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分段复合镐型截齿结构改进及强度分析

朱继伟  
【摘要】:截齿是采煤机滚筒上起到剥落煤岩作用的工具。由于采掘工作面环境较为恶劣,而且煤岩的构成相对复杂,截齿的截割过程同时受到很多随机因素的影响,致使截齿工作时容易失效,导致每年消耗量很大。据统计国内生产的截齿综采消耗率一般在30把/万吨左右;进口截齿在20把/万吨左右。为了提高截齿的使用寿命及经济性,文章借鉴有关经验,以现有理论为依托,在现有采煤机镐型截齿的基础上改进了一种采用分段形式结合的新型镐型截齿。改进的目的在于寻求一种即有镶铸截齿的高耐磨性,又有锻造截齿好的抗冲击性能的新型截齿。 通过理论公式初步确定该型号截齿采用分段式结合时重要结构参数,工艺上拟采用镶铸和过盈配合相结合的方式进行生产加工;然后在Solidworks软件中建立三维模型,并应用有限元软件Workbench对改进后的分段复合截齿进行不同工况下的静强度分析和疲劳分析;在能进行实物试验之前进行计算机模拟计算。 不同工况静强度分析结果显示,分段复合改进后镐型截齿分段连接处应力、应变值较小;通过对疲劳强度计算明显看到,分段复合处截齿的疲劳寿命及安全系数较大,疲劳损伤较小;这就表明在其他部位出现磨损、断裂、脱落等失效前分段复合处不会发生强度上的失效。这说明分段复合镐型截齿在理论和强度上是可行的。


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