[摘要]为进一步了解镐型截齿的磨损原因,对截齿截割煤岩过程和受力情况进行分析，将截齿看成是悬臂梁，进行受力计算和结构分析，所得结果为截齿的结构设计提供了重要的参考。
　　[关键词]镐型截齿 截割 受力分析
　　中图分类号:TD421.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)07-0049-01
　　引言
　　截齿是滚筒式采煤机的破煤刀具。在煤矿使用中发现截齿损坏严重,采煤机工作一段时间后,截齿所剩无几,煤几乎是靠叶片挤落下来。采煤工作过程表明, 截齿斜切进刀时受力状态与直线截割时不一样。因此，对截齿进行受力分析对采煤行业的发展有着重要的实际意义。
　　1、截煤过程
　　截齿均匀地以螺旋线分布在采煤机滚筒上，截煤时伴有挤压、剪切、破碎和飞出四个阶段。镐齿齿尖以一定速度对煤产生挤压作用刨煤，随着煤实核的增大截割阻力逐漸增加。同时齿尖对煤体产生摩擦和侧向挤压，随着截齿的移动，截齿的弧形前倾角与煤体接触，逐渐压实煤体并产生拉力。当拉应力大于煤的抗拉极限值时，截齿前方的煤产生脆性裂纹，以很快的速度沿着受力的扇射方向扩大，形成大小不同的煤块。同时煤核的煤粉突然以很快的速度顺着截齿与煤块之间的间隙飞出，形成煤尘飞扬，这时切削阻力显著下降[1]。
　　2、截齿截煤过程的受力分析
　　2.1 镐型截齿的受力分析
　　截齿的切削方向和推进方向相垂直时，截齿主要受到推进阻力、侧向力及不平衡的摩擦力，截齿受到的轴向力最小，径向弯曲载荷最大；方向成一定角度时，截齿承受轴向切削阻力P和径向弯曲载荷随滚筒转动而变化。方向一致时,侧向力和摩擦力相同，推进阻力和切削阻力一致,截齿主要承受轴向力。在截齿所受力中,推进阻力F受牵引速度、煤质等影响，侧向力N受截齿的安装角度、安装距离等影响，摩擦力f受合金刀头的类型、钝化程度等影响。
　　2.2 镐型截齿的结构分析
　　2.3 镐型截齿的机械性能要求
　　截齿受力复杂，镐型截齿的机械性需满足相应要求，一般认为截齿齿体应满足高的机械强度，特别是静弯断强度与刀头焊缝剪切强度的恰当配合；高的冲击韧性；适当的硬度和耐磨性；适当的疲劳强度性能。刀头作为直接截煤的工具，要求不能脱落和破碎，因此除保证刀体与刀头的焊接质量外，还必须使其具有一定的强度、耐磨性和冲击韧性。
　　3、结束语
　　对采煤机镐型截齿的截割过程进行了分析，对截齿提出了一些假设，并进行了简化，然后对截齿进行了受力分析和结构分析。讨论了有利于其工作的结构特点以及截齿应满足的机械性能要求，对采煤机截齿的设计提供了参考。
　　参考文献
　　[1] 刘春生.滚筒式采煤机理论设计基础[M].江苏:中国矿业大学出版社,2003:16-23.
　　[2] 穆静,李志斌.镐型截齿的受力状况分析其结构特点和性能要求[J].煤矿机械,2000,24 (8):28-30.
　　[3] 姚宝恒,李贵轩,丁飞.镐型截齿破煤截割力的计算及影响因素分析[J].煤炭科学技术,2002,3: 35-37.
　　作者简介
　　宋杨（1986-1），女，黑龙江省林口县人，本科，2008年6月毕业于黑龙江科技学院机械设计制造及其自动化专业，助理工程师，研究方向:机械设计。