[發明專利]一種可拆卸齒座的干式截割頭或截割滾筒總成

在審

• 申請號: 202010147015.6
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111305838A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 張麗英;張夢奇;張子英;秦香果;張盼盼;劉學元;張菲
• 申請（專利權）人: 山西能源學院
• 主分類號: E21C35/18
• 分類號: E21C35/18;E21C35/197;E21C35/193
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明提供一種可拆卸齒座的干式截割頭或截割滾筒總成，屬于煤礦采掘機械截割裝置配件的技術領域，包括錐形截齒、錐齒齒座、連接座、固定塊以及截割頭或截割滾筒；錐形截齒包括齒柄、齒肩、齒桿和錐形部分；齒柄和齒桿均為圓柱狀結構；齒肩為圓臺結構，底面與齒柄相接，頂面通過環形過渡曲面與齒桿相接；錐形部分位于齒桿上，頂部釬焊有硬質合金，周向面均勻設置多個卵形抗彎梁；錐齒齒座上設置有安裝孔，下部設置有快插榫；連接座焊接在截割頭或截割滾筒上，設置有與快插榫配合的插裝槽；固定塊用于封閉插裝槽的插入口。上述可拆卸齒座的干式截割頭或截割滾筒總成可增加截齒抗彎能力，同時實現齒座與截割頭或截割滾筒可拆卸連接。

技術領域

本發明屬于煤礦采掘機械截割裝置配件的技術領域，具體公開了一種可拆卸齒座的干式截割頭或截割滾筒總成。

背景技術

截割頭是煤礦掘進裝備廣泛使用的截割裝置，主要由焊接結構的截割頭體、焊接在截割頭體上的齒座以及裝入齒座安裝孔中的截齒組成。在煤炭開采后巖石開掘過程中，通常伴隨著截齒和齒座的明顯磨損現象。當磨損發生在截齒上，可以采用將截齒從齒座的安裝孔中取出，更換新的截齒。然而當齒座發生磨損時，由于齒座與截割頭或截割滾筒體焊為一體，因此無法進行齒座的更換，此時截割頭或截割滾筒不得不進行升井維修。為避免齒座的損壞經所導致截割頭或截割滾筒無法正常使用，需要一種既能夠可靠連接在截割頭或截割滾筒表面，又能與齒座實現可拆裝機械連接，實現煤礦井下無需焊接的齒座拆裝更換。

截齒安裝在截割頭齒座的安裝孔中，并能在安裝孔中繞其軸線自由旋轉。在掘進機工作過程中截齒直接與煤體和巖體接觸，隨時用時間的累計，截齒齒桿錐形部分圓周表面發生均勻磨損，直至磨損導致齒桿長度縮短到無法使用后，則需更換新截齒。一些已有截齒采用在減小錐形部分的角度并涂覆耐磨材料的方式延長截齒的使用壽命，但這種方法實際是將截齒制作成兩種材料的組合體結構，對截齒齒桿抗彎曲能力削弱極大，影響截齒的實際使用壽命。由于煤礦地質條件復雜，在一些煤炭和巖石硬度和較高且具有一定磨蝕性條件下，當截齒齒柄與齒座安裝孔的接觸力變大并超過二者之間的臨界摩擦的情況下，截齒在安裝孔中的旋轉自由度被限制，截齒在與煤體和巖體相互接觸過程中無法實現旋轉，截齒齒桿在圓周方向上的某一區域將始終與煤體或巖體接觸，該區域金屬材料發生急劇磨損，造成截齒偏磨。發生截齒偏磨的截齒強度將被進一步削弱，導致截齒整體發生彎曲失效。此外，為降低截齒切入煤體或巖體的阻力，截齒齒桿的前端錐度通常較小，使截齒便于切入煤體或巖體，但較小錐度的齒桿對安裝在截齒頂部的硬質合金的包裹性能變差，在截齒齒桿圓周方向金屬材料發生一定量磨損后，硬質合金極易脫落，導致截齒無法有效破巖。因此，在確保截齒安裝和使用幾何尺寸不變的前提下，提高截齒的自磨礪性，增加截齒抗彎能力并具備一定的抗磨損能力能有效延長截齒的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可拆卸齒座的干式截割頭或截割滾筒總成，增加截齒抗彎能力，同時實現齒座與截割頭或截割滾筒可拆卸連接。

為實現上述目的，本發明提供一種可拆卸齒座的干式截割頭或截割滾筒總成，包括錐形截齒、錐齒齒座、連接座、固定塊以及截割頭或截割滾筒；錐形截齒包括一體成型的齒柄、齒肩、齒桿和錐形部分；齒柄和齒桿均為圓柱狀結構；齒肩為圓臺結構，底面與齒柄相接，頂面通過環形過渡曲面與齒桿相接；錐形部分位于齒桿上，頂部釬焊有硬質合金，周向面均勻設置多個卵形抗彎梁；卵形抗彎梁采用上小下大的形式布置，卵形抗彎梁的卵形輪廓曲線采用參數方程（1）進行控制，

其中c為大于2的數；

錐齒齒座上設置有與齒柄配合的安裝孔，下部設置有快插榫；連接座按照圓柱、圓錐、球體或球臺的螺旋線參數以1條、2條、3條、4條、6條或8條螺旋線形式焊接在截割頭或截割滾筒的表面，設置有與快插榫配合的插裝槽；

圓柱段螺旋線方程：

圓錐段螺旋線方程：