CN101493009B

CN101493009B - 采煤机中部槽及其制造方法

Info

Publication number: CN101493009B
Application number: CN2009100144327A
Authority: CN
Inventors: 于风福
Original assignee: 于风福
Current assignee: Weihai Sandun Welding Materials Engineering Co., Ltd.
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2029-02-23
Also published as: CN101493009A

Abstract

本发明涉及一种采煤机中部槽及其制造方法，其包括有中板和两端的W钢部件，中板安装固定在两端的W钢部件的上凹槽之间，所述中板和两端的W钢部件均由基础结构制件和耐磨损功能制件两部分组成，通过装配合成整体，耐磨损功能制件为双金属复层耐磨钢板。本发明构造合理，制造工艺简单，维修方便，节能节材效果和使用寿命显著提高。其耐磨堆焊层表面平滑、均匀、摩擦系数低，可以降低能耗10-20％，提高寿命2-3倍。

Description

采煤机中部槽及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种采煤设备的改进，具体地说是一种采煤机中部槽及其制造方法。其是用堆焊技术对采煤机中部槽所有承受磨损的工作表面进行耐磨损堆焊强化，使其获得长寿命。

背景技术

我国是煤炭生产大国，采煤机中部槽消耗量巨大，采煤机中部槽主要包括中板和两端的W钢部件，中板安装固定在两端的W钢部件的上凹槽之间。国内采煤机中部槽制造以上个世纪90年代为时间界限，大体经历两个不同的阶段。前期采用铸造高锰钢(Mn13)制作W钢部件，用低碳钢(Q235)或低碳低合金钢(16Mn)制作中板；后期随着大量国外设备的引进和吸收，人们转向用中碳低合金钢制作中部槽，其中W钢部件采用铸造或锻造工艺，中板则选用经综合热处理后的中碳低合金钢板材产品(如hadaox400或HB400等)。

井下安装或更换采煤机中部槽是一件极其费时、费力的事情，每次更换一个采煤掌面的中部槽，大约耗时40天，提高中部槽的使用寿命就意味着增加设备有效作业时间，从而为煤矿增加产量、提高经济效益创造了条件。

调查显示，目前国内大型煤矿中部槽的更换频率为2-3次/年，耗费时间80-120天。因此，提高中部槽使用寿命对于提高采煤机作业率意义重大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种构造合理，制造工艺简单，维修方便，节能节材效果好，使用寿命长的采煤机中部槽及其制造方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种采煤机中部槽，其包括有中板和两端的W钢部件，中板安装固定在两端的W钢部件的上凹槽之间，其特征是：中板和两端的W钢部件均由基础结构制件和耐磨损功能制件两部分组成，通过装配合成整体，耐磨损功能制件为双金属复层耐磨钢板。

本发明上述采煤机中部槽的制造方法，其把中部槽的中板和两端的W钢部件分成基础结构制件和耐磨损功能制件两个部分，通过装配合成整体；基础结构制件保持原有制造方法，中板部分的基础结构制件材料为低碳钢(Q235)或低碳低合金钢(16Mn)；耐磨损功能制件由双金属复层耐磨钢板制成，双金属复层耐磨钢板是以母材为基体通过堆焊方法复合耐磨层制成的耐磨板材制品。

本发明双金属复层耐磨钢板母材选用普通碳钢、低合金钢或不锈钢，表面耐磨层采用堆焊方法制成，表面耐磨层是一种铁基耐磨损合金材料，合金的具体组成含量(重量％)为：C 0.8-5、Cr 9-30、Nb 0.3-9、V 0.1-2、Mo0.3-5、B 0.2-5、Ni 0.5-6、稀土化合物0.01-2、余量为Fe。以Nb、V、Mo、Cr、B、稀土等为主要合金元素，以铬的碳硼化合物为主要硬质强化相。其中稀土可选用铈Ce、钇Y等的化合物或合金。合金体系的亚共晶和共晶成分段可用于铸造耐磨件；亚共晶、共晶和过共晶成分段可以制成堆焊焊条、药芯焊丝、块状堆焊材料或粉末堆焊材料。该合金的宏观硬度高，硬质相与基体相结合牢固，具有很高的抗磨粒磨损性能，抗冲击磨损性能和抗大角度冲蚀磨损性能。

本发明中板和两端的W钢部件均由基础结构制件和耐磨损功能制件两部分组成，通过装配合成整体，耐磨损功能制件为双金属复层耐磨钢板。对照现有技术，本发明构造合理，制造工艺简单，维修方便，节能节材效果和使用寿命显著提高。本发明耐磨堆焊层表面平滑、均匀、摩擦系数低，可以降低能耗10-20％，提高寿命2-3倍。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明耐磨损功能制件的结构示意图。

图中1.中板，11.耐磨损功能制件，12.基础结构制件，2.W钢部件，21.耐磨损功能制件，22.基础结构制件。

具体实施方式

从图1、图2中可以看出，本发明一种采煤机中部槽，其包括有中板1和两端的W钢部件2，中板1安装固定在两端的W钢部件2的上凹槽之间，焊接形成中部槽主体，用于承担来自滑靴等工件传递的外力冲击和来自刮板和煤粉的磨损。本发明中板1由基础结构制件11和耐磨损功能制件12两部分组成，两端的W钢部件2也由基础结构制件21和耐磨损功能制件22两部分组成，通过装配合成整体，本发明来自滑靴等工件传递的外力由基础结构制件抵抗，来自刮板和煤粉的磨损由耐磨损功能制件抵抗。

