一种可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成制造技术

本实用新型专利技术提供一种可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成，属于煤矿采掘机械截割装置配件的技术领域，包括锥形截齿、锥齿齿座、降尘连接座、固定块和截割头或截割滚筒；锥形截齿包括齿柄、齿肩、齿杆和锥形部分；齿柄和齿杆均为圆柱状结构；齿肩为圆台结构，底面与齿柄相接，顶面通过环形过渡曲面与齿杆相接；锥形部分位于齿杆上，顶部钎焊有硬质合金，周向面均匀设置多个卵形抗弯梁；锥齿齿座上设置有安装孔，下部设置有快插榫；降尘连接座设置有插装槽，底面设置有配水接口，后部设置有降尘喷嘴，内部设置有内置水路；固定块用于封闭插装槽的插入口。上述湿式截割头或截割滚筒总成可增加截齿抗弯能力，实现齿座与截割头或截割滚筒可拆卸连接。

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成
本技术属于煤矿采掘机械截割装置配件的
，具体公开了一种可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成。
技术介绍
截割头是煤矿掘进装备广泛使用的截割装置，主要由焊接结构的截割头体、焊接在截割头体上的齿座以及装入齿座安装孔中的截齿组成。在煤炭开采后岩石开掘过程中，通常伴随着截齿和齿座的明显磨损现象。当磨损发生在截齿上，可以采用将截齿从齿座的安装孔中取出，更换新的截齿。然而当齿座发生磨损时，由于齿座与截割头或截割滚筒体焊为一体，因此无法进行齿座的更换，此时截割头或截割滚筒不得不进行升井维修。为避免齿座的损坏经所导致截割头或截割滚筒无法正常使用，需要一种既能够可靠连接在截割头或截割滚筒表面，又能与齿座实现可拆装机械连接，实现煤矿井下无需焊接的齿座拆装更换。此外，由于截齿与煤岩之间发生周期性接触和分离，冲击现象非常明显，且伴随着大量粉尘的产生，这些粉尘在封闭的巷道内扩散，将会增加巷道内粉尘浓度，降低能见度，影响工作的连续性和工作人员的身体健康，因此非常有必要进行降尘处理。截齿安装在截割头齿座的安装孔中，并能在安装孔中绕其轴线自由旋转。在掘进机工作过程中截齿直接与煤体和岩体接触，随时用时间的累计，截齿齿杆锥形部分圆周表面发生均匀磨损，直至磨损导致齿杆长度缩短到无法使用后，则需更换新截齿。一些已有截齿采用在减小锥形部分的角度并涂覆耐磨材料的方式延长截齿的使用寿命，但这种方法实际是将截齿制作成两种材料的组合体结构，对截齿齿杆抗弯曲能力削弱极大，影响截齿的实际使用寿命。由于煤矿地质条件复杂，在一些煤炭和岩石硬度和较高且具有一定磨蚀性条件下，当截齿齿柄与齿座安装孔的接触力变大并超过二者之间的临界摩擦的情况下，截齿在安装孔中的旋转自由度被限制，截齿在与煤体和岩体相互接触过程中无法实现旋转，截齿齿杆在圆周方向上的某一区域将始终与煤体或岩体接触，该区域金属材料发生急剧磨损，造成截齿偏磨。发生截齿偏磨的截齿强度将被进一步削弱，导致截齿整体发生弯曲失效。此外，为降低截齿切入煤体或岩体的阻力，截齿齿杆的前端锥度通常较小，使截齿便于切入煤体或岩体，但较小锥度的齿杆对安装在截齿顶部的硬质合金的包裹性能变差，在截齿齿杆圆周方向金属材料发生一定量磨损后，硬质合金极易脱落，导致截齿无法有效破岩。因此，在确保截齿安装和使用几何尺寸不变的前提下，提高截齿的自磨砺性，增加截齿抗弯能力并具备一定的抗磨损能力能有效延长截齿的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成，增加截齿抗弯能力，实现齿座与截割头或截割滚筒可拆卸连接，同时具有降尘功能。为实现上述目的，本技术提供一种可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成，包括锥形截齿、锥齿齿座、降尘连接座、固定块以及截割头或截割滚筒；锥形截齿包括一体成型的齿柄、齿肩、齿杆和锥形部分；齿柄和齿杆均为圆柱状结构；齿肩为圆台结构，底面与齿柄相接，顶面通过环形过渡曲面与齿杆相接；锥形部分位于齿杆上，顶部钎焊有硬质合金，周向面均匀设置多个卵形抗弯梁；卵形抗弯梁采用上小下大的形式布置，卵形抗弯梁的卵形轮廓曲线采用参数方程（1）进行控制，其中c为大于2的数；锥齿齿座上设置有与齿柄配合的安装孔，下部设置有快插榫；降尘连接座焊接在截割头或截割滚筒上，设置有与快插榫配合的插装槽，底面设置有配水接口，后部设置有降尘喷嘴，内部设置有连通配水接口和降尘喷嘴的内置水路；固定块用于在快插榫与插装槽装配后固定在降尘连接座上，封闭插装槽的插入口；截割头或截割滚筒内设置有用于与截割机悬臂连接的连接端板，连接端板上设置有进水口，连接端板的上方为储水腔，连接端板上方的腔壁上设置有与配水接口配合的配水孔，连接端板下方的腔壁上设置有排渣孔，排渣孔内设置有排渣堵。