(diǎn)，但所施工
的地層千差萬別，施工具體的技術(shù)要求又各有不同，所以只有通過選擇不同旋挖
鉆機(jī)截齒來滿足上述的要求，科學(xué)地選擇旋挖鉆機(jī)截齒及合理的使用截齒，在一
定程度上能豐富旋挖鉆機(jī)的施工工藝，拓寬旋挖鉆機(jī)的施工領(lǐng)域。
卓力工礦對旋挖鉆機(jī)截齒進(jìn)行了失效分析，認(rèn)為旋挖鉆機(jī)截齒的主要失效形式為磨損
和截齒頭的脫落，引起截巖層齒失效的主要原因為合金的抗彎強(qiáng)度不夠、合金耐
磨性較差以及抗疲勞性較差，分析認(rèn)為可通過提高原料純度、改變合金成分、優(yōu)
化成型燒結(jié)工藝、控制合金晶粒度以及對合金進(jìn)行熱處理等工藝手段提高增強(qiáng)截
煤齒的性能，提高使用壽命。
11、旋挖鉆機(jī)截齒失效形式
旋挖鉆機(jī)截齒在切割硬質(zhì)地層時承受高的周期性壓應(yīng)力、剪切彎曲應(yīng)力、周
期性或突發(fā)性沖擊載荷以及熱應(yīng)力、磨損等作用，雖然地層的硬度不高，但經(jīng)常
會遇到石英、煤矸石等較硬的礦石，截齒在使用過程中發(fā)生失效，其主要失效形
式有合金碎裂、磨損和斷裂。
2、選擇硬質(zhì)合金截齒材料
選擇的原則旋挖鉆機(jī)工作的環(huán)境較為特殊，截齒的工作環(huán)境也就變得更加
特殊，這樣就會容易使截齒發(fā)生失效的現(xiàn)象，主要的表現(xiàn)就是截齒丟失、刀頭碎
裂、硬質(zhì)合金刀頭脫落和磨損等。由此可見，截齒的材料選擇要滿足一定的強(qiáng)度
和硬度要求，其中強(qiáng)度主要指抗彎強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，當(dāng)然截齒同時需要滿足較高
的沖擊韌性。在研究過程中通常要選擇相對要求較高的材料作為截齒材料，這其
中應(yīng)用相對較廣泛的材料就是中等碳量的稀土低合金貝氏體耐磨鑄鋼。
3、旋挖鉆機(jī)截齒設(shè)計與制造
3． 1 對于采旋挖鉆機(jī)截割頭的設(shè)計，其幾何形狀要按照一定合理的設(shè)計方
法來進(jìn)行設(shè)計，不僅要對其幾何形狀合理的設(shè)計，更要對其尺寸、相應(yīng)的集合參
數(shù)、截齒的排列方式以及截割時對應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)匹配的設(shè)計，要保證在使用
的過程中，能夠使硬質(zhì)合金截齒在工作中均勻的受力，使其磨損的程度盡量相同，
保證運(yùn)動過程中的平穩(wěn)程度，進(jìn)一步提高截齒割煤巖工作的效率，盡量減少截齒
的磨損與損壞可能，以此保證截齒可靠性得到提高。
3． 2 在實際操作過程中，需要對實際情況進(jìn)行仔細(xì)的研究與分析，根據(jù)實
際開采的地質(zhì)條件進(jìn)行有針對性的實驗，以便進(jìn)一步確定煤巖體的硬度系數(shù)與相
關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗所得到的數(shù)據(jù)與相關(guān)的硬度指數(shù)，選擇不同牌號與型號的截齒
和合金刀頭來進(jìn)行實際開采工作，從而保證截齒的使用壽命達(dá)到最大程度，避免
不必要的損失，提高抗沖擊能力的同時還可以保證開采工作的順利進(jìn)行。
3． 3 在實際的采掘過程中，旋挖鉆機(jī)的截齒齒體材料的選擇有著一定的要
求，一般應(yīng)該采用鍛造性能相對優(yōu)良的優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼。在我國目前的經(jīng)濟(jì)與科
技水平條件下，普遍應(yīng)用的主要是 35CrMnSi，這種材料在實際的操作工程中，
經(jīng)過調(diào)質(zhì)后具有相對較高的疲勞極限，抗沖擊的能力也有所提高，但是也有一定
的缺陷，主要是具有較為明顯的回火脆性缺陷。因此，選擇 42CrMo 材料作為齒
體的材料，可以克服上述出現(xiàn)的缺陷問題，在調(diào)質(zhì)過后綜合性能有一定的提高，
回火脆性也沒有了，這種材料相比而言是比較適合作為截齒材料。
3． 4 在制造的過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計要求進(jìn)行生產(chǎn)，確保齒座與
截齒之間的尺寸相互配合，保證硬質(zhì)合金截齒在對應(yīng)的齒座中可以自由靈活的轉(zhuǎn)
動，避免截齒在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中發(fā)生偏磨的現(xiàn)象，也就能保證刀齒的鋒利程度，從
而保證自磨刃功能的實現(xiàn)。
3．5 使用硬質(zhì)合金截齒合金頭堆焊加工工藝，選用耐磨性能和塑性相對較
好的北京固本耐磨焊絲，在截齒體與合金頭焊縫處堆焊三層耐磨層。堆焊高硬度
碳化鈮，其彌散的分布在鐵基馬氏體上和殘余奧氏體上，保護(hù)基體不受磨損。碳
化鈮尺寸小，在堆焊層中約 10 微米，與高鉻碳化物（40～60 微米）相比，其分
布更致密，更均勻。在堆焊層中，由于碳化物的尺寸大大減小，單位面積內(nèi)的碳
化物分布更密集，因此在受到?jīng)_擊載荷時，單個碳化物上承受的沖擊力會大幅降
低，因此整個堆焊層的耐沖擊性能也會顯著提高。
3.5
優(yōu)越性采用以上的設(shè)計方案與施工工藝，可以從很大程度上降低原始
工藝生產(chǎn)的截齒帶來的缺陷，運(yùn)用新材料新工藝生產(chǎn)的截齒在具體的操作過程中
可以起到很好的效果，對于煤礦開采工作的順利進(jìn)行提供了有利的技術(shù)保障，也
給國家與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了保障，在很大程度上其優(yōu)越性是無法替代的。
4、總結(jié)
在高層建筑施工的過程中，因為開采工作的特殊環(huán)境與特殊要求，就給旋挖
鉆機(jī)提出了更加嚴(yán)格的要求，旋挖鉆機(jī)的硬質(zhì)合金截齒在截割的過程中可能會發(fā)
生或者遇到很多的問題，一般主要是截齒失效，或者是截齒數(shù)量的消耗相對較大，
使得地層開采的效率受到嚴(yán)重的影響與制約，從而使得經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生一定的損失。通
過對截齒可能產(chǎn)生的這些狀況的原因加以仔細(xì)認(rèn)真的分析，從材料上對其問題提
出根本解決的辦法，及時采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，從設(shè)計方案、鑄造工藝等方面提
出相應(yīng)的解決辦法，提高硬質(zhì)合金截齒的穩(wěn)定性與可靠性，從而對煤炭生產(chǎn)的效
益起到促進(jìn)作用，提高生產(chǎn)的效率，最終達(dá)到高效高產(chǎn)的礦井建設(shè)要求，提高旋
挖鉆機(jī)工作效率。
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