掘进机截齿为什么会偏磨？从截齿旋转、齿座状态到施工条件排查

截齿偏磨，首先要查旋转和受力，不要直接归因于产品质量

对于采用可旋转截齿结构的掘进机截割头，截齿在工作过程中应保持正常转动，使磨损相对均匀。如果截齿长期不能旋转，或受到明显侧向载荷，磨损就会集中在某一侧。

因此，排查截齿偏磨的合理顺序通常是：先确认偏磨形态，再检查截齿旋转；随后检查齿座、截割头、喷水排渣和施工方向，最后才判断产品配置是否需要调整。

直接更换更大合金头或增加耐磨层，可能暂时改变磨损速度，但如果齿座已经磨损、碎渣卡住截齿，或者截割过程中持续存在侧向受力，偏磨仍然会重复出现。

什么情况才算截齿偏磨？

SITUATION

截齿正常使用后出现一定磨损，并不等于偏磨。偏磨通常具有以下特征：

- 合金头或齿体只有一侧明显磨损，另一侧仍相对完整；

- 多把截齿出现相似方向、相似位置的磨损；

- 截齿磨损集中在截齿肩部、齿体一侧或合金头局部区域；

- 截齿外观磨损不对称，并伴随旋转不畅、卡滞或松动；

- 同一批截齿在截割头某些区域消耗明显更快。

如果只是合金头整体均匀磨平，主要需要分析岩层磨蚀性、合金组织和截割参数；如果是单侧持续磨损，则必须优先分析旋转条件和局部受力。

截齿为什么会偏磨？

核心机制是“旋转受阻或受力不均”

