-
Электронное Письмо
dalianyuda@sina.com -
Телефон
+86-411-86600850
Давайте обсудим наиболее распространенные причины повреждения прорезывающихся зубов.
2025-10-29
---Перепечатано из официального аккаунта WeChat «Барабан угледобывающей машины»
01
—
последовательность
Режущие зубья играют решающую роль в производительности угледобывающих машин (и, в более широком смысле, горнодобывающего оборудования), а также являются важными расходными материалами в угольном производстве. Поломка режущих зубьев не только снижает эффективность производства, но и снижает прибыль заказчика на тонну угля.
В связи с усложнением условий добычи угля , частота отказов режущих зубьев увеличивается. Поэтому рациональный выбор режущих зубьев для защиты угольных машин и продления срока их службы становится все более актуальным и важным. В этой статье будут рассмотрены распространенные причины выхода из строя режущих зубьев на основе реальных полевых условий, с целью предоставить полезную справочную информацию для соответствующих практиков.
02
—
Анализ распространенных причин разрушения резцов
(а) Изменения условий резания
Как показано на диаграмме выше, условия в угольных забоях Китая сегодня сложны и разнообразны. Даже в пределах одного забоя условия резания могут значительно различаться в зависимости от ориентации. К конкретным изменениям относятся:
Изменения параметров, связанных с углем: Изменения свойств угля, таких как абразивность, вязкость и твёрдость, напрямую влияют на скорость износа резцов. Свойства угля в пределах одного угольного пласта меняются незначительно, но эти изменения более существенны между разными угольными пластами или разными шахтами.
Разрывы в забое: Разрывы или обрушения в забое могут привести к пересечению угольного пласта с кровлей или почвой. Кровля и почва обычно более твердые и крупные, что ускоряет износ резцов. Такая ситуация чаще встречается в одном и том же забое.
Изменения литологии забоя: наличие различных типов горных пород, таких как мелкозернистый песчаник и глиноземистый аргиллит, создает трудности для резцов в процессе резания, такие как высокая износостойкость и высокая твёрдость, что приводит к ускоренному износу или разрушению. Это в основном происходит в разных забоях или на разных угольных шахтах.
Неоднородность рабочей поверхности является основным фактором, приводящим к неравномерному износу зубьев. Это приводит к тому, что зуб, хорошо работающий на одной рабочей поверхности, может быть совершенно непригоден на другой.
(ii) Неправильный выбор режущих зубов
Выбор режущих зубьев имеет решающее значение для геологических условий, поскольку для различных условий забоя подходят различные типы режущих зубьев:
Тонкие режущие зубья: подходят для условий резания, таких как мягкие угольные пласты. В таких условиях тонкие режущие зубья могут эффективно выполнять резку, подвергаясь меньшему износу.
- Короткие и толстые режущие зубья: они больше подходят для работы с каменным углем или в сложных условиях, содержащих труднообрабатываемый песчаник. В таких условиях короткие и толстые режущие зубья выдерживают большие нагрузки и не подвержены поломке.
Кроме того, для более точного подбора резцов можно измерить режущую способность угля, например, индекс твёрдости CAI, а также провести испытания на месте с учётом энергии резания, чтобы убедиться, что выбранные резцы соответствуют условиям эксплуатации. Поставщики фирменных резцов обычно предлагают эту услугу; например, компания Shanghai Tiandi может провести соответствующие испытания производительности на угле и породе в забое, чтобы гарантировать выбор подходящих резцов и роликов для конкретных задач.
(III) Выбор и обслуживание зубчатой муфты
Втулка зуба, являясь промежуточным звеном между режущим зубом и держателем зуба, увеличивает вероятность проворачивания режущего зуба и защищает держатель зуба от прямого износа, вызванного повреждением режущего зуба. Однако втулка зуба в основном влияет на выход режущего зуба из строя следующими двумя способами:
Неправильный выбор зубчатой втулки: Как показано на схеме выше, несоответствие зазора между зубчатой втулкой и основанием шестерни приведёт к быстрому расширению внутреннего отверстия основания шестерни. В краткосрочной перспективе это приведёт к отклонению угла режущего зуба, ускоряя износ; в долгосрочной перспективе это может привести к расширению основания шестерни сверх допуска, что приведёт к выпадению зубчатой втулки и режущего зуба. Если внутреннее отверстие зубчатой втулки слишком мало, это будет препятствовать вращению режущего зуба, ускоряя износ. Для правильного выбора зубчатой втулки см. последний отраслевой стандарт: NB/T 11522-2024 «Режущие инструменты для горнодобывающего оборудования».
