縱軸式截割頭截齒座集配裝置的研究與設計

朱慶霞， 丁傳昱

（西安煤礦機械有限公司，西安 710032）

0 引言

掘進機的截割性能是整機工作性能的綜合體現，是直接決定整機的可靠性、經濟效益和生產率的關鍵。掘進機截割頭在掘進機中是最重要的部分，因此截割頭在集配截齒時至關重要。截割頭主要由截割頭體、截齒座、截齒三部分組成。

1 截割頭的空間參數及其影響

在截齒座與截割頭體焊接時需要注意的空間參數有截齒座的軸向距離H、圓周角γ、截齒座的仰角β、截齒座的偏角α等參數等，其空間參數直接影響截割頭的破碎效果、受力大小、功率消耗和截割效率，因此在生產制作過程中，必須保證每個空間參數值。然而在生產中如果僅靠人工劃線集配截齒座時經常會出現以下問題：

1）截齒偏轉角度與設計存在誤差，導致截齒磨損嚴重，截齒更換頻繁，增加了輔助時間。

2）截線間距大小與設計間距不符的情況。截線間距增大，將導致截齒的截割阻力增加，截割的比能耗也隨之增加；截線間距太小，截割時煤巖破碎量小，截割效率不高。

3）由于截割頭體中截齒座分布數量較多，而且每個截齒座與截割頭體焊接過程中參數過多，在集配過程中對操作工人技術水平要求高，角度和空間尺寸不好控制，生產效率低，不適于批量生產。

2 縱軸式截割頭截齒座集配裝置的技術方案

為了解決現階段截割頭與截割齒座集配過程中出現的截線間距與設計截線間距不符以及截齒座偏轉角度不符合設計要求等問題，特設計此截割頭截齒座集配裝置，利用此工裝不僅可以減少集配過程中誤差積累，而且還可以提高生產效率。

圖1為縱軸式截割頭截齒座集配裝置主視圖。

圖1中，底座1為焊接件，旋轉裝置2定位于底座1的凹槽中，旋轉裝置2中的軸承與底座1為緊配合，導向桿（一）采用3-M16螺栓固定于底座1，導向套4采用M10螺釘，鎖緊在導向桿（一），導向桿（二）與截齒偏轉工裝（一）焊接為一體，導向桿（二）自由穿梭于導向套4中，并靠導向套上M10螺釘，鎖緊在導向桿（二）上，截齒偏轉工裝（二）與截齒偏轉工裝（一）通過蝶形螺栓M10連接一起。

圖1 縱軸式截割頭截齒座集配裝置主視圖

圖2 縱軸式截割頭截齒座集配裝置俯視圖

說明：旋轉裝置2在底座1上可自由旋轉360°，根據底座1上的0刻度線，旋轉旋轉裝置2確定截齒座的圓周角γ。

圖3為截齒偏轉工裝（一）的主視圖。截齒偏轉工裝（二）與截齒偏轉工裝（一）軸連接，通過截齒偏轉工裝（一）中的角度盤來確定截齒座在截割頭體中的偏角α。

圖3 截齒偏轉工裝（一）的主視圖

圖4為截齒偏轉工裝（二）的主視圖。由截齒偏轉工裝（二）可確定截齒座的仰角β。與截齒偏轉工裝（一）連接時，確定截齒座的偏角α。

圖5為截齒座的圓周角γ、仰角β及偏角α等3個角度示意圖。

圖4 截齒偏轉工裝（二）的主視圖

圖5 截齒座角度示意圖

3 工作原理

1）底座1為結構件，旋轉裝置2中安裝有圓柱推力滾子軸承，底座1與旋轉裝置2通過圓柱推力滾子軸承，并在凹槽處放置圓球進行旋轉。集配截齒座時，旋轉裝置2的0刻度線與底座1的0刻度線對齊，根據設計確定的圓周角γ，轉動旋轉裝置2確定截齒座在截齒頭體重的圓周角γ。

2）導向套4滑動于導向桿（一）上，可確定截齒座在截齒頭體中的軸向尺寸H。

3）導向桿（二）滑動于導向套4內，可確定截齒座在截齒頭體中的徑向尺寸D。

4）由截齒偏轉工裝（一）可確定截齒座在截齒頭體中的偏角α。

5）由截齒偏轉工裝（二）可確定截齒座在截齒頭體中的仰角β。

4 結語

此截割頭截齒座集配裝置的結構適合設計中各個截齒座軸向尺寸h，徑向尺寸D，截齒座的偏角α，仰角β，截齒座的圓周角γ等主要參數的集配焊接，完全滿足設計的結構參數要求，確保截割頭的加工制造符合設計要求，提高生產效率，消除因截割頭集配誤差對掘進機整體工作穩定性的影響。