日前,很多煤矿反馈,对截齿 “抗磨损、抗冲击、抗疲劳” 等力学性能提出高要求,其中以U47为代表的掘进机截齿,在采煤、掘进等作业中应用频繁,如果性能不达标,会频繁导致截齿崩裂、齿体断裂,直接拖累掘进效率,这一问题在多地矿区长期存在。
山西焦煤某矿便是典型案例,该矿煤层中夹杂着硬度f=6-8的石英岩夹层。此前使用普通U47截齿时,因硬质合金头冲击韧性不足,截割硬岩过程中频繁出现崩块现象,平均每截割50吨煤就需更换截齿。这不仅大幅增加了耗材成本,还使得矿井日均掘进时间缩短 2小时,严重影响生产进度。类似困境并非个例,某隧道工程在冬季施工时,因齿体低温冲击韧性不足,齿体断裂频发,截齿座损坏率也随之上升;另有煤矿因截齿焊接接头存在气孔,接头拉脱强度仅250MPa,未达行业300MPa标准,截齿脱落率高达15%,既影响效率又暗藏安全隐患。面对这些行业共性难题,不少国产截齿企业给出了针对性解决方案,在实际应用中收获良好反馈。
以山东艾德为例,其采用高强度硬质合金及42CrMo钢为原材料,性能实现显著提升。通过钎焊淬火等工艺处理,该硬质合金头、齿体的硬度与韧性均有提高。在某矿区半煤岩工况测试中,搭载该硬质合金头的U47截齿,截割寿命达到1500吨 / 个,是普通 截齿的2倍,且全程未出现崩裂情况。此外,艾德还针对不同工况提供个性化解决方案。在宁东矿区等高磨损软煤工况下,为齿体表面采用激光熔覆涂层,涂层结合强度≥60MPa,使齿体耐磨性较等离子喷焊提升50%,截齿寿命从800吨/个延长至 1200吨/个;在晋城矿区等高冲击硬岩工况中,对硬质合金头进行边缘钝化处理,减少应力集中,避免崩裂失效。艾德借助有限元模拟技术,依据现场截割载荷谱预测齿体疲劳寿命,确保每一款U47截齿都能精准匹配具体工况需求。
从众多煤矿掘进作业场景中,U47截齿均展现出出色的适配性。艾德通过材料升级、工艺创新与结构优化,让该截齿有效解决了普通截齿磨损快、易崩裂、寿命短的问题,切实提升了掘进效率与作业安全性,为矿业装备性能升级提供了可靠参考。