截割机构是采煤机自动化、智能化切削煤层的关键装置,必须具备高截割性、高可靠性、高智能性的“三高”能力。由于截割机构的功耗约占采煤机装机功率的80%以上,故障率占到采煤机故障率的50%以上,近百年来国内外对采煤机截割机构进行了不断的改进和创新,包括截割滚筒构型、截齿构型、耐磨截齿、截割滚筒降尘技术等,截割机构也从链条截齿式发展为滚筒截齿式。截割滚筒从鼓形滚筒诞生之后,经历了自装载滚筒、螺旋滚筒、自切入滚筒、强力滚筒的发展变革。截齿构型发展经历了5个阶段,分别是刀形截齿、镐形截齿、强力截齿、尖头镐形截齿、大截深刀齿。截齿耐磨寿命对于采煤机可靠性影响很大,目前已发展了三代耐磨截齿,第一代是硬质合金截齿,第二代是复合耐磨截齿,第三代是聚晶金刚石截齿。由于滚筒采煤机的应用增大了工作面粉尘生成量,因此研发出截割工艺减尘、滚筒喷雾降尘、吸尘滚筒除尘等抑尘技术;目前多采用外喷雾和二次负压联合降尘技术。首次从虎爪结构仿生角度探讨了截齿及截割机构的发展路径,认为未来采煤机截割机构的仿生设计是实现高截割性、高可靠性、高智能性的新路径。
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