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我國煤炭資源儲備豐富，很長一段時間以來煤炭被用作工業生產的最主要能源。作為機械自動化采煤關鍵設備，采煤機與掘進機發揮重要作用，如圖1、圖2所示，采煤機和掘進機共同進行采煤工作時，掘進機在前端對煤層進行破碎，向前開進過程中，切割刀具所在的切割部位連續不斷的與煤層及煤層中的夾雜物發生碰撞，使煤炭脫落，采煤機收取脫落的煤炭，通過裝運部件將煤炭運輸出去。

圖1   掘進機

圖2   采煤機

截齒為安裝在采煤機和掘進機上的刀具，市場上的截齒按照形狀一般分為兩類，一種類似刀型，稱為刀型截齒，如圖3所示，另一種稱為鎬型截齒，如圖4所示。其中，鎬型截齒不僅具有設計簡單，方便制造和加工的優點，而且具有切割煤層的尺寸大、能夠實現間斷采煤的特點，除此之外，在采煤期間，鎬型截齒的自轉與煤層相互作用，可以幫助截齒自動銳化，加快完成采煤的進程，因此，鎬型截齒被廣泛的推廣和應用。

在截齒切割煤層過程中，與夾雜在煤層中的煤矸石、石英等硬度較高的材料發生猛烈撞擊，同時，截齒連續工作導致齒體表面的溫度急劇上升，當截齒表面溫度達到800℃左右時，其硬度會明顯降低，當再次與煤層碰撞時，會出現截齒齒頭脫落、變形和磨損的現象，如圖6所示，從而導致截齒使用失效。截齒的失效不僅大大的降低了工程進度、提升了采煤的成本，而且增加了煤礦工人勞動強度。

圖6   截齒失效形式

激光熔覆技術就是利用高功率密度激光束快速加熱并熔化金屬基體與送至基體表面的金屬粉末，充分發揮發揮激光束加熱和冷卻速度極快的特點，在基體材料表面連續鋪展形成一層結合強度高、稀釋率低、成分均勻的合金涂層，提高基體材料耐腐蝕、耐磨損、抗高溫氧化等性能。對截齒表面采用激光熔覆工藝進行強化，如圖7所示鎬型截齒激光熔覆，選擇以鐵基合金+陶瓷顆粒混合材料，硬度可達60HRC以上，熔覆層中的陶瓷相大幅度提高了截齒表面耐磨性能，基體相鐵基合金提供足夠的韌性，保證截齒的抗沖擊性能，使用壽命提高2倍以上，有效減少截齒更換次數，降低人員工作強度，提高采煤機截煤效率，節約售后服務成本，創造更多經濟效益。

圖7   鎬型截齒激光熔覆層

截齒熔覆專用設備根據鎬型截齒熔覆路徑和工藝要求設計開發，具有精致的工業設計外觀，運動機構使用三軸桁架運動機構和雙工位轉臺，保證工藝質量和加工效率，如圖8所示。亦可加裝自動上下料工裝，實現鎬型截齒面連續高效激光熔覆，適用于批量化、自動化、精益化截齒生產制造。

圖8   截齒熔覆專機