锚索切断器的优化方案设计

张玉青

（尤洛卡矿业安全工程股份有限公司，山东泰安271000）

锚索切断器的优化方案设计

张玉青

（尤洛卡矿业安全工程股份有限公司，山东泰安271000）

在煤矿巷道掘进支护中，矿用锚索（钢绞线）切断器可快速切断锚索安装中过长外露锚索。文中介绍了锚索（钢绞线）切断器的原理和使用过程中出现的问题，并对原设计方案进行优化，总结了方案改进后取得的成效。

锚索切断器；优质材料刀片；独特的四方形动刀；圆形定刀

0 引言

在煤矿巷道掘进支护中，矿用锚索（钢绞线）切断器与手动油泵或锚索张拉机具配套使用，是快速切断锚索安装中过长外露锚索的专用设备。在长期使用过程中，由于原设计方案经常出现刀片崩刃、裂纹、开裂、变形、刃口变钝等现象，为此我们通过改进刀片形状、材质、热处理工工艺解决了这一问题。

1 改进后锚索切断器的结构及特点

原锚索切断器的特点是采用圆形刀片，不易开裂，切断快速。缺点是刀片寿命短，刀套容易变形。适用锚索直径φ21.6 mm，活塞直径φ90 mm，额定供油压力63 MPa下剪切力为400 kN。原锚索切断器由联接体、切刀、活塞等组成，结构如图1。

图1 原锚索切断器及刀片结构图

改进后的锚索切断器采用独特的四方形动刀，是传统刀头寿命的4倍、圆形定刀片，重量轻，不易开裂、切断快速。刀片上刃是平行刃，下刃是弧形刃，这种组合刀刃使上下刀具的受力呈弧线上升趋势，这样对刀具的载荷冲击有一个缓冲过程，无疑是对刀具的一种保护，延长了刀具的使用寿命。适用锚索直径为21.6 mm，活塞直径为95 mm，额定供油压力63 MPa下剪切力为446 kN。由联接体，动、定刀，活塞等组成，结构如图2。

四方形动刀和圆形定刀的材质为Cr8Mo2VSi，真空炉淬火处理硬度为60～63HRC，硬度高于Cr12MoV，韧性是Cr12MoV的2倍，切削性和研磨性都超过了Cr12MoV，线切割加工后的残留应力较小。我们采用真空炉淬火处理，防止裂纹产生，防脱碳。原刀片材质Cr12MoV，盐浴炉加热，容易产生裂纹，硬度一般在60HRC以下。

图2 新切断器刀片、结构图

经过改进后投入使用，发现刀片寿命大大提高，是原来的4倍。切断快速，刀头经久耐用，用一段时间后崩刃、开裂现象消除。刀片的韧性使受冲击时变形减小。联接体处加了圆形定刀，一旦定刀变形、崩刃只更换定刀即可。而原来的结构联接体受冲击变形后需要更换整个联接体，造成材料浪费。原切断器切断到40次、50次时就出现崩刃现象，现在切断200次仍完好如初。

2 结语

新切断器操作简单方便、使用安全，寿命长，加工制造成本低，既提高了效率，又节约了成本，提高了经济效益，实践证明值得推广应用。

（编辑：启 迪）

TD 825.3

B

1002－2333（2014）04－0197－01

张玉青（1977—），女，助理工程师，主要从事煤矿机械、液压系统设计工作。

2013-09-13