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摘 要：掘进机是在采矿工程中较为常见的机械设备，但是在具体的工作过程中会经常出现截齿失效的现象，给整个工程带来一定的影响。要想找到截齿失效的原因就要对截齿失效的形式进行具体的研究。同时要对截齿出现的各种问题进行有效地解决，才能降低截齿的损耗，提高其工作效率。
关键词：掘进机；截齿；失效形式；对策分析
掘进机在很多工程中都要有所应用，特别是工作强度较大的工程中。如煤矿的开次、铁路的修建以及隧道的施工等等。在进行具体的工作过程中，承受的应力最大的是截齿。同时在煤岩中还会遇到质地较硬的石头，这些都给截齿造成很大的破坏作用。截齿在高负荷的工作中会出现大面积的升温现象，高温会对截齿的材料产生软化，使其变形，进而失效。所以，就目前来说，找到截齿最终失效的主要原因，并且从根本上进行克服和改善，就可以在一定程度上延长截齿的使用寿命，保证正常的工作。
1 截齿主要的失效形式
1.1 截齿的磨损
无论截齿有多么的锐利，如果截割的时间过长就会出现发顿的现象。同时截齿和岩石之间要不停的摩擦，这就会使得截齿受损。如果截齿受损，截割的面积就会增大，提高了截割的阻力，进而增加了截割时的粉尘量。特别是镐形齿，对于这种截齿的设计、制造和安装等各个方面都要进行合理地操作，这样才能确保齿间的锋利度，如果产生磨损也是均匀的，保证截齿的使用寿命就变得很轻松。
截齿在设计的过程中回用较为先进的材料来制成，在进行作业中，会产生几百度的高温，但是一旦停止工作温度就降低，在这样高温与低温的循环中使得截齿发生了磨损，并且硬度大大降低。当然，对于不同的地质来说，地下的矿物质不同，对于截齿的磨损程度也不尽相同。有些是由于劫持的磨损而产生截齿的失效，有些则是因为合金头丢失，杆断等因素使得截齿失效。
1.2 刀头脱落
除了截齿的磨损外，另外一个较为常见的质量问题就是刀头脱落。刀头脱落就是镐形齿的合金头脱落，产生脱落的主要原因有很多：如，焊接质量出现问题，如果焊接处有杂质就会使得焊接不够牢固；截齿在受到高强度负荷的时候就会产生应力的冲击，长此以往就会使得合金头脱落。当合金头脱落后，如果没有及时地发现就会出现直接用截齿齿身来进行截割，这样一来就会产生很大的摩擦阻力，对于齿身的磨损程度也很大，也会加速截齿的失效。
1.3 刀头碎裂
刀头在工作的过程中直接接触煤岩，而且，经常处于高压状态。在较高的负荷下就会提高应压力，如果遇到较为坚硬的矿料时就会出现承受力不够的问题，一旦超过合金的强度就会出现碎裂。增强截齿的磨损，降低了工作效率。
1.4 齿身弯曲
齿身弯曲现象的出现也是由于受到较大的外力作用，使得截齿的硬度、工作方式、尺寸等方面发生了一定的变化，弯曲现象严重。一般发生齿身弯曲的情况都是在弯矩较大的刀行尺上。如果齿身出现弯曲的现象就不能很好地完成截割的任务，也会对工程的进度带来一定的影响。
1.5 齿身折断
齿身折断的问题一般也发生在受到较大的应压力时产生。如果发生折断，主要的原因有两个方面，一个是由于齿身的强度不够，另一个则是因为所受到的压力较大，超过了截齿的承受能力。一旦发生齿身断裂就会出现截齿的失效。
1.6 截齿丢失
截齿丢失毋庸置疑就是因为截齿没有固定好或是装置受到了一定的磨损引起的。在工作中，截齿发生丢失的现行较为常见，其后果也较为严重，相关的工作的人员要加强对截齿的保护，避免此类问题的频出。
各种截齿的失效形式所占比例不同，依重轻程度的次序分别为：磨损、刀头脱落、齿身折断、齿身弯曲。约有50%的截齿失效是由磨损造成的。
2 对策分析
根据上述分析的截齿失效形式，我们可以采取相应的解决方法，尽可能的减少齿轮的失效，提高掘进机工作效率。
2.1 正确地选用截齿的类型镐形齿适用于层理、节理发达或含夹石的脆性煤岩，而刀形齿适用于截割坚韧以及层理和节理不发达的煤岩。
2.2 改进截齿齿体与齿头的复合形式传统的截齿采用钎焊工艺，存在齿体与齿头的硬度梯度较大（HRC30～70）和钎焊焊缝强度低等缺陷。采用镶铸工艺，刀头硬质合金与截齿体产生熔合层，解决了硬质合金与截齿体间的联接问题，大大提高了固接强度，而且铸钢往往具有二次硬化效应，在保持齿头高硬度的同时，基体具有较高冲击韧性，能够满足整体性能要求。
2.3 影响截齿的质量和寿命的主要原因是截齒的几何参数和排列方式