本发明W钢部件2的基础结构制件22(材料为中碳低合金钢)可为铸件或锻件；中板1的基础结构制件12(材料为16Mn)轧制钢板，W钢部件的基础结构制件22与中板的基础结构制件12焊接形成中部槽主体。

本发明中板1的耐磨损功能制件11和W钢部件2的耐磨损功能制件21是耐磨损衬件，分别由双金属复层耐磨钢板制成，并组焊在一起形成整体的耐磨损功能制件，如图2所示。

本发明耐磨损功能制件为双金属复层耐磨钢板。双金属复层耐磨钢板是用堆焊方法制成的“金属复合材料”。双金属复层耐磨钢板是以母材为基体通过堆焊方法复合耐磨层制成的耐磨板材制品。其母材根据需要可以选用普通碳钢、低合金钢或不锈钢，在本服役条件下，主要提供强度、韧性等机械性能指标，抵御外来作用力；表面耐磨层采用堆焊方法制成，主要提供耐磨损性能指标，两种材料各自承担不同任务，发挥最佳性能。由于有母材抵御外来作用力，表面耐磨层合金可以充分考虑耐磨性，实现过共晶组织，利用一次析出相的高显微硬度提高耐磨性能。表面耐磨层是一种铁基耐磨损合金材料，合金的具体组成含量(重量％)为：C 0.8-5、Cr 9-30、Nb 0.3-9、V 0.1-2、Mo 0.3-5、B 0.2-5、Ni 0.5-6、稀土化合物0.01-2、余量为Fe。以Nb、V、Mo、Cr、B、稀土等为主要合金元素，以铬的碳硼化合物为主要硬质强化相。其中稀土可选用铈Ce、钇Y等的化合物或合金。合金体系的亚共晶和共晶成分段可用于铸造耐磨件；亚共晶、共晶和过共晶成分段可以制成堆焊焊条、药芯焊丝、块状堆焊材料或粉末堆焊材料。该合金的宏观硬度高，硬质相与基体相结合牢固，具有很高的抗磨粒磨损性能，抗冲击磨损性能和抗大角度冲蚀磨损性能。本发明采用堆焊方法加工表面耐磨层。

本发明采煤机中部槽的制造方法，其把中部槽的中板和两端的W钢部件分成基础结构制件和耐磨损功能制件两个部分，通过装配合成整体；基础结构制件保持原有制造方法，中板部分的基础结构制件材料为低碳钢(Q235)或低碳低合金钢(16Mn)；耐磨损功能制件由双金属复层耐磨钢板制成，双金属复层耐磨钢板是以母材为基体通过堆焊方法复合耐磨层制成的耐磨板材制品，其母材选用普通碳钢、低合金钢或不锈钢，表面耐磨层采用堆焊方法制成，其是一种铁基耐磨损合金材料，合金的具体组成含量(重量％)为：C0.8-5、Cr 9-30、Nb 0.3-9、V 0.1-2、Mo 0.3-5、B 0.2-5、Ni 0.5-6、稀土化合物0.01-2、余量为Fe。

本发明最后将中部槽基础结构制件和耐磨损功能制件装配在一起制成中部槽。基础结构制件和耐磨损功能制件的连接可以选用螺栓、定位销连接形式，也可以采用焊接方法。

采用本发明制造中部槽的突出特征是：(1)寿命高：寿命可达现有市售中部槽3倍以上；(2)节能：由于堆焊的中板表面摩擦系数低，可节约拖动刮板动力用电10-20％；(3)方便修复：修复时，只更换耐磨损功能制件即可，省时、省事。如果采用螺栓或定位销连接形式，修复可在井下不升井完成；(4)节材：耐磨损功能制件使用寿命高，基础结构制件可多次重复使用，节材效果显著。

Claims

1.一种采煤机中部槽的制造方法，采煤机中部槽，其包括有中板和两端的W钢部件，中板安装固定在两端的W钢部件的上凹槽之间，其特征是：把中部槽的中板和两端的W钢部件分成基础结构制件和耐磨损功能制件两个部分，通过装配合成整体；中板的基础结构制件材料为低碳钢Q235或低碳低合金钢16Mn；耐磨损功能制件由双金属复层耐磨钢板制成，双金属复层耐磨钢板是以母材为基体通过堆焊方法复合耐磨层制成的耐磨板材制品，双金属复层耐磨钢板母材选用普通碳钢、低合金钢或不锈钢，表面耐磨层采用堆焊方法制成，表面耐磨层是一种铁基耐磨损合金材料，合金的具体组成含量(重量％)为：C 0.8-5、Cr 9-30、Nb 0.3-9、V 0.1-2、Mo 0.3-5、B 0.2-5、Ni 0.5-6、稀土化合物0.01-2、余量为Fe。