Несвоевременное обслуживание втулки шестерни: Износ и частичное отсутствие большого торца втулки шестерни приводит к неравномерной нагрузке на режущий зуб, ускоряя износ. При поломке втулки шестерни режущий зуб непосредственно соприкасается с основанием шестерни, что приводит к ещё большей неравномерной нагрузке и может привести к поломке или износу.
(iv) Обоснование дизайна
Конструкция угледобывающей машины и барабана также существенно влияет на срок службы режущих зубьев. Хотя крупные производители, благодаря накопленному опыту, обычно не сталкиваются с серьёзными проблемами в этой области, от конечных потребителей по-прежнему поступает немало отзывов о проблемах с режущими зубьями, вызванных конструктивными недостатками.
Скорость работы угольной машины: скорость вращения коромысла угольной машины тесно связана с расходом режущих зубьев. В настоящее время крупные производители угольной техники накопили большой опыт, особенно компания Shanghai Tiandi, которая разработала кривую тренда расхода режущих зубьев в зависимости от скорости.
Режущий зуб не может вращаться самостоятельно: это относится, главным образом, к торцевым режущим зубам. Из-за боковой силы он менее склонен к самостоятельному вращению и подвержен неравномерному износу, что является нормальным явлением.
Неправильный угол атаки α для режущего зуба: если угол атаки слишком большой, то режущий зуб будет в основном воспринимать крутящий момент, что может легко привести к поломке режущего зуба; если угол атаки слишком маленький, то задняя часть режущего зуба будет испытывать напряжение, что будет препятствовать вращению и ускорит износ режущего зуба.
Проблема расчета расстояния резания: в рабочих условиях, когда соединения и напластования недостаточно развиты, чрезмерно большое расстояние резания приведет к сильному стиранию режущих зубьев в угле и породе, что приведет к ускоренному износу.
(v) Неправильное использование и обслуживание
После разработки ролика и определения режущих зубьев ключевыми факторами, влияющими на срок службы режущих зубьев, становятся правильные привычки эксплуатации и обслуживания:
Недостаточное количество охлаждающей воды или её отсутствие: При резке угля и горных пород, особенно при резке горных пород, выделяется большое количество тепла. При недостаточном количестве охлаждающей воды барабана локальная температура может достигать 600–800 °C , что может вызвать термическую усталость и привести к ненормальному и быстрому износу и выходу из строя режущих зубьев.
Несвоевременная замена зубьев: Как показано на рисунке выше, зубья ролика предназначены для совместной работы. Если один зуб сломается или потеряется, соседние зубья будут испытывать дополнительную нагрузку, ускоряя износ, а в тяжёлых случаях даже приведут к износу основания зуба.
Следует отметить, что ввиду значительных колебаний геологических условий во время резания, цикл замены и технического обслуживания не может основываться исключительно на фиксированном периоде. Вместо этого он должен основываться на достижении зубьями стандарта для замены и списания, и их замена должна производиться в любое время.
03
—
в заключение
При обсуждении вопроса износа зубьев резцов важно понимать, что это динамический процесс. Ввиду существенных различий в условиях и требованиях на разных шахтах основные проблемы постоянно меняются, поэтому необходимы конкретный анализ и углубленные исследования, основанные на реальных условиях. Однако для снижения износа обычно можно предпринять следующие шаги:
Во-первых, мы провели детальные испытания условий рабочего забоя, сотрудничали с профессиональными производителями угольной техники для оптимизации параметров угольной машины, изготовили по индивидуальному заказу специальные барабаны и улучшили степень соответствия режущих зубьев.
Во-вторых, выберите соответствующий тип режущего зуба, исходя из производственных целей, чтобы удовлетворить потребности различных условий и процессов разработки угольных пластов.
В долгосрочной перспективе правильные привычки использования и своевременное техническое обслуживание являются решающими, важными и необходимыми мерами .
Для получения дополнительной информации о режущих инструментах рекомендуется изучить МТ/Т 246-2006 «Инструмент режущий для горных машин» и НБ/Т 11522-2024 «Устройства режущие для горных машин».
