纵轴式截割头截齿座集配装置的研究与设计

朱庆霞， 丁传昱

（西安煤矿机械有限公司，西安 710032）

0 引言

掘进机的截割性能是整机工作性能的综合体现，是直接决定整机的可靠性、经济效益和生产率的关键。掘进机截割头在掘进机中是最重要的部分，因此截割头在集配截齿时至关重要。截割头主要由截割头体、截齿座、截齿三部分组成。

1 截割头的空间参数及其影响

在截齿座与截割头体焊接时需要注意的空间参数有截齿座的轴向距离H、圆周角γ、截齿座的仰角β、截齿座的偏角α等参数等，其空间参数直接影响截割头的破碎效果、受力大小、功率消耗和截割效率，因此在生产制作过程中，必须保证每个空间参数值。然而在生产中如果仅靠人工划线集配截齿座时经常会出现以下问题：

1）截齿偏转角度与设计存在误差，导致截齿磨损严重，截齿更换频繁，增加了辅助时间。

2）截线间距大小与设计间距不符的情况。截线间距增大，将导致截齿的截割阻力增加，截割的比能耗也随之增加；截线间距太小，截割时煤岩破碎量小，截割效率不高。

3）由于截割头体中截齿座分布数量较多，而且每个截齿座与截割头体焊接过程中参数过多，在集配过程中对操作工人技术水平要求高，角度和空间尺寸不好控制，生产效率低，不适于批量生产。

2 纵轴式截割头截齿座集配装置的技术方案

为了解决现阶段截割头与截割齿座集配过程中出现的截线间距与设计截线间距不符以及截齿座偏转角度不符合设计要求等问题，特设计此截割头截齿座集配装置，利用此工装不仅可以减少集配过程中误差积累，而且还可以提高生产效率。

图1为纵轴式截割头截齿座集配装置主视图。

图1中，底座1为焊接件，旋转装置2定位于底座1的凹槽中，旋转装置2中的轴承与底座1为紧配合，导向杆（一）采用3-M16螺栓固定于底座1，导向套4采用M10螺钉，锁紧在导向杆（一），导向杆（二）与截齿偏转工装（一）焊接为一体，导向杆（二）自由穿梭于导向套4中，并靠导向套上M10螺钉，锁紧在导向杆（二）上，截齿偏转工装（二）与截齿偏转工装（一）通过蝶形螺栓M10连接一起。

图1 纵轴式截割头截齿座集配装置主视图

图2 纵轴式截割头截齿座集配装置俯视图

说明：旋转装置2在底座1上可自由旋转360°，根据底座1上的0刻度线，旋转旋转装置2确定截齿座的圆周角γ。

图3为截齿偏转工装（一）的主视图。截齿偏转工装（二）与截齿偏转工装（一）轴连接，通过截齿偏转工装（一）中的角度盘来确定截齿座在截割头体中的偏角α。

图3 截齿偏转工装（一）的主视图

图4为截齿偏转工装（二）的主视图。由截齿偏转工装（二）可确定截齿座的仰角β。与截齿偏转工装（一）连接时，确定截齿座的偏角α。

图5为截齿座的圆周角γ、仰角β及偏角α等3个角度示意图。

图4 截齿偏转工装（二）的主视图

图5 截齿座角度示意图

3 工作原理

1）底座1为结构件，旋转装置2中安装有圆柱推力滚子轴承，底座1与旋转装置2通过圆柱推力滚子轴承，并在凹槽处放置圆球进行旋转。集配截齿座时，旋转装置2的0刻度线与底座1的0刻度线对齐，根据设计确定的圆周角γ，转动旋转装置2确定截齿座在截齿头体重的圆周角γ。

2）导向套4滑动于导向杆（一）上，可确定截齿座在截齿头体中的轴向尺寸H。

3）导向杆（二）滑动于导向套4内，可确定截齿座在截齿头体中的径向尺寸D。

4）由截齿偏转工装（一）可确定截齿座在截齿头体中的偏角α。

5）由截齿偏转工装（二）可确定截齿座在截齿头体中的仰角β。

4 结语

此截割头截齿座集配装置的结构适合设计中各个截齿座轴向尺寸h，径向尺寸D，截齿座的偏角α，仰角β，截齿座的圆周角γ等主要参数的集配焊接，完全满足设计的结构参数要求，确保截割头的加工制造符合设计要求，提高生产效率，消除因截割头集配误差对掘进机整体工作稳定性的影响。