进一步地，降尘连接座按照圆柱、圆锥、球体或球台的螺旋线参数以1条、2条、3条、4条、6条或8条螺旋线形式焊接在截割头或截割滚筒的表面；圆柱段螺旋线方程：圆锥段螺旋线方程：球体段螺旋线方程：上式中，R、p和Q分别为为圆柱、圆锥和球体段螺旋线的控制半径，ψ为圆锥体结构控制参数，λ为螺旋线升角，θ为螺旋线转角。进一步地，锥齿齿座的前面与切屑接触的区域为夹角为钝角的分离面；分离面上镶嵌有与水平方向成锐角的耐磨分料块；耐磨分料块为硬质合金。进一步地，锥齿齿座的安装孔包括由前至后半径依次减小的第一台阶孔、第二台阶孔和第三台阶孔；第一台阶孔和第二台阶孔内过盈配合有衬环，衬环的硬度大于锥形截齿的硬度；锥形截齿的齿柄插设在衬环内，且齿肩抵靠在衬环上。进一步地，上述可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成，还包括轴用挡环；齿柄从安装孔伸出的部分设置有与轴用挡环配合的环形卡槽。进一步地，齿肩的底面设置有环形的凹肩；衬环上设置有与凹肩配合的凸肩。进一步地，凸肩为双锥面环形结构，内外两侧锥面与水平面夹角为120°。进一步地，快插榫为T形榫，两侧的侧定位面之间的距离由前到后逐渐减小，侧定位面与后端面之间通过导向斜面过渡连接；插装槽与快插榫配合。进一步地，降尘连接座上设置有固定块安装位；固定块安装位自插装槽的插入口向前延伸，设置有固定槽；固定块的底面设置有与固定槽配合的止动键；固定槽和止动键上均设置有螺孔，固定螺钉穿过螺孔将固定块固定在固定块安装位上。进一步地，降尘连接座上与固定块安装位对应的侧面为减磨面；固定块的两侧为减磨面；两侧减磨面之间的距离由前到后逐渐增大。本技术的有益效果是：上述可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成中，锥形截齿采用同一材料的一体成型，无连接接缝，避免了低频大幅冲击载荷作用下不同材料的分离现象，提高截齿使用的可靠性。卵形抗弯梁均匀分布在锥形部分的外表面，能有效抵抗来自不同方向的弯曲载荷该，以增大锥形截齿的抗弯曲能力，从而提高截割头或截割滚筒的工作能力，外凸的结构能有效抵挡煤岩对锥形部分的磨损，延长锥形截齿的使用寿命。锥形截齿的齿柄转动安装在锥齿齿座的安装孔内，在工作过程中旋转，高效切入煤体或岩。锥齿齿座的快插榫与降尘连接座的插装槽配合，实现快速拆装。固定块用于在快插榫与插装槽装配后固定在降尘连接座上，封闭插装槽的插入口，保证锥齿齿座和降尘连接座的可靠连接，防止截割过程中锥齿齿座脱落。降尘连接座内置水路系统，能将截割头或截割滚筒储水腔中的水不经过锥齿齿座，直接从降尘连接座后部的降尘喷嘴喷出，达到抑尘目的，并能同时对排布在该锥形截齿后面的相邻锥形截齿进行冷却，同时减小了锥齿齿座拆卸更换时对喷雾系统的影响。附图说明图1为本技术提供的可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成的装配图；图2为图1所示湿式截割头或截割滚筒总成（不含锥形截齿和锥齿齿座）的剖视图；图3为锥形截齿、锥齿齿座、降尘连接座和固定块的爆炸图；图4为图3所示爆炸图的另一方向视图；图5为锥形截齿的结构示意图；图6为锥齿齿座的结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成，其特征在于，包括锥形截齿、锥齿齿座、降尘连接座、固定块以及截割头或截割滚筒；/n所述锥形截齿包括一体成型的齿柄、齿肩、齿杆和锥形部分；/n所述齿柄和齿杆均为圆柱状结构；/n所述齿肩为圆台结构，底面与齿柄相接，顶面通过环形过渡曲面与齿杆相接；/n所述锥形部分位于齿杆上，顶部钎焊有硬质合金，周向面均匀设置多个卵形抗弯梁；/n所述卵形抗弯梁采用上小下大的形式布置，卵形抗弯梁的卵形轮廓曲线采用参数方程（1）进行控制，/n

