[發(fā)明專利]一種復(fù)合截齒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810052084.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108412491B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣向上
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南泰鼎新材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21C35/183
• 分類號: E21C35/183
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

本發(fā)明公開了一種復(fù)合截齒，包括截齒鋼體、復(fù)合材料燒結(jié)體和錐形刀頭，所述復(fù)合材料燒結(jié)體焊接在截齒鋼體上，所述復(fù)合材料燒結(jié)體的頂部中間位置形成有與錐形刀頭相匹配的中心孔，所述錐形刀頭過盈壓裝在所述中心孔內(nèi)，所述復(fù)合材料燒結(jié)體的硬度沿軸向朝中心孔端呈梯度遞增分布，所述復(fù)合材料燒結(jié)體由硬質(zhì)相與金屬混合燒結(jié)而成。本發(fā)明的截齒刀頭的抗剪切強(qiáng)度與抗彎強(qiáng)度與傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀頭相當(dāng)，而在耐磨性上要超出硬質(zhì)合金10倍以上，尤其是復(fù)合燒結(jié)體的硬度是傳統(tǒng)截齒耐磨涂層的2?3倍，極大地提高了耐磨性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采煤機(jī)、銑刨機(jī)、旋挖鉆機(jī)、綜掘機(jī)、地鐵盾構(gòu)機(jī)用截齒，尤其涉及一種復(fù)合截齒。

背景技術(shù)

參見圖1，現(xiàn)有技術(shù)中的截齒通常是用一個硬質(zhì)合金錐形刀頭3(錐形齒)通過焊接與截齒鋼體1聯(lián)結(jié)成一個整體，在錐形齒3與截齒鋼體1的結(jié)合部，加焊耐磨層2，將硬度提高至HRC55°左右。當(dāng)然有些特殊用途(應(yīng)用于掘進(jìn)機(jī)、旋挖鉆機(jī)的)的截齒，采取熱噴涂通過火焰、電弧、等離子等熱源將線狀的硬質(zhì)合金或粉末硬質(zhì)合金加熱至熔化或半熔化狀態(tài)形成高速熔滴，使其在錐形合金齒(錐形刀頭)與鋼體的鏈接結(jié)合部上形成涂層，提高耐磨性和耐腐蝕性。盡管如此，截齒在施工使用中掉錐形合金齒(錐形刀頭)的情況時有發(fā)生，導(dǎo)致截齒在施工過程中失效。盡管國標(biāo)MT246-1996對截齒鋼體與錐形合金齒(錐形刀頭)之間的焊縫、焊料、充盈度作了嚴(yán)格、詳細(xì)的規(guī)定，但始終無法從根本上解決截齒因掉錐形合金齒(錐形刀頭)而造成的截齒失效。究其根本原因還是鋼體和焊接材料涂層硬度不夠，涂層過薄耐磨性不夠而造成的。錐形合金齒(錐形刀頭)由于受本身材料性質(zhì)條件的限制，所以在施工過程中有崩塊，掉尖、斷裂等現(xiàn)象發(fā)生，也是造成截齒在施工中失效的原因之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種復(fù)合截齒，該截齒具有高的硬度和高的強(qiáng)度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的復(fù)合截齒，包括截齒鋼體、復(fù)合材料燒結(jié)體和錐形刀頭，所述復(fù)合材料燒結(jié)體焊接在截齒鋼體上，所述復(fù)合材料燒結(jié)體的頂部中間位置形成有與錐形刀頭相匹配的中心孔，所述錐形刀頭過盈壓裝在所述中心孔內(nèi)，所述復(fù)合材料燒結(jié)體的硬度沿軸向朝中心孔端呈梯度遞增分布，所述復(fù)合材料燒結(jié)體由硬質(zhì)相與金屬混合燒結(jié)而成。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合材料燒結(jié)體由金剛石與鐵基預(yù)合金粉燒結(jié)而成。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合材料燒結(jié)體在高度上依次分為四個成分梯度層，其中，第一梯度層中鐵基預(yù)合金粉的體積比為50％-60％；第二梯度層中鐵基預(yù)合金粉的體積比為60％-70％；第三梯度層中鐵基預(yù)合金粉的體積比為80％-90％；第四梯度層為純鐵基預(yù)合金粉。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合材料燒結(jié)體在大功率壓機(jī)上熱壓燒結(jié)成型，燒結(jié)溫度為900℃-1000℃，成型壓力為80KN-110KN。

進(jìn)一步的，所述截齒鋼體上與復(fù)合材料燒結(jié)體相結(jié)合的面呈外凸錐形，所述復(fù)合材料燒結(jié)體與截齒鋼體相結(jié)合的面呈水平面，在截齒鋼體的外凸錐形面與復(fù)合材料燒結(jié)體的水平結(jié)合面之間熔焊有Fe55自熔性合金。

進(jìn)一步的，所述錐形刀頭的底端設(shè)有十字U型槽，所述中心孔底部設(shè)有與所述十字U型槽相適配的凸筋。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合材料燒結(jié)體的高度在28mm-32mm之間，所述錐形刀頭插入復(fù)合材料燒結(jié)體內(nèi)的深度≥14mm。

上述技術(shù)方案的復(fù)合截止，所述錐形刀頭由鈷金屬粉料和金剛石粉料按一定比例經(jīng)三維混料機(jī)混合后，裝入模具中置于六面頂液壓機(jī)上經(jīng)高溫高壓合成.

進(jìn)一步的，鈷金屬粉料的體積比為2％-30％。

進(jìn)一步的，所述錐形刀頭的合成溫度控制在1000℃-1500℃，壓強(qiáng)控制在4-5Gpa/mm²。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果在于：