本實用新型涉及一種截齒，尤其是用于煤礦采掘機械(例如采煤機)的截齒。

背景技術(shù)：

煤的成塊率是采煤生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)。提高成塊率可以提高煤的良品率，從而提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟收益。采煤過程中采煤的成塊率與采煤工藝參數(shù)有直接關(guān)系，其中影響最大的工藝參數(shù)是切深和采掘阻力。切深越大，成塊率越高，成塊尺寸越大；而采掘阻力越小，對采掘煤層的沖擊越小，截割下來的煤越易成塊。

截齒是機采設(shè)備上的關(guān)鍵工作構(gòu)件。以煤礦開采為例，截齒直接與煤層接觸，用于截割煤層。截齒的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量對采礦的成塊率的影響很大。隨著煤炭開采技術(shù)的發(fā)展，采煤效率已經(jīng)大幅提高，同時對截齒產(chǎn)品的要求也越來越高。目前，不僅要求截齒具有很高的耐磨性能和較長的使用壽命，還要求截齒擁有良好的采掘性能以提高采煤效率和煤的成塊率。

目前最常用的U170型截齒，其齒頭的軸向長度有90mm、102mm兩種，齒頭本體的最小直徑為34mm，且錐角為15°。申請?zhí)枮?01520100798.7的中國專利申請公開了一種耐磨截齒，其包括合金頭和齒體，齒體的頭部表面上堆焊有一層耐磨涂層，該耐磨涂層堆焊在齒體頭部的25～30mm軸向長度的齒體表面上。該截齒具有較高的耐磨性能，使用壽命長，但采煤成塊率仍然有待于進一步提高。

因此，目前迫切需要一種能夠顯著提高采煤成塊率的截齒。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種截齒，采用該截齒的煤礦采掘機械(如采煤機)能夠顯著提高礦的成塊率。

本實用新型的截齒包括齒頭和齒柄，所述齒頭和所述齒柄之間固定連接或者一體成型，所述齒頭包括合金頭和齒頭本體，所述合金頭設(shè)置在所述齒頭本體的前端；所述齒頭本體包括第一連接體、圓錐臺體、第二連接體和圓柱體；所述第一連接體設(shè)置在所述合金頭與所述圓錐臺體之間；所述圓錐臺體與所述圓柱體通過第二連接體連接，并且所述圓錐臺體的最大直徑小于所述圓柱體的直徑；所述圓柱體設(shè)置在所述第二連接體與所述齒柄之間；所述圓錐臺體的錐角可以為6～10°，其中，所述錐角為圓錐臺體的軸截面的兩條母線的延長線之間的夾角；所述齒頭的軸向長度為115～135mm，所述齒頭本體的最小直徑為24～30mm；所述第二連接體的表面上設(shè)置有3～8條凸起的加強筋，所述加強筋延伸至所述圓柱體的表面。

根據(jù)本實用新型的截齒，所述齒頭和所述齒柄之間固定連接或者一體成型，固定連接的方式并沒有特別限定，可以是焊接或者螺紋連接。優(yōu)選地，所述齒頭和所述齒柄之間為一體成型，這樣可以提高截齒的整體強度。

根據(jù)本實用新型的截齒，所述齒頭包括合金頭和齒頭本體，所述合金頭設(shè)置在所述齒頭本體的前端。根據(jù)本實用新型的一種實施方式，所述合金頭與所述齒頭本體采用焊接方式連接。本實用新型的合金頭并沒有特別限制，可以采用本領(lǐng)域已知的那些。本實用新型的合金頭的形狀也是采用本領(lǐng)域常規(guī)的那些，這里不再贅述。

