第一节 产品定义及发展历程
1、产品定义
截齿为采掘机械截割煤和岩石的刀具，是由合金结构钢刀体上钎焊硬质合金刀头组合而成的。截齿比较常用的有两种，为采煤机截齿，掘进机截齿。
截齿按几何形状分为扁形截齿和锥形截齿；按安装方式分为径向截齿和切向截齿。扁形截齿一般为径向截齿，分为A、B两种型式；锥形截齿一般为切向截齿，分为A、B两种型式。
2、产品历程
截齿为采掘机械截割煤和岩石的刀具，随着采煤机的发展，截齿也有相应的发展。我国采煤机是从购进与仿制开始发展的。
1）购进与仿制
世界上第1台采煤机是原苏联于1952年生产并开始使用的，我国于1952年购进并使用，与此同时，鸡西煤矿机械厂即开始进行仿制工作，于1954年制造出我国第1台深截式采煤机，即顿巴斯-1型采煤康拜因，随后批量生产。在顿巴斯-1型采煤康拜因的基础上，经过 研究 、改进和完善，设计制造了多种型式的采煤康拜因，这一时期的采煤机称为中国第1代采煤机。
2）消化与研制
20世纪60年代初，在顿巴斯-1型采煤康拜因的基础上，我国开始自行研制生产采煤机，1964年生产出MLQ-64型，1968年生产出MLQ1-80型浅截式单滚筒采煤机，成为我国第2代采煤机。
我国第2代采煤机的特点是截割部滚筒采用摇臂调高，牵引机构也为钢丝绳牵引，通过应用证明，采用钢丝绳牵引，绳筒磨损严重，使用寿命短，同时牵引力较小，容易拉断而导致伤人和机器下滑事故。该类型采煤机采用了液压传动，具有无级调速和过载保护等特点。
3）逐步成熟与发展
我国于20世纪60年代末70年代初开始研制第3代采煤机即双滚筒采煤机。1975年生产的MLS3-170型采煤机，实现了滚筒采煤机由单滚筒向双滚筒的飞跃。MLS3-170型采煤机的2个可调高滚筒放在采煤机的两端，利用摇臂调高。牵引机构采用圆环链牵引，提高了牵引力，但不适应大倾角采煤。
MXA-300型系列采煤机是西安煤矿机械厂1983年研制生产的大功率无链牵引双滚筒采煤机，采用了三头螺旋滚筒，滚筒转速有所降低；牵引机构采用齿轮-销轨式，传动平稳，消除了链牵引的缺点，机器的使用寿命延长，增设了副牵引部和可靠的液压制动装置，可用于大倾角（40～50°）煤层而不需要设防滑安全绞车，提高了工作效率，加大了生产能力。
MG132Π320-W新型液压牵引采煤机是由泰山建能公司、煤炭科学 研究 总院、新汶矿业集团联合研制完成的。该采煤机采用滚筒式采煤机发展趋势的多电机横向布置，液压牵引系统打破常规，采煤机牵引部泵箱把长期使用的“湿腔”布置分离液压元件改为“干腔”布置，实现了采煤机液压系统的创新。该机在同类采煤机设计中达到了国内先进水平。
1991年，由煤炭科学 研究 总院上海分院与波兰科玛克公司合作，研制成功我国第1台采用交流变频调速的MG344-PWD型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机，性能良好，电牵引采煤机成为我国第4代采煤机。
2005年煤炭科学 研究 总院上海分院又开发出总装机功率达1815kW的大功率采煤机。随后，更大功率的电牵引采煤机MG900/2215-GWD也问世，该型采煤机的控制达到了国际先进水平。
第二节 产品特点及应用 分析
截齿是采煤机上的截割刀具，属于易损件。目前，国内外使用的截齿主要有两类：割刀型截齿和镐形截齿，其中应用最广的是镐形截齿。传统的两类截齿的共同特点都是在截齿前端中心孔中镶嵌硬质合金头，硬质合金头用钎焊的方法镶焊在刀体头部。
