0 引言

截割刀具是采煤机、掘进机、连续采煤机工作机构的核心部件，在设备工作时，其作用就是将煤、岩从岩体上剥落。由于截割刀具直接与煤岩作用，承受着剧烈的交变冲击载荷，并伴随着局部高温与磨损，工作环境非常恶劣,一旦截割刀具损坏，将导致整机无法有效截割，而且会出现停机事故，影响工作面生产。

目前，各截割刀具制造企业所采用的传统制造工艺很大程度上靠经验，无法精确地测量齿座的位置参数，实际位置参数与设计参数相差较大，造成局部截齿和齿座工作条件恶化，经常出现定位角度或位置参数错误，导致齿座整体开焊脱落。同时，焊接过程对焊接材质和焊接工艺的流程无法保证，也造成截割刀具在使用过程中容易出现焊缝开裂、断齿等现象，无法保证设备的正常运转。因此，很有必要对截割头的制造工艺进行探讨。

1 截割刀具齿座定位装置的设计

1.1 截割刀具焊接平台设计

由于截割刀具截齿的定位参数为三维空间数据，其空间尺寸由截齿座参数决定，主要由齿座的截线间距、截割半径、圆周角、倒角转角等参数决定。目前所采用的定位装置是采用平面坐标的形式去找每一个截齿对应的位置，然后人工去点焊，不能保证齿座在头体上的角度尺寸，从而影响截割刀具在工作中实现正常的截割打击岩石的效果，造成了齿座磨损、断裂和截齿消耗量大等不良效果。

为了提高截齿的焊接质量和生产效率，设计开发了一种将变位机与自动定位系统集一体的截割刀具定位平台。为适应不同型号截割刀具，对该平台的设计进行了优化，以适应不同规格的截割刀具，也为掘锚机、连续采煤机滚筒预留平台。该装置分别由头体姿态变位机、截齿定位装置、基准平台、齿座定位控制平台4部分组成，其中头体姿态变位机和截齿定位装置根据相对位置焊接于基准平面上，如图1所示。

  

1-倾翻回转平台; 2-截割滚筒; 3-夹持器; 4-横向标尺; 5-纵向标尺

 

图1 截割刀具焊接平台示意图

利用该定位装置点制的截割刀具，其位置精度有了明显的提升，误差精度可控制在1 mm内，刀具合格率达99%。

1.2 截割刀具的焊接工序

6) 焊接材料选用锦泰JM-58 (ER50-G) 焊丝，直径为 1.2 mm； 采用二氧化碳气体保护焊机。在齿座的四边对称施焊，每焊完一道焊缝后锤击一周，并立即检查是否有气孔和裂纹，清理干净后再进行下一道焊缝的焊接。

1.3 焊接方法

水利自动化全称为水利管理自动化系统，是一个供水调度系统的软件平台，也是一个综合性很强的供水信息化管理平台。此平台能把来自自来水公司管辖范围的取水泵站、水源井、自来水厂等重要供水单元全方位纳入监控和管理系统中，目前可实现手机与电脑同步监控。水利自动化系统是由一个监控中心和若干个远方端站构成，必要情况下可设中继站。监控中心站是以微机系统为主体，并配置必须的数据通信设备，使用计算机专用电源；端站则是以单片微机为主，配备数据通信设备、传感器和执行段；中继站则由数据通信设备及中级控制器构成；端站和中继站采用蓄电池和太阳能电池进行工作。

2) 定位焊接时必须对每个齿座四周进行点焊，焊缝高度不能超过打底焊缝高度的 2 / 3，确保定位焊缝不能有气孔、裂纹和未焊透等缺陷，否则打磨清除缺陷后重新焊接。

4) 在每天焊接之前也要对头体进行加热，在环境温度低于10 ℃时，每焊接完齿座后，必须马上用保温棉包裹，以防止冷却速度过快，致使焊缝形成分层，影响焊接强度。

要加强沟通，重视情感的交流，形成和谐团结的人际关系，定期进行岗位流动，做到将合适的人放在合适的岗位上。通过建立健全企业民主管理机制，使员工对企业有一种强烈的归属感，实现感情、事业、待遇留人。