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成，其特征在于，包括锥形截齿、锥齿齿座、降尘连接座、固定块以及截割头或截割滚筒；
所述锥形截齿包括一体成型的齿柄、齿肩、齿杆和锥形部分；
所述齿柄和齿杆均为圆柱状结构；
所述齿肩为圆台结构，底面与齿柄相接，顶面通过环形过渡曲面与齿杆相接；
所述锥形部分位于齿杆上，顶部钎焊有硬质合金，周向面均匀设置多个卵形抗弯梁；
所述卵形抗弯梁采用上小下大的形式布置，卵形抗弯梁的卵形轮廓曲线采用参数方程（1）进行控制，



其中c为大于2的数；
所述锥齿齿座上设置有与齿柄配合的安装孔，下部设置有快插榫；
所述降尘连接座焊接在截割头或截割滚筒上，设置有与快插榫配合的插装槽，底面设置有配水接口，后部设置有降尘喷嘴，内部设置有连通配水接口和降尘喷嘴的内置水路；所述固定块用于在快插榫与插装槽装配后固定在降尘连接座上，封闭插装槽的插入口；
所述截割头或截割滚筒内设置有用于与截割机悬臂连接的连接端板，连接端板上设置有进水口，连接端板的上方为储水腔，连接端板上方的腔壁上设置有与配水接口配合的配水孔，连接端板下方的腔壁上设置有排渣孔，排渣孔内设置有排渣堵。


2.根据权利要求1所述的可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成，其特征在于，所述降尘连接座按照圆柱、圆锥、球体或球台的螺旋线参数以1条、2条、3条、4条、6条或8条螺旋线形式焊接在截割头或截割滚筒的表面；
圆柱段螺旋线方程：



圆锥段螺旋线方程：



球体段螺旋线方程：



上式中，R、p和Q分别为为圆柱、圆锥和球体段螺旋线的控制半径，ψ为圆锥体结构控制参数，λ为螺旋线升角，θ为螺旋线转角。


3.根据权利要求1所述的可拆卸齿座的湿式截割头或截割滚筒总成，其特征在于，所述锥齿齿座的前面与切屑接触的区域为夹角为钝角的分离面；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张梦奇，张丽英，吴凤彪，张盼盼，秦香果，张子英，张菲，刘学元，
申请(专利权)人：山西能源学院，
类型：新型
国别省市：山西;14