煤矿设备采煤机滚筒损坏的原因有哪些?
2017年06月08日05:58
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1) 材料选择上不适应工况。
我国制造滚筒选用的材料比较单一,如滚筒的筒体、螺旋叶板和端盘板均选用普通碳素结构钢板A3钢制作,其强度低,使滚筒筒体过早的出现裂缝,而国外的滚筒均选用优质碳素结构钢和低合金结构钢板制作。
目前我国齿座的选材,以使用35CrMnSiA钢为主。
据统计:螺旋滚筒故障中齿座故障占总数的82%~85.5%,其中安装截齿的槽孔磨损占22.3%~41.3%,焊缝开裂占27.3%~46.2%,侧面磨损占9.2%~12.4%,断裂占1.3%~5.8%。
使用35CrMnSiA钢齿座,其优点是强度高、成本低。而缺点是冲击功值低,可焊性较差,如不采用有效的工艺措施,焊缝处容易产生裂缝,且整体处理后,硬度低,目前设计图规定齿座表面硬度为HRC42-48,截齿柄部硬度为HRC38-42,两者最大差值为HRC10。
实际生产中往往是截齿柄部硬度超过规定,有的达HRC50,而齿座硬度又低于规定值。这样造成齿座安装截齿槽孔很快磨损,就会大量丢失截齿。
国外一些国家生产的齿座,现都采用低碳铬镍钢或铬镍钼钢制造 使用低碳合金钢制作齿座,可以采用渗碳表面热处理工艺,使支撑截齿表面硬度达到HRC58以上,耐磨性好,而芯部具有高的冲击功值,可焊性又较好。
2) 设计上的不完善 。
目前滚筒品种很少,要适应各种不同的煤层条件必然会产生问题,某一种滚筒不可能适应井下复杂的条件。因此,滚筒应根据煤层赋存条件来设计。
滚筒设计的关键在于解决好截割效果、装煤效率、制造的可靠性、截割时振动水平等问题。
截齿是滚筒上的承担截割、破碎煤岩的主要构件,它的安装角度与定位尺寸对截齿及滚筒受力、采煤机功率消耗有很大影响,加工精度低、截齿定位精度不高或安装角度误差大会导致截线距的偏差大,使滚筒割煤时各截齿受力负荷相差大,在工作中部分截齿受力会超过设计载荷而很快失效或折断,在割煤时齿座与煤壁直接摩擦,从而加剧了齿座的磨损或开裂。
此外还可引起截割过程中的轴向力不平衡现象,使采煤机振动加剧,影响采煤机的使用寿命。
设计上还有一个不合理就是在滚筒上安排的截齿过密,尤其是在设计截割坚硬煤质的滚筒时,带来弊病是使齿座与端盘板、叶片的连接牢度减弱,造成滚筒提前损坏。
3) 制造粗劣
滚筒为焊接结构,由筒体、螺旋叶片板、端盘板、齿座和喷嘴座等零部件焊接组装而成。但实际制造过程中,制定焊接工艺和方法时没有充分考虑现场使用条件,或焊接加工时没有严格执行焊接标准,焊缝有缺陷会导致滚筒截割过程中局部开裂,降低滚筒的使用寿命。
滚筒的螺旋叶片承担着采煤机的装煤功能,在割煤过程中长期与原煤和矸石接触摩擦,磨损严重,影响了滚筒的装煤效果,降低了螺旋叶片的使用寿命。
我国制造滚筒选用的材料比较单一,如滚筒的筒体、螺旋叶板和端盘板均选用普通碳素结构钢板A3钢制作,其强度低,使滚筒筒体过早的出现裂缝,而国外的滚筒均选用优质碳素结构钢和低合金结构钢板制作。
目前我国齿座的选材,以使用35CrMnSiA钢为主。
据统计:螺旋滚筒故障中齿座故障占总数的82%~85.5%,其中安装截齿的槽孔磨损占22.3%~41.3%,焊缝开裂占27.3%~46.2%,侧面磨损占9.2%~12.4%,断裂占1.3%~5.8%。
使用35CrMnSiA钢齿座,其优点是强度高、成本低。而缺点是冲击功值低,可焊性较差,如不采用有效的工艺措施,焊缝处容易产生裂缝,且整体处理后,硬度低,目前设计图规定齿座表面硬度为HRC42-48,截齿柄部硬度为HRC38-42,两者最大差值为HRC10。
实际生产中往往是截齿柄部硬度超过规定,有的达HRC50,而齿座硬度又低于规定值。这样造成齿座安装截齿槽孔很快磨损,就会大量丢失截齿。
国外一些国家生产的齿座,现都采用低碳铬镍钢或铬镍钼钢制造 使用低碳合金钢制作齿座,可以采用渗碳表面热处理工艺,使支撑截齿表面硬度达到HRC58以上,耐磨性好,而芯部具有高的冲击功值,可焊性又较好。
2) 设计上的不完善 。
目前滚筒品种很少,要适应各种不同的煤层条件必然会产生问题,某一种滚筒不可能适应井下复杂的条件。因此,滚筒应根据煤层赋存条件来设计。
滚筒设计的关键在于解决好截割效果、装煤效率、制造的可靠性、截割时振动水平等问题。
截齿是滚筒上的承担截割、破碎煤岩的主要构件,它的安装角度与定位尺寸对截齿及滚筒受力、采煤机功率消耗有很大影响,加工精度低、截齿定位精度不高或安装角度误差大会导致截线距的偏差大,使滚筒割煤时各截齿受力负荷相差大,在工作中部分截齿受力会超过设计载荷而很快失效或折断,在割煤时齿座与煤壁直接摩擦,从而加剧了齿座的磨损或开裂。
此外还可引起截割过程中的轴向力不平衡现象,使采煤机振动加剧,影响采煤机的使用寿命。
设计上还有一个不合理就是在滚筒上安排的截齿过密,尤其是在设计截割坚硬煤质的滚筒时,带来弊病是使齿座与端盘板、叶片的连接牢度减弱,造成滚筒提前损坏。
3) 制造粗劣
滚筒为焊接结构,由筒体、螺旋叶片板、端盘板、齿座和喷嘴座等零部件焊接组装而成。但实际制造过程中,制定焊接工艺和方法时没有充分考虑现场使用条件,或焊接加工时没有严格执行焊接标准,焊缝有缺陷会导致滚筒截割过程中局部开裂,降低滚筒的使用寿命。
滚筒的螺旋叶片承担着采煤机的装煤功能,在割煤过程中长期与原煤和矸石接触摩擦,磨损严重,影响了滚筒的装煤效果,降低了螺旋叶片的使用寿命。
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