在寒风如流水一般不停倾泻的窄巷中，刘雁衡临风而立，试了几个音后，吹了一曲《雁渡寒潭》。一曲罢了，意犹未尽，又奏一曲《驿外断桥》。忽然风势陡止，曲音一滞，同时鼻中闻到一缕幽幽清香。

山洪预警指标FFG是指可引发山洪的时段降雨量，在美国通常是指1、3、6小时三个固定的时间段。需要说明的是：FFG是指预报河流断面上游流域上的平均雨量；由于山洪不仅与当前降雨有关，还与小流域下垫面条件、前期洼蓄量、土壤湿度等因素有关，在不同条件下，导致某一山洪沟发生洪水所需的降雨量也不同，因此FFG不是一个固定值，而是一个需要估算的动态变化值。

1) 在设计中选用两种材料作为齿座的材质，42CrMo和NiCr21Mo两种材质作对比，后者焊接性能要好于前者。

1) 焊接工艺是决定焊接质量的前提，刀具头体在焊接前要进行表面清理，用硼酸对头体进行清洗除去表面的水、锈和油污。为使焊接充分减小焊接应力，在焊接前对头体进行预热，并使用加热炉将温度设定到200℃头体均匀预热30 min。

焊接工艺为头体定位和装卡齿座定位和点焊焊前预热处理齿座满焊焊后保温导流板耐磨块和耐磨花纹堆焊检验喷漆包装。

3) 点焊完成后通过测量仪器对齿座的位置进行抽检，检验合格后方可进行满焊。

1.4 焊接后热处理工艺

焊接质量取决于很多因素，包括环境温度、焊接工件受热程度以及刀具头体和齿座的材质等因素。

这种模式较适于有延长产业链能力肉牛场。一是作为栽培基质利用，以固体粪污、农作物秸秆等为原料，堆肥发酵后作为基质生产蘑菇等农产品。二是动物蛋白转化，用固体粪污作为原料生产蚯蚓、蝇蛆等动物蛋白体。基质化利用后的产物还可作为粪肥还田，液体粪污通过污水池处理。该模式优点是延伸了产业链，实现粪污增值和生态循环利用，缺点是产链较长，要求生产者整体素质高。

5) 焊接时要先对齿座沿着圆周角方向前后依次定位焊接，防止焊接量大而造成齿座相对位置变形，影响整体焊接参数。

2) 在整个焊接工作结束后，采用250℃～300℃炉内加热2 h，然后采用随炉冷却的整体退火处理工艺，可以消除大部分焊接产生的应力。

2 焊接质量检验

1) 焊前检验。检验刀具的头体连接尺寸，头体表面是否清洁，有无裂纹、缺陷等。严格按照按照设计图纸，使用三坐标测量仪对头体的球面和锥面测量进行测量，用检测仪器进行焊前预热温度和层间温度控制，检查定位好的齿座是否符合设计要求，截割刀具安装尺寸是否影响安装。

1.需加强对病害得检测和预报，在常发地区定期调查田间杂草和玉米粗缩病的病发率和严重程度，并且还要调查灰飞虱数量密度以及带毒率。对玉米粗缩病发生的趋势作出具有时效性以及准确性的预测，用来指导防治。

2) 焊后检验及探伤。 焊接完成后对头体表面焊渣进行清理和打磨，检验焊缝外观是否成型良好，焊缝表面是否有裂纹，头体于齿座结合部位是否圆滑过渡，是否现焊缝分层现象。在焊接完成24 h后，使用超声波探伤设备刀具检验焊缝内部是否有裂纹及超标缺陷情况，是否符合焊接质量要求。

3 结论

1) 采用截割刀具齿座自动定位装置和焊接工艺，可以实现不同规格截割刀具制造的一机多用。

2) 整个平台采用模块化设计，可以实现掘锚机、连续采煤机和采煤机截割滚筒制造的扩展；成品掘进机截割刀具的制造实现了标准化和批量化，掘进机截割刀具使用性能良好，使用寿命大幅提高。

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[5] 王吉会,郑俊萍,刘家臣,等.材料力学性能[M].天津:天津大学出版社,2006.

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作者简介：权钰云(1983—)，男，助理研究员。2006年毕业于兰州理工大学流体传动与控制工程专业，现从事掘进机设计工作。