[發(fā)明專利]一種金剛石截齒及其加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010022305.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN111088948A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊政龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊政龍
• 主分類號(hào): E21B10/46
• 分類號(hào): E21B10/46;E21C35/183;E21D9/10;B24C1/08
• 代理公司: 西安匯智創(chuàng)想知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61247
• 代理人: 張亞玲

本發(fā)明屬于巖巷掘進(jìn)、采煤、工程隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種蘑菇狀金剛石齒頭截齒的生產(chǎn)方法:是通過高溫高壓條件下將金剛石微粉和硬質(zhì)合金底襯合成蘑菇狀金剛石復(fù)合齒頭；并采用低熔點(diǎn)高強(qiáng)度的銀基焊料，熔化于金剛石復(fù)合齒底平面，因表面張力焊料凝固后呈水滴狀，同時(shí)將其放入預(yù)熱到一定溫度的截齒基體鑲嵌孔內(nèi)焊接成一體的工藝方法。此方法關(guān)鍵在于焊接時(shí)水滴狀焊料頂端最先接觸孔底熔化，可充分排除孔底氣體，確保焊料層無夾渣、夾氣、無虛焊面；解決了傳統(tǒng)的盲孔焊接孔底無法充分排氣形成虛焊的問題；此焊接工藝避免了高溫焊接金剛石復(fù)合齒造成的不良影響,有效增強(qiáng)金剛石復(fù)合齒與截齒體的焊接強(qiáng)度，此工藝生產(chǎn)的金剛石截齒具有更高抗沖擊性和耐磨性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦隧道掘進(jìn)工程施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金剛石截齒及其加工方法、巷道掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)。

背景技術(shù)

目前，最接近的現(xiàn)有技術(shù)中掘進(jìn)機(jī)、綜采機(jī)和盾構(gòu)機(jī)、旋挖鉆機(jī)廣泛用于各種煤礦隧道掘進(jìn)工程施工；截割頭是掘進(jìn)機(jī)、綜采機(jī)和盾構(gòu)機(jī)、旋挖鉆機(jī)的主要部件，截齒通過齒座固定在截割頭上，截齒通常采用硬質(zhì)合金齒尖（稱之為硬質(zhì)合金截齒），多為圓錐的外形，并直接固定在相應(yīng)的底座上。在實(shí)際工作過程中，截割頭以沖擊的方式通過截齒截割巖石，是主要的受力部件。其中，在遇到硬度較高的巖層時(shí)，受到較大的沖擊載荷和摩擦，其上的硬質(zhì)合金截齒磨損較快，嚴(yán)重影響了工作效率。

傳統(tǒng)截齒都是由硬質(zhì)合金齒頭和截齒基體兩部分組成，一般采用銅作為焊料高溫焊接或熱壓技術(shù)將硬質(zhì)合金齒頭與截齒基體連接成一體。焊接時(shí)的高溫會(huì)影響硬質(zhì)合金內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，降低了合金齒的強(qiáng)度，耐磨性，抗沖擊性；從而降低了截齒的使用壽命。因此生產(chǎn)中急需一種抗沖擊強(qiáng)度及耐磨性更好的截齒。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題為傳統(tǒng)截齒焊接時(shí)的高溫會(huì)影響硬質(zhì)合金內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，降低了合金齒的強(qiáng)度，耐磨性，抗沖擊性；降低了截齒的使用壽命。因此，一種更耐磨、更抗沖擊的新型截齒就成為本行業(yè)技術(shù)人員所需要的。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種金剛石截齒及其加工方法，此種金剛石截齒焊接強(qiáng)度高、耐磨性能好、抗沖擊性能強(qiáng)，加工方法