專利名稱：采煤機中部槽及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采煤設(shè)備的改進，具體地說是一種采煤機中部槽及其制 造方法。其是用堆焊技術(shù)對采煤機中部槽所有承受磨損的工作表面進行耐磨 損堆焊強化，使其獲得長壽命。
背景技術(shù)：
我國是煤炭生產(chǎn)大國，采煤機中部槽消耗量巨大，采煤機中部槽主要包括
中板和兩端的w鋼部件，中板安裝固定在兩端的w鋼部件的上凹槽之間。國
內(nèi)采煤機中部槽制造以上個世紀(jì)90年代為時間界限，大體經(jīng)歷兩個不同的階 段。前期采用鑄造高錳鋼(Mnl3)制作W鋼部件，用低碳鋼(Q235)或低 碳低合金鋼(16Mn)制作中板；后期隨著大量國外設(shè)備的引進和吸收，人們 轉(zhuǎn)向用中碳低合金鋼制作中部槽，其中W鋼部件采用鑄造或鍛造工藝，中板 則選用經(jīng)綜合熱處理后的中碳低合金鋼板材產(chǎn)品(如hadaox400或HB400等)。
井下安裝或更換采煤機中部槽是一件極其費時、費力的事情，每次更換一 個采煤掌面的中部槽，大約耗時40天，提高中部槽的使用壽命就意味著增加 設(shè)備有效作業(yè)時間，從而為煤礦增加產(chǎn)量、提高經(jīng)濟效益創(chuàng)造了條件。
調(diào)查顯示，目前國內(nèi)大型煤礦中部槽的更換頻率為2-3次/年，耗費時間 80-120天。因此，提高中部槽使用壽命對于提高采煤機作業(yè)率意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種構(gòu)造 合理，制造工藝簡單，維修方便，節(jié)能節(jié)材效果好，使用壽命長的采煤機中 部槽及其制造方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是 一種采煤機中部槽，其包 括有中板和兩端的W鋼部件，中板安裝固定在兩端的W鋼部件的上凹槽之 間，其特征是中板和兩端的W鋼部件均由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件和耐磨損功能制件 兩部分組成，通過裝配合成整體，耐磨損功能制件為雙金屬復(fù)層耐磨鋼板。
本發(fā)明上述采煤機中部槽的制造方法，其把中部槽的中板和兩端的W鋼部件分成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件和耐磨損功能制件兩個部分，通過裝配合成整體；基 礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件保持原有制造方法，中板部分的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件材料為低碳鋼 (Q235 )或低碳低合金鋼(16Mn);耐磨損功能制件由雙金屬復(fù)層耐磨鋼 板制成，雙金屬復(fù)層耐磨鋼板是以母材為基體通過堆焊方法復(fù)合耐磨層制成 的耐磨板材制品。
本發(fā)明雙金屬復(fù)層耐磨鋼板母材選用普通碳鋼、低合金鋼或不銹鋼，表 面耐磨層采用堆焊方法制成，其是一種鐵基耐磨損合金材料，合金的具體組 成含量(重量％)為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、余量為Fe。以Nb、 V、 Mo、 Cr、 B、稀土等為主要合金元素，以鉻的碳硼化合物為主要硬質(zhì)強化相。其中稀 土可選用鈰Ce、釔Y等的化合物或合金。合金體系的亞共晶和共晶成分段 可用于鑄造耐磨件；亞共晶、共晶和過共晶成分段可以制成堆焊焊條、藥芯 焊絲、塊狀堆焊材料或粉末堆焊材料。該合金的宏觀硬度高，硬質(zhì)相與基體 相結(jié)合牢固，具有很高的抗磨粒磨損性能，抗沖擊磨損性能和抗大角度沖蝕 磨損性能。
本發(fā)明中板和兩端的W鋼部件均由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件和耐磨損功能制件兩 部分組成，通過裝配合成整體，耐磨損功能制件為雙金屬復(fù)層耐磨鋼板。對 照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明構(gòu)造合理，制造工藝簡單，維修方便，節(jié)能節(jié)材效果和 使用壽命顯著提高。本發(fā)明耐磨堆焊層表面平滑、均勻、摩擦系數(shù)低，可以 降低能耗10-20%,提高壽命2-3倍。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述
圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明耐磨損功能制件的結(jié)構(gòu)示意屈。
圖中1.中板，ll.耐磨損功能制件，12.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件，2. W鋼部件，21. 耐磨損功能制件，22.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件。
具體實施例方式
從圖l、圖2中可以看出，本發(fā)明一種采煤機中部槽，其包括有中板l
4和兩端的W鋼部件2，中板1安裝固定在兩端的W鋼部件2的上凹槽之間， 焊接形成中部槽主體，用于承擔(dān)來自滑靴等工件傳遞的外力沖擊和來自刮板 和煤粉的磨損。本發(fā)明中板1由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件11和耐磨損功能制件12兩部 分組成，兩端的W鋼部件2也由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件21和耐磨損功能制件22兩部 分組成，通過裝配合成整體，本發(fā)明來自滑靴等工件傳遞的外力由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 制件抵抗，來自刮板和煤粉的磨損由耐磨損功能制件抵抗。
本發(fā)明W鋼部件2的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件22 (材料為中碳低合金鋼)可為鑄 件或鍛件；中板1的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件12 (材料為16Mn)軋制鋼板，W鋼部件的 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件22與中板的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件12焊接形成中部槽主體。