根據(jù)本實用新型的截齒，所述齒頭本體包括第一連接體、圓錐臺體、第二連接體和圓柱體。本實用新型的第一連接體設(shè)置在所述合金頭與所述圓錐臺體之間，用于將所述合金頭與所述圓錐臺體固定在一起。作為優(yōu)選，第一連接體與圓錐臺體為一體成型的結(jié)構(gòu)。作為優(yōu) 選，所述第一連接體為圓錐臺形狀。本實用新型的圓錐臺體與圓柱體通過第二連接體連接，并且所述圓錐臺體的最大直徑小于所述圓柱體的直徑。作為優(yōu)選，圓錐臺體、第二連接體與圓柱體是一體成型的。為了保證圓錐臺體與圓柱體平滑過渡，本實用新型的第二連接體的母線為圓滑的曲線。這樣的設(shè)置可以降低采掘阻力，提高煤的成塊率。本實用新型的圓柱體設(shè)置在所述第二連接體與所述齒柄之間，用于將所述的齒頭與齒柄固定連接在一起。作為優(yōu)選，所述齒頭和齒柄為一體成型結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本實用新型的截齒，所述圓錐臺體的錐角為6～10°。本發(fā)明的錐角為圓錐臺體的軸截面的兩條母線的延長線之間的夾角。據(jù)本實用新型優(yōu)選的實施方式，所述圓錐臺體的錐角可以為6～9°。根據(jù)本實用新型具體的實施方式，所述圓錐臺體的錐角可以為6°、7°、8°、9°或10°，更優(yōu)選為7°、8°或9°，最優(yōu)選為8°。

根據(jù)本實用新型的截齒，所述齒頭的軸向長度為115～135mm，更優(yōu)選為120～130mm。根據(jù)本實用新型更優(yōu)選的實施方式，所述齒頭的軸向長度為115mm、120mm、125mm、130mm或135mm。

根據(jù)本實用新型的截齒，所述齒頭本體的最小直徑為24～30mm。優(yōu)選地，所述齒頭本體的最小直徑可以為25～29mm。根據(jù)本實用新型優(yōu)選的實施方式，所述齒頭本體的最小直徑為24mm、26mm、28mm或30mm，更優(yōu)選為28mm。

根據(jù)本實用新型的截齒，所述第二連接體的表面上設(shè)置有3～8條凸起的加強筋，所述加強筋延伸至所述圓柱體的表面。這樣的設(shè)置可以提高齒頭的結(jié)構(gòu)強度。作為優(yōu)選，所述加強筋的前端設(shè)置在所述第二連接體的表面上，所述加強筋的后端設(shè)置在所述圓柱體上。更優(yōu)選地，所述加強筋的前端延伸至所述圓錐臺體的表面。本發(fā)明的加強筋可以同時與所述第二連接體的表面和所述圓柱體表面固定在一起。 固定的方式可以為焊接。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方式，加強筋、第二連接體與圓柱體是一體成型的。作為優(yōu)選，本發(fā)明的加強筋沿所述第二連接體的表面均勻分布。本發(fā)明的加強筋的數(shù)量可以是奇數(shù)或偶數(shù)，優(yōu)選為偶數(shù)。本發(fā)明的加強筋的數(shù)量為4～8條，優(yōu)選為4～7條，更優(yōu)選為6條。

根據(jù)本實用新型的截齒，優(yōu)選地，所述齒頭本體的頭部表面涂覆有耐磨涂層。所述耐磨涂層的軸向長度為18-25mm，優(yōu)選為20-22mm，更優(yōu)選為20mm。優(yōu)選地，所述耐磨涂層是鎳基涂層，厚度為1.0～2.0mm，可采用等離子涂覆得到。所述耐磨涂層能夠有效提高齒頭的耐磨性能，延長對齒頭的保護時間，提高截齒的使用壽命；同時，又能夠?qū)崿F(xiàn)無火花采掘，使采煤工作更安全、更高效。

根據(jù)本實用新型的截齒，齒頭軸向長度增加且徑向尺寸減小，為進一步保證截齒整體的結(jié)構(gòu)強度，優(yōu)選地，所述齒頭本體和齒柄的材料的屈服強度大于1080MPa。例如，可以選擇具有上述性能的高強度合金結(jié)構(gòu)鋼，從而進一步保障截齒整體具有足夠的結(jié)構(gòu)強度，保證工作時不變形、不折斷。

本實用新型的截齒可以采用領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)的生產(chǎn)加工方式制造，這里不再贅述。