截齿主要用于煤矿开采及巷道、隧道、地面开沟等工程的掘进。主要配用采煤机、掘进机、铣刨机等设备。它的性能好坏直接影响采掘机械生产能力的发挥、功率的消耗、工作平稳性和其他相关零部件的使用寿命。
截齿在工作时承受高的周期性压应力、切应力、冲击负荷。其主要失效形式为刀头脱落、崩刀和刀头、刀体磨损，在某些工况条件下也经常因为刀体折断造成截齿的失效。
第三节 产业链概述
一、在产业链中的位置
截齿是安装在综合机械采煤机最前端的割煤工具，是落煤及碎煤的主要工具。产品经过原材料加工、生产、销售等，安装使用在采掘机械上，用于煤矿开采及巷道、隧道、地面开沟等工程的掘进。
二、相关 行业 简述
截齿比较常用的有两种，为采煤机截齿，掘进机截齿。主要用于煤炭开采。
2008年，煤炭经济运行呈前紧后松、总体良好的基本态势。前8个月，受经济平稳较快增长拉动，煤炭需求旺盛，价格持续上扬。进入9月份以后，受国际金融危机等影响，煤炭需求增幅下滑，库存快速上升，价格大幅回落。
2008年全国规模以上企业原煤产量26.22亿吨，同比增长12.8%，增幅同比提高3.4个百分点。全国销售煤炭26.12亿吨，增长7.52%，回落1.1个百分点。全年煤炭出口4543万吨、进口4040万吨，同比分别下降14.6%和20.8%。净出口503万吨，比上年增加288万吨。
2009年前三季度，全国原煤产量21.38亿吨，同比增长10.3%，增速同比减缓4.1个百分点。据海关统计，煤炭出口1685万吨，下降52.8%；进口8573万吨，增长1.7倍；净进口6888万吨，去年同期为净出口335万吨。
煤炭供求形势总体较为宽松，市场价格有所回落。9月末，秦皇岛港存煤442万吨，比上月末减少53万吨，同比减少377万吨；直供电厂存煤2958万吨，比上月末减少6万吨，同比减少492万吨，处于正常水平。
第四节 产品生产技术发展现状
目前国内外制造截齿工艺是将齿体锻造成型，经机加工后钎焊硬质合金，再经热处理等方法，这种工艺制造的采煤机截齿经矿山使用证明：锻造钎焊截齿在采煤工作中抗冲击性能好，体现了锻造工艺的优势。但该截齿耐磨性能差，其原因是受钎焊工艺技术所限，齿体尖部焊接的硬质合金有炸裂现象，截齿工作时硬质合金存在生脱落现象，使截齿提前失效，缩短了截齿的使用寿命。
2005年，我国镶铸截齿新技术实现了采煤截齿传统制造技术的根本性革命，圆了广大煤炭生产企业的梦想。镶铸截齿新技术不仅荣获国家发明专利，而且在材料配方和制造工艺上取得新突破，以填补国家空白的结论通过了省级鉴定。
镶铸截齿与传统的锻造截齿相比，其优点是以铸代锻、以铸代焊，并用自制的耐磨合金替代了传统的粉末硬质合金。镶铸截齿具有以下三方面创新：一是截齿材料的创新；二是热处理工艺的创新；三是镶铸工艺的创新。
第五节 产品生产工艺特点或流程
为了适应煤炭生产发展的要求，满足新型采掘机械的要求，截齿性能应具有比能耗低、煤屑块度大、煤尘少、强度高、耐磨性高、自旋转、工作可靠、寿命长等特点。目前常用的提高截齿的耐磨性和延长使用寿命的工艺措施如下：
1、采用可实现转动的截齿
增大刀头直径D与固定轴直径d的比值，使得截割中刀齿在齿座中自动旋转，刀齿的旋向使刀尖自动刃磨，提高截齿的寿命。
2、利用热喷涂技术对截齿进行处理
热喷涂是利用一种热源将喷涂材料加热至熔融状态，并通过气流吹动使其雾化高速喷射到零件表面，以形成喷涂层的表面加工技术。热喷涂技术可在金属基体上沉积陶瓷涂层，将陶瓷耐高温、耐磨、耐蚀等特性与金属材料的强韧性、可加工性、导电导热性等特性结合起来，以获得理想复合涂层制品，已成为当今复合材料及制品研制领域的一个重要发展方向。热喷涂技术是一个涉及多学科，诸如金属学、陶瓷学、高分子科学、表面物理学、表面化学、流体力学、传热学、等离子物理学等学科的边缘科学。