本發(fā)明中板1的耐磨損功能制件11和W鋼部件2的耐磨損功能制件21 是耐磨損襯件，分別由雙金屬復(fù)層耐磨鋼板制成，并組焊在一起形成整體的 耐磨損功能制件，如圖2所示。
本發(fā)明耐磨損功能制件為雙金屬復(fù)層耐磨鋼板。雙金屬復(fù)層耐磨鋼板是 用堆焊方法制成的"金屬復(fù)合材料"。雙金屬復(fù)層耐磨鋼板是以母材為基體通 過堆焊方法復(fù)合耐磨層制成的耐磨板材制品。其母材根據(jù)需要可以選用普通 碳鋼、低合金鋼或不銹鋼，在本服役條件下，主要提供強度、韌性等機械性 能指標(biāo)，抵御外來作用力；表面耐磨層采用堆焊方法制成，主要提供耐磨損 性能指標(biāo)，兩種材料各自承擔(dān)不同任務(wù)，發(fā)揮最佳性能。由于有母材抵御外 來作用力，表面耐磨層合金可以充分考慮耐磨性，實現(xiàn)過共晶組織，利用一 次析出相的高顯微硬度提高耐磨性能。表面耐磨層是一種鐵基耐磨損合金材 料，合金的具體組成含量(重量％)為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、余量為Fe。以Nb、 V、 Mo、 Cr、 B、稀土等為主要合金元素，以鉻的碳硼化合物為主要硬質(zhì)強化相。 其中稀土可選用鈰Ce、釔Y等的化合物或合金。合金體系的亞共晶和共晶 成分段可用于鑄造耐磨件；亞共晶、共晶和過共晶成分段可以制成堆焊焊條、 藥芯焊絲、塊狀堆焊材料或粉末堆焊材料。該合金的宏觀硬度高，硬質(zhì)相與 基體相結(jié)合牢固，具有很高的抗磨粒磨損性能，抗沖擊磨損性能和抗大角度 沖蝕磨損性能。本發(fā)明采用堆焊方法加工表面耐磨層。本發(fā)明采煤機中部槽的制造方法，其把中部槽的中板和兩端的w鋼部件
分成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件和耐磨損功能制件兩個部分，通過裝配合成整體；基礎(chǔ)結(jié) 構(gòu)制件保持原有制造方法，中板部分的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件材料為低碳鋼(Q235 ) 或低碳低合金鋼(16Mn);耐磨損功能制件由雙金屬復(fù)層耐磨鋼板制成，雙 金屬復(fù)層耐磨鋼板是以母材為基體通過堆焊方法復(fù)合耐磨層制成的耐磨板材 制品，其母材選用普通碳鋼、低合金鋼或不銹鋼，表面耐磨層采用堆焊方法 制成，其是一種鐵基耐磨損合金材料，合金的具體組成含量(重量％)為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、余量為Fe。
本發(fā)明最后將中部槽基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件和耐磨損功能制件裝配在一起制成中 部槽?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)制件和耐磨損功能制件的連接可以選用螺栓、定位銷連接形 式，也可以采用焊接方法。
采用本發(fā)明制造中部槽的突出特征是(1)壽命高壽命可達現(xiàn)有市售 中部槽3倍以上；(2)節(jié)能由于堆焊的中板表面摩擦系數(shù)低，可節(jié)約拖動 刮板動力用電10-20%; (3)方便修復(fù)修復(fù)時，只更換耐磨損功能制件即可， 省時、省事。如果采用螺栓或定位銷連接形式，修復(fù)可在井下不升井完成；
(4)節(jié)材耐磨損功能制件使用壽命高，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件可多次重復(fù)使用，節(jié) 材效果顯著。
權(quán)利要求
1.一種采煤機中部槽，其包括有中板和兩端的W鋼部件，中板安裝固定在兩端的W鋼部件的上凹槽之間，其特征是中板和兩端的W鋼部件均由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件和耐磨損功能制件兩部分組成，通過裝配合成整體，耐磨損功能制件為雙金屬復(fù)層耐磨鋼板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機中部槽，其特征是W鋼部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制 件與中板的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件焊接形成中部槽主體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機中部槽，其特征是中板的耐磨損功能制件 和W鋼部件的耐磨損功能制件分別由雙金屬復(fù)層耐磨鋼板制成，并組焊在一 起形成整體的耐磨損功能制件。
4. 一種權(quán)利要求1所述的采煤機中部槽的制造方法，其特征是其把中部槽 的中板和兩端的W鋼部件分成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件和耐磨損功能制件兩個部分，通 過裝配合成整體；中板的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件材料為低碳鋼(Q235 )或低碳低合 金鋼(16Mn);耐磨損功能制件由雙金屬復(fù)層耐磨鋼板制成，雙金屬復(fù)層耐 磨鋼板是以母材為基體通過堆焊方法復(fù)合耐磨層制成的耐磨板材制品。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的采煤機中部槽的制造方法，其特征是雙金屬復(fù)層 耐磨鋼板母材選用普通碳鋼、低合金鋼或不銹鋼，表面耐磨層采用堆焊方法 制成，其是一種鐵基耐磨損合金材料，合金的具體組成含量(重量％)為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、余量為Fe。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采煤機中部槽及其制造方法，其包括有中板和兩端的W鋼部件，中板安裝固定在兩端的W鋼部件的上凹槽之間，所述中板和兩端的W鋼部件均由基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制件和耐磨損功能制件兩部分組成，通過裝配合成整體，耐磨損功能制件為雙金屬復(fù)層耐磨鋼板。本發(fā)明構(gòu)造合理，制造工藝簡單，維修方便，節(jié)能節(jié)材效果和使用壽命顯著提高。其耐磨堆焊層表面平滑、均勻、摩擦系數(shù)低，可以降低能耗10-20％，提高壽命2-3倍。
文檔編號E21C25/00GK101493009SQ20091001443
公開日2009年7月29日 申請日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者于風(fēng)福 申請人:于風(fēng)福