通常來說，齒頭的軸向長度增加，會增加采掘切深，但是截齒的結(jié)構(gòu)強度會降低，同時工作時所受的徑向沖擊力增加；而減小齒頭的徑向尺寸，會降低采煤時的采掘阻力，但也會降低截齒工作部分的結(jié)構(gòu)強度，從而降低截齒的抗沖擊能力，降低其采掘性能。因此，截齒通常只能采用特定型號的產(chǎn)品，而不能隨意增加截齒的齒頭軸向長度，或隨意減小齒頭部分地徑向尺寸。在本實用新型中，采用特定的齒頭軸向長度、直徑和錐角角度的設(shè)計，有效增加了采掘切深，減少了截齒采煤時的接觸面積，降低了采掘阻力，即降低了切割力，減低 了截齒對采掘煤層的沖擊力，從而有效提高了礦物(例如煤)的成塊率和大塊率。同時，本實用新型在齒頭上設(shè)計了凸起的加強筋，從而有效加強了截齒的結(jié)構(gòu)強度，加強了截齒整體的抗沖擊能力，保證了截齒在采掘工作中不變形、不折斷，提高了截齒的采掘性能和使用壽命；同時，由于該加強筋的存在，切割下來的切割體對加強筋產(chǎn)生一定的切向力，增加了截齒旋轉(zhuǎn)的外力，使截齒更容易旋轉(zhuǎn)，減少了偏磨問題的發(fā)生。

附圖說明

圖1為實施例1的截齒結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明如下：

1-齒頭；2-齒柄；3-耐磨涂層；4-加強筋；5-合金頭；61-第一連接體；62-圓錐臺體；63-圓柱體；64-第二連接體。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型的保護范圍并不限于此。

實施例1

圖1為本實用新型的一種截齒的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實用新型的截齒包括齒頭1和齒柄2，齒頭1包括合金頭5和齒頭本體，合金頭5設(shè)置在齒頭本體的前端；齒頭本體包括第一連接體61、圓錐臺體62、圓柱體63和第二連接體64；第一連接體61位于合金頭5與圓錐臺體62之間，其為圓錐臺形狀；圓錐臺體62與圓柱體63通過第二連接體64連接，并且圓錐臺體62的最大直徑(亦即，圓錐臺體的下圓直徑)小于圓柱體63的直徑；圓柱體63設(shè)置在第二連接體64與齒柄2之間；圓錐臺體62的錐角α(即圓錐臺體的 軸截面的兩條母線的延長線之間的夾角)為8°；齒頭的軸向長度L為135mm，齒頭本體的最小直徑為28mm；第二連接體64的表面上設(shè)置有沿第二連接體64的表面均勻分布的6條凸起的加強筋4，加強筋4延伸至圓柱體63的表面。齒頭本體的頭部，即第一連接體61和圓錐臺體62的前端的表面涂覆有耐磨涂層3，耐磨涂層3在齒頭本體上的軸向長度為20mm。耐磨涂層為鎳基涂層，厚度為1.5mm，采用等離子涂覆得到。截齒的齒頭本體和齒柄2的材料為高強度合金結(jié)構(gòu)鋼。

采用實施例1的截齒產(chǎn)品先后在神華烏海能源公司、伊泰公司等煤礦進行試驗，煤炭成塊率較常規(guī)的U170型截齒提高25％以上，效果顯著，同時截齒偏磨現(xiàn)象顯著減少。

實施例2

除了將實施例1的圓錐臺體62的錐角由8°改變?yōu)?0°之外，其他部件和參數(shù)與實施例1相同。

采用實施例2的截齒產(chǎn)品在神華烏海能源公司煤礦進行試驗，與實施例1比較，煤炭成塊率和偏磨沒有明顯變化。

實施例3～6

在實施例3～6中，除了將實施例1的齒頭的軸向長度L由135mm分別改變?yōu)?15mm、120mm、125mm、130mm之外，其他部件和參數(shù)與實施例1相同。

采用實施例3、4、5、6的截齒產(chǎn)品在神華烏海能源公司煤礦進行試驗，煤炭成塊率較常規(guī)的U170型截齒提高20％以上，且隨著齒頭軸向長度的增加，煤炭成塊率明顯增加，同時截齒偏磨現(xiàn)象顯著減少。

實施例7～8

在實施例7～8中，除了將實施例1的加強筋的數(shù)量由6條分別改變?yōu)?條和9條之外，其他部件和參數(shù)與實施例1相同。

采用實施例7、8的截齒產(chǎn)品先在伊泰公司等煤礦進行試驗，煤炭成塊率較常規(guī)的U170型截齒提高25％以上，同時截齒偏磨現(xiàn)象顯著減少。

本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本實用新型的范圍。