截齿的截割阻力、轴向力等方面的问题都受到几何参数的影响。而且截齿排列的方式不同，截割的状态也不同。所以要根据不同的煤岩性质采用不同的排列方式，尽量采用较为合理的排列方式，这样才能有效地提高截齿的可靠性和掘进机的工作效率。
2.4 提高截齿的制造质量
截齿的制造质量对截齿的失效有重要影响。从制造工艺上，截齿与齿座配合是否恰当、间隙大小、合金与齿体焊接质量等方面，都要注意保证截齿的制造质量。合理选择截齿的尺寸公差的精度，使固定件物理机械性能满足要求，截齿才能固定，防止丢齿。
2.5 合理地选择材料及热处理工艺
一种截齿在特殊设计的碳化钨表面镶多晶金钢石，寿命比普通碳化钨截齿有明显提高。由于截齿在截割煤岩时承受高压应力、剪切应力和冲击负荷，因此，在保证截齿表面足够的耐磨性的同时，要注意截齿材料的韧性，以提高截齿的综合机械化性能，延长截齿的使用寿命。
2.6 正确使用截齿
一种截齿满足一定的截割参数和特定煤岩要求的，如果把适用于较软煤岩的截齿用于截割较硬岩石，必然加剧截齿的破坏。另外，在工作过程中随时注意工作机构上截齿的状态，以免加重相邻截齿的负担，及时更换磨损的截齿、时添补丢失的截齿，以保证截齿的正常使用。
2.7 严格按照设计要求
保证截齿与齿座之间的配合。确保截齿在齿座中能自由转动.避免偏磨现象的发生，实现自磨刃功能，保持刀齿的锐利，此时截齿的磨损为正常的均匀磨损。处于良好的截割状态。
2.8 采用先进的钎焊及热处理技术
截齿的钎焊及热处理下艺是保证截齿质量的关键技术之一。目前国内截齿的生产工艺为：齿体加工成形一清洗一中频感应加热钎焊硬质合金头一硝盐等温淬火一回火一喷砂，即截齿钎焊后，冷却到室温.再将截齿加热到850-880℃，然后投入淬火介质中。
结束语
综上所述，截齿在具体的工作中会出现一定的失效现象，主要的原因是由于高强度的磨损造成的。但是对于不同的地质来说，形成磨损的情况也有差异。只有对截齿磨损的原因进行深入分析，并且采取一定的方式进行解决，才能有效地降低截齿的磨损程度，提高其工作效率。我国的矿井建设和发展也会迈向一个新台阶。
参考文献
[1]E.波金.王庆庚译.采煤机破煤理论[M].北京：煤炭工业出版社，1992.
[2]李晓豁.掘进机载割头设计与研究[M].北京：中国华侨出版社，1997.
[3]李贵轩.掘进机械设计[Z].阜新矿业学院内部教材，1992.
关键词：掘进机；截齿；失效形式；对策分析
掘进机在很多工程中都要有所应用，特别是工作强度较大的工程中。如煤矿的开次、铁路的修建以及隧道的施工等等。在进行具体的工作过程中，承受的应力最大的是截齿。同时在煤岩中还会遇到质地较硬的石头，这些都给截齿造成很大的破坏作用。截齿在高负荷的工作中会出现大面积的升温现象，高温会对截齿的材料产生软化，使其变形，进而失效。所以，就目前来说，找到截齿最终失效的主要原因，并且从根本上进行克服和改善，就可以在一定程度上延长截齿的使用寿命，保证正常的工作。
1 截齿主要的失效形式
1.1 截齿的磨损
无论截齿有多么的锐利，如果截割的时间过长就会出现发顿的现象。同时截齿和岩石之间要不停的摩擦，这就会使得截齿受损。如果截齿受损，截割的面积就会增大，提高了截割的阻力，进而增加了截割时的粉尘量。特别是镐形齿，对于这种截齿的设计、制造和安装等各个方面都要进行合理地操作，这样才能确保齿间的锋利度，如果产生磨损也是均匀的，保证截齿的使用寿命就变得很轻松。
截齿在设计的过程中回用较为先进的材料来制成，在进行作业中，会产生几百度的高温，但是一旦停止工作温度就降低，在这样高温与低温的循环中使得截齿发生了磨损，并且硬度大大降低。当然，对于不同的地质来说，地下的矿物质不同，对于截齿的磨损程度也不尽相同。有些是由于劫持的磨损而产生截齿的失效，有些则是因为合金头丢失，杆断等因素使得截齿失效。
1.2 刀头脱落
除了截齿的磨损外，另外一个较为常见的质量问题就是刀头脱落。刀头脱落就是镐形齿的合金头脱落，产生脱落的主要原因有很多：如，焊接质量出现问题，如果焊接处有杂质就会使得焊接不够牢固；截齿在受到高强度负荷的时候就会产生应力的冲击，长此以往就会使得合金头脱落。当合金头脱落后，如果没有及时地发现就会出现直接用截齿齿身来进行截割，这样一来就会产生很大的摩擦阻力，对于齿身的磨损程度也很大，也会加速截齿的失效。
1.3 刀头碎裂
