朱忠文

采煤机滚筒齿座开裂分析

朱忠文

齿座开裂是我厂采煤机生产中存在的一大问题，齿座开裂直接影响到采煤机的产品质量，保证齿座在采煤机生产中安全使用，与采煤机滚筒设计，生产各个环节有密切的关系。拟对各个环节存在的问题做一分析。

齿座;开裂;受力分析;生产工艺分析

一 齿座开裂形式与受力分析

齿座开裂多见于齿座(图号0000401)与扁形截齿(图号0000501)配合使用情况下，以端盘齿座，尤其是大角度齿座，而叶片上的齿座却很少出现。

1.齿座开裂形式。

(1)发生在齿座与端盘(或叶片)组焊后开裂，大多数是由于焊接应力，在齿座径向承载面积最小处Φ22+0.2孔中间开裂(见图)。少数是由于齿座在组焊前有微观裂纹，造成内部应力集中，而在别处开裂。

齿座Φ22+0.2中间(图A－A剖面)

承载面积=(70－22)×(74－30.5)=2088mm2

齿座Φ30.5半圆缺口(图B－B剖面)

中间处承载面积 =(74－30.5)×(70－15)=2392.5mm2

可见:齿座Φ22+0.2孔处为最小承载面积。

(2)发生在采煤生产时，由于受到采煤阻力和焊接残余应力作用，使齿座在侧面断裂(也大多先在Φ22+0.2孔处开裂，后沿侧面断裂，也有由于焊接热影响区冷裂纹，造成局部应力集中而在此处断裂)。

2.齿座受力分析。

如上图，根据截齿刀具的受力情况，可分析出齿座受力情况。

(1)将截齿受到的侧向力Pc，沿平行于A面，及垂于A面分解，齿座A面受到的弯矩最大。

Mmax=PccosαLp，即A面侧向受到最大的正应力，齿座断裂先从此处断裂。

(2)齿座A面受到的弯矩。

M=PjLp，此弯矩对齿座开裂影响不大，但对大角度齿座，尤其齿座超出端盘圆锥面，侧面正应力增大。……