采用热喷涂工艺，在采煤机截齿体头部喷焊一层高硬度耐磨合金，该合金层与截齿体具有良好的冶金结合，具有高硬度耐磨不脆裂的特点，其寿命比传统的镶嵌硬质合金截齿高0.5～1倍左右，且制备工艺简单。
3、利用堆焊技术对截齿进行处理
在传统镶嵌硬质合金头位置的截齿头部，利用堆焊技术，按截齿形状要求分层堆焊出截齿头部。堆焊涂层的主要合金元素为钨、铬、钒，且合金元素含量与钨系高速钢基本一致，涂层处于熔融状态，因此涂层结构类似铸造高速钢组织，其组织由骨骼状的共晶莱氏体和奥氏体的转变产物组成，保证涂层具有较高的硬度与耐磨性。涂层硬度为660.6HV，虽然不如硬质合金的高，但是相比之下，涂层的抗冲击性能要优于硬质合金，较适合于煤层中含有夹矸或有断层的情况。
4、利用等离子束表面冶金对截齿进行处理
等离子束表面冶金技术本质上是一种快速非平衡冶金反应过程，原则上可不受组成物的相溶性、熔点、密度等性质的限制，可利用任意粉末的任意配比，获得通常冶金方法不能得到的合金层。它是在喷涂、熔覆、堆焊之后发展起来的涂层技术，在传统的热处理工艺基础上，对截齿齿体进行等离子束表面冶金可以获得耐磨抗冲击涂层，与用传统工艺生产的同型号截齿相比，寿命提高2倍以上，制造成本降低了20%，具有十分显著的推广应用价值。
5、采用镶铸工艺制造截齿
镶铸截齿是采用在铸型型腔中放硬质合金，然后浇注铁液一次成型。解决了钎焊截齿所存在的问题，通过调整铸件合金元素的加入量，使截齿体具有较好的耐磨性和韧性，同时使硬质合金和截齿体之间达到冶金结合，显著提高硬质合金和截齿体之间结合力。而且简化了工艺，降低了成本，并显著提高了使用寿命，与锻造钎焊截齿相比，综合寿命提高4倍以上。
6、采用“三高”制粉工艺生产硬质合金头
采用“三高”制粉工艺生产硬质合金头材料具有以下特点：
1）选用“三高”制粉工艺生产的合金原料纯度高，杂质含量低；钨粉还原和碳化温度高，碳化钨结晶较完整，避免了特别粗大的碳化钨晶粒的出现，减少了合金潜在的裂源；
2）采用钴相非均匀合金制造工艺制取硬质合金头，兼有高钴合金的高韧性和低钴合金的高耐磨性及粗晶粒合金的高韧性和细晶粒合金的高耐磨性等特点；
3）采用二次加料压制成型的新工艺，可克服通常采用的手压模成型出现的缺陷，使硬质合金头的密度基本趋向一致；
4）主要力学性能指标：硬度HRC89，强度σb=2650MPa，冲击韧性aK=16J/cm2。
采用“三高”制粉工艺生产硬质合金头技术研制的矿用截齿被应用于EBJ—120TP型掘进机，在平顶山煤业集团一矿进行的井下工业性试验中取得了好的效果。截齿消耗低于原所用截齿的指标，其抗磨损性能和抗冲击性能有了较大的提高。
第六节 国内外生产技术发展趋势 分析
截齿在掘进过程中破碎煤岩时，其上受到的应力会部分转化为能量，故研制新的刀头合金材料一直是截齿的发展方向。
随着科学技术的发展，采煤机功率不断增大，对截齿的工作性能要求也越来越高。由于矿山井下地质结构复杂，岩石、矸石随时出现在煤层中，因此对采煤机截齿不仅要有很好的耐磨性能，而且要有较高的抗冲击性能。渗硼是近些年发展起来的一种新型热处理工艺，它是向金属或其他合金扩散渗入硼元素，以获得金属材料的硼化物的化学热处理方法。钢铁经过渗硼以后，表面具有很高的硬度和较高的耐磨性、良好的耐蚀性、抗高温氧化性和热硬稳定性。
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