刀头在工作的过程中直接接触煤岩，而且，经常处于高压状态。在较高的负荷下就会提高应压力，如果遇到较为坚硬的矿料时就会出现承受力不够的问题，一旦超过合金的强度就会出现碎裂。增强截齿的磨损，降低了工作效率。
1.4 齿身弯曲
齿身弯曲现象的出现也是由于受到较大的外力作用，使得截齿的硬度、工作方式、尺寸等方面发生了一定的变化，弯曲现象严重。一般发生齿身弯曲的情况都是在弯矩较大的刀行尺上。如果齿身出现弯曲的现象就不能很好地完成截割的任务，也会对工程的进度带来一定的影响。
1.5 齿身折断
齿身折断的问题一般也发生在受到较大的应压力时产生。如果发生折断，主要的原因有两个方面，一个是由于齿身的强度不够，另一个则是因为所受到的压力较大，超过了截齿的承受能力。一旦发生齿身断裂就会出现截齿的失效。
1.6 截齿丢失
截齿丢失毋庸置疑就是因为截齿没有固定好或是装置受到了一定的磨损引起的。在工作中，截齿发生丢失的现行较为常见，其后果也较为严重，相关的工作的人员要加强对截齿的保护，避免此类问题的频出。
各种截齿的失效形式所占比例不同，依重轻程度的次序分别为：磨损、刀头脱落、齿身折断、齿身弯曲。约有50%的截齿失效是由磨损造成的。
2 对策分析
根据上述分析的截齿失效形式，我们可以采取相应的解决方法，尽可能的减少齿轮的失效，提高掘进机工作效率。
2.1 正确地选用截齿的类型镐形齿适用于层理、节理发达或含夹石的脆性煤岩，而刀形齿适用于截割坚韧以及层理和节理不发达的煤岩。
2.2 改进截齿齿体与齿头的复合形式传统的截齿采用钎焊工艺，存在齿体与齿头的硬度梯度较大（HRC30～70）和钎焊焊缝强度低等缺陷。采用镶铸工艺，刀头硬质合金与截齿体产生熔合层，解决了硬质合金与截齿体间的联接问题，大大提高了固接强度，而且铸钢往往具有二次硬化效应，在保持齿头高硬度的同时，基体具有较高冲击韧性，能够满足整体性能要求。
2.3 影响截齿的质量和寿命的主要原因是截齒的几何参数和排列方式
截齿的截割阻力、轴向力等方面的问题都受到几何参数的影响。而且截齿排列的方式不同，截割的状态也不同。所以要根据不同的煤岩性质采用不同的排列方式，尽量采用较为合理的排列方式，这样才能有效地提高截齿的可靠性和掘进机的工作效率。
2.4 提高截齿的制造质量
截齿的制造质量对截齿的失效有重要影响。从制造工艺上，截齿与齿座配合是否恰当、间隙大小、合金与齿体焊接质量等方面，都要注意保证截齿的制造质量。合理选择截齿的尺寸公差的精度，使固定件物理机械性能满足要求，截齿才能固定，防止丢齿。
2.5 合理地选择材料及热处理工艺
一种截齿在特殊设计的碳化钨表面镶多晶金钢石，寿命比普通碳化钨截齿有明显提高。由于截齿在截割煤岩时承受高压应力、剪切应力和冲击负荷，因此，在保证截齿表面足够的耐磨性的同时，要注意截齿材料的韧性，以提高截齿的综合机械化性能，延长截齿的使用寿命。
2.6 正确使用截齿
一种截齿满足一定的截割参数和特定煤岩要求的，如果把适用于较软煤岩的截齿用于截割较硬岩石，必然加剧截齿的破坏。另外，在工作过程中随时注意工作机构上截齿的状态，以免加重相邻截齿的负担，及时更换磨损的截齿、时添补丢失的截齿，以保证截齿的正常使用。
2.7 严格按照设计要求
保证截齿与齿座之间的配合。确保截齿在齿座中能自由转动.避免偏磨现象的发生，实现自磨刃功能，保持刀齿的锐利，此时截齿的磨损为正常的均匀磨损。处于良好的截割状态。
2.8 采用先进的钎焊及热处理技术
截齿的钎焊及热处理下艺是保证截齿质量的关键技术之一。目前国内截齿的生产工艺为：齿体加工成形一清洗一中频感应加热钎焊硬质合金头一硝盐等温淬火一回火一喷砂，即截齿钎焊后，冷却到室温.再将截齿加热到850-880℃，然后投入淬火介质中。
结束语
综上所述，截齿在具体的工作中会出现一定的失效现象，主要的原因是由于高强度的磨损造成的。但是对于不同的地质来说，形成磨损的情况也有差异。只有对截齿磨损的原因进行深入分析，并且采取一定的方式进行解决，才能有效地降低截齿的磨损程度，提高其工作效率。我国的矿井建设和发展也会迈向一个新台阶。
参考文献
[1]E.波金.王庆庚译.采煤机破煤理论[M].北京：煤炭工业出版社，1992.
[2]李晓豁.掘进机载割头设计与研究[M].北京：中国华侨出版社，1997.
[3]李贵轩.掘进机械设计[Z].阜新矿业学院内部教材，1992.