WHY

1.截齿不能正常旋转，磨损就会集中

对于可旋转截齿，旋转的作用不是让截齿“不磨损”，而是让合金头和齿体的不同区域轮流承受切削、摩擦和冲击，避免同一位置长期受磨。

当截齿被卡住、安装间隙异常，或者齿座内有岩粉和碎渣，截齿可能无法正常转动。此时截齿的固定一侧持续接触岩石和岩粉，磨损便会集中在该侧，逐渐形成明显偏磨。

2.齿座磨损会改变截齿姿态和受力方向

齿座不是简单的安装孔。齿座孔的尺寸、角度和磨损状态，会影响截齿的安装姿态、摆动范围和受力传递。

如果齿座孔磨大、变形、偏斜，或者齿座与截齿之间的间隙异常，截齿在截割过程中可能出现晃动、倾斜或局部贴靠。截齿一旦不能保持设计姿态，就容易产生偏载和单侧磨损。

齿座磨损不一定会马上造成截齿脱落，很多情况下首先表现为旋转不畅、姿态变化或局部受力异常。

3.卡簧和安装部位异常，会影响旋转和稳定性

卡簧没有安装到位、变形或断裂，或者安装部位存在积渣和异物，都可能影响截齿定位和旋转状态。

截齿过松可能异常摆动，过紧或被异物卡住又可能无法旋转，不能简单地认为“越紧越稳定”。

4.碎渣和岩粉进入齿座，可能形成卡滞

在硬岩、破碎岩层或排渣不畅的工况中，岩粉、碎渣和泥浆可能进入齿座区域。异物积聚后，可能限制截齿旋转，甚至改变截齿与齿座的接触状态。

喷水不足、炮头局部没有有效水枪、排渣条件差，都可能使齿座区域清洁和冷却条件变差，进而加剧偏磨。

5.截割头局部磨损或齿座布置异常，会造成位置性偏磨

如果截齿主要集中在截割头前端、边缘或某一侧失效，应检查截割头磨损、齿座角度、齿座高度和截齿布置，而不是先把所有截齿更换成同一型号。

截割头不同位置的运动轨迹和切入角度并不完全相同，局部齿座状态变化可能导致某些截齿承受更大的侧向载荷。

6.施工方向和截割参数可能放大侧向载荷

下山施工、转弯截割、斜向切入，或推进速度与截割速度不匹配，都可能使部分截齿承受更明显的侧向力和冲击载荷。

截齿受到的力并不只有沿齿柄方向的压力。侧向力会形成弯矩；当截齿不能正常旋转时，偏磨、齿体磨损甚至断柄风险都会增加。

通过偏磨位置，可以初步判断排查方向

TROUBLESHOOTING

这张表只能用于初步定位，最终还要结合截齿位置、齿座状态和施工记录判断。

现场排查应按什么顺序进行？

SEQUENCE

第一步：确认是不是“偏磨”，并保留样品

不要只拍一把最严重的截齿。建议按截割头位置取样，保留正常磨损、轻度偏磨和严重偏磨样品，并记录安装位置、使用时间和完成进尺。

同时区分正常磨损、单侧偏磨、合金头崩角或脱落、齿体磨损、齿柄弯曲或断裂、松动和脱落，不能混在一个“消耗量”数据里评价。

第二步：检查截齿是否能够正常旋转

在停机并完成安全确认后，检查截齿是否卡滞、旋转不畅、异常晃动或固定方向磨损。不能仅凭“用手能转动”就认定工作过程中旋转正常，还要结合磨损痕迹和工作后表现判断。

第三步：检查齿座、卡簧和安装间隙

重点检查齿座孔是否磨损、变形或偏斜，卡簧是否完整并安装到位，齿座内是否有碎渣、岩粉和泥浆，截齿与齿座是否存在异常间隙。

如果同一位置反复出现偏磨，应优先检查该位置的齿座，而不是只更换截齿。

第四步：检查截割头和截齿布置

检查截割头是否局部磨损、变形，齿座高度和角度是否一致，截齿是否存在缺失、错装或布置变化。偏磨集中在前端、边缘或某一侧时，应重点检查这些区域。

第五步：检查喷水和排渣条件

确认喷水位置、流量和覆盖范围是否覆盖主要截割区域，炮头前端及齿座附近是否存在无水区域；同时观察岩粉、碎渣是否及时排出。

喷水和排渣还会影响齿座清洁、截齿旋转和局部摩擦，不能只在出现高温或粉尘时才关注。

第六步：复核施工方向和设备参数

记录施工是上山、下山、平巷还是转弯，检查近期是否调整过推进速度、截割速度、切入深度和操作方式，并核对设备是否出现异常振动或截割头维修记录。

如果偏磨只在某一施工方向或某一操作阶段出现，说明施工条件可能是重要影响因素。

第七步：最后判断是否需要调整截齿产品

只有在齿座、截割头、旋转、喷水、排渣和施工参数基本稳定后，仍然持续出现同一种偏磨形态，才适合进一步评估截齿产品配置，包括合金头形状与尺寸、齿体结构、材料韧性、焊接状态和耐磨强化方案。

案例：F12灰岩掘进中的偏磨排查

CASE

云南某煤矿使用唯实EBZ-280D掘进机，工作面约宽3.9米、高5.0米，岩层为无裂缝灰岩，现场记录硬度约F12。

原有截齿前期2天掘进3米，消耗13把，平均约4.3把/米；信达XD35C-38-80截齿测试期间，连续约5个小班掘进4米，消耗6把，平均约1.5把/米。

但测试过程中仍有4把截齿出现偏磨，另有2把为正常磨损。现场记录认为，偏磨可能与下山施工、炮头前端未加水枪、碎渣进入齿座和截齿不能正常旋转有关。

这个案例不能被解读为“换上某一型号后偏磨都会消失”。它更有价值的地方在于：即使产品对比测试中的单位进尺消耗发生变化，仍要把截齿旋转、齿座清洁、喷水和施工方向作为独立变量排查。

该测试结果仅代表特定设备、岩层和施工条件下的阶段性表现，不能直接外推为所有F12岩层项目的寿命或消耗承诺。

什么时候需要调整产品配置？

WHEN

如果经过现场排查，确定偏磨并非由齿座、安装、旋转、喷水或施工参数引起，再进一步分析产品本身：

合金头形状是否与截割受力方式匹配；

合金头是否需要在耐磨性与抗冲击性之间重新平衡；

齿体材料、结构和热处理是否适应侧向载荷；

现有截齿规格是否与设备、齿座和截割头匹配。

R、C、G等耐磨强化方案主要针对特定部位的磨损问题：R为激光熔覆耐磨层，C为超耐磨保护层，G为高熵耐磨强化层。它们不能替代齿座维修、旋转恢复和施工条件整改，也不能仅凭偏磨照片直接决定采用哪一种配置。

常见问题

PROBLEM

Q：截齿偏磨是不是一定说明截齿质量不好？

A：不一定。截齿旋转受阻、齿座磨损、碎渣卡滞、喷水不足、局部齿座受力异常和施工方向变化，都可能造成偏磨。需要先完成现场排查。

Q：截齿偏磨后，直接换更大的合金头有没有用？

A：不能直接判断。若根本原因是齿座、旋转或侧向受力问题，更换更大合金头可能增加截割阻力和局部载荷，未必能解决偏磨。

Q：增加耐磨层能不能解决偏磨？

A：只有当主要问题确实是齿体表面磨损，且截齿旋转和安装状态正常时，耐磨强化才可能具有针对性。若截齿不能旋转或齿座已经异常，单独增加耐磨层不能解决根本问题。

Q：如何判断是截齿问题还是齿座问题？

A：看偏磨是否与具体位置绑定：如果同一齿座位置反复出现偏磨，应优先检查齿座和安装状态；如果不同位置、不同齿座在相同工况下都出现稳定一致的偏磨，再进一步分析截齿产品配置。

Q：只提供一张截齿照片，能不能确定原因？

A：通常不能。照片可以帮助初步判断失效形态，但还需要设备型号、截齿完整型号、齿座照片、截割头位置、岩层信息、喷水情况、施工方向和消耗记录。

结语

偏磨排查的关键 不是先换什么

而是先确认受力在哪里失控

CONCLUSION

掘进机截齿偏磨，本质上是磨损和载荷长期集中在某一侧的结果。截齿旋转、齿座、安装间隙、碎渣排出、喷水、截割头状态和施工参数，都会影响这种集中受力。

因此，判断截齿偏磨不能只看截齿外观，也不能只比较不同厂家的单支价格。更可靠的方法是：记录位置，区分形态，检查旋转，排查齿座和施工条件，再通过对比测试判断是否需要调整产品。

如果您的项目存在截齿偏磨、截齿不能正常旋转、齿座反复损坏或某一位置截齿消耗异常，可以将设备型号、截齿型号、齿座照片、偏磨照片、施工方向和单位进尺消耗记录发送给信达，由技术人员结合具体工况进行分析。

株洲信达机械科技股份有限公司

高端硬质合金截齿与工程刀具研发制造商