[發(fā)明專利]金屬型鑲鑄采煤機(jī)截齒

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910171626.1
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109732062A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軼農(nóng);張敬業(yè)
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: B22D19/04
• 分類號: B22D19/04;C22C37/10;C22C37/06;C22C38/04;C22C38/02;C21D1/18;C21D9/22;E21C35/183
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 隋秀文;溫福雪

本發(fā)明屬于采煤機(jī)截齒技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金屬型鑲鑄采煤機(jī)截齒，主要由齒頭和齒體組成；齒頭的端部為圓錐形，齒頭和齒體通過金屬型鑲鑄工藝聯(lián)結(jié)，齒體將齒頭包裹在內(nèi)部；齒頭材質(zhì)為鉻鎢白口耐磨合金，齒體材質(zhì)為低合金鋼。齒頭在鑲鑄模具的型腔內(nèi)采用定位裝置定位，一次鑲鑄成型，使齒頭在截齒采煤工作中不發(fā)生脫落。齒頭與齒體成分采用正交法優(yōu)化組合，保證截齒的耐磨性能和抗沖擊性能，提高了截齒的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于采煤機(jī)截齒技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金屬型鑲鑄采煤機(jī)截齒，是一種用新耐磨合金材料、新工藝研制的采煤機(jī)截齒。

背景技術(shù)

采煤機(jī)截齒主要工作性能之一是抗沖擊性能。礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤和巖石呈混合狀態(tài)。機(jī)械化采煤時，截齒遇煤采煤，遇巖石采巖石。在采巖石時，采煤機(jī)的一個重要工作性能是沖擊韌性。如果采煤機(jī)截齒齒體部位的抗沖擊性能不夠高，截齒將會彎曲或折斷，從而失去工作性能，提前報廢。

采煤機(jī)截齒另一個重要工作性能是耐磨性。截齒耐磨性能主要體現(xiàn)在硬質(zhì)合金是否耐磨，硬質(zhì)合金是否脫落，齒尖部位是否耐磨等方面。截齒由齒體與硬質(zhì)合金組成，礦山目前使用的截齒大部分使用釬焊工藝制造，齒體與硬質(zhì)合金聯(lián)結(jié)方法采用釬焊工藝，在采煤過程中，常因齒體磨損導(dǎo)致齒頭硬質(zhì)合金提前脫落，縮短截齒壽命。為防止截齒工作時硬質(zhì)合金脫落，在生產(chǎn)截齒時在齒體尖部加焊耐磨層來保護(hù)硬質(zhì)合金不脫落。

傳統(tǒng)采煤機(jī)截齒為鍛造釬焊截齒與鑲鑄截齒兩種。

鍛造釬焊截齒，齒體采用鍛造成型，齒頭采用鎢鈷系列粉末經(jīng)過高溫高壓燒結(jié)而成，齒頭與齒體采用釬焊連接。齒體采用鍛造成型，其沖擊韌性較高，但硬度較低。齒頭為鎢鈷硬質(zhì)合金，硬度大于70HRC，耐磨性較高。但是由于齒頭與齒體采用釬焊連接，齒頭須為圓柱形才能放入齒體中進(jìn)行釬焊，由于包裹齒頭的齒體材料硬度較低，當(dāng)這部分齒體發(fā)生一定磨損時，齒頭磨損量仍較小，齒頭將失去齒體包裹，同時由于釬焊工藝的強(qiáng)度低，一旦齒頭暴露出一定長度后，齒頭會發(fā)生提前脫落，最終導(dǎo)致截齒提前失效，但脫落的磨損較小的齒頭已經(jīng)不能重新使用，造成了材料的浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)費(fèi)用。

鑲鑄截齒，齒頭采用鎢鈷系列粉末經(jīng)過高溫高壓燒結(jié)而成，采用砂型鑄造的工藝，將齒頭鑲鑄在齒體中。由于砂型鑄造出的齒體存在組織粗大、齒體材料的強(qiáng)度和沖擊韌性均較低、鑄造表面光潔度差、造型材料使用量大、生產(chǎn)效率較低等缺點(diǎn)，截齒性能和生產(chǎn)效率仍有可提高的地方。

發(fā)明內(nèi)容

針對礦山目前采煤機(jī)截齒的使用狀態(tài)，研制高性能的截齒，提高截齒的使用壽命，滿足礦山生產(chǎn)的需要，本發(fā)明提供一種金屬型鑲鑄采煤機(jī)截齒。鉻鎢白口耐磨合金齒頭采用金屬型模具鑄造成型，并在模具中設(shè)有定位孔，在澆鑄齒頭時預(yù)先在定位孔中插入定位鋼絲，澆鑄后定位鋼絲位于鉻鎢白口耐磨合金齒頭的正中心，不銹鋼絲作為鑲鑄時鉻鎢白口耐磨合金齒頭的定位工具。

鉻鎢白口耐磨合金齒頭與截齒齒體采用金屬型鑲鑄工藝聯(lián)結(jié)。鉻鎢白口耐磨合金齒頭在金屬型模具型腔內(nèi)采用定位裝置進(jìn)行定位，在型腔內(nèi)預(yù)置中心開孔并下凹的圓柱形定位裝置，并將帶定位鋼絲的鉻鎢白口耐磨合金齒頭插入定位孔內(nèi)，然后合模，進(jìn)行鑲鑄工藝。

金屬型鑲鑄采煤機(jī)截齒一次鑲鑄成型，利用低合金鋼金屬液的高溫將鉻鎢白口耐磨合金表面熔化，待高溫低合金鋼金屬液冷卻凝固后，齒體與鉻鎢白口耐磨合金界面產(chǎn)生冶金結(jié)合層或部分冶金結(jié)合層而成為一體。金屬型鑲鑄采煤機(jī)截齒在采煤工作時鑲嵌的鉻鎢白口耐磨合金齒頭部分不易發(fā)生脫落。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種金屬型鑲鑄采煤機(jī)截齒，主要由齒頭和齒體組成；所述的齒頭為圓錐形，由金屬型鑄造成型，所述的齒頭和齒體通過金屬型鑲鑄工藝聯(lián)結(jié)，齒體將齒頭包裹在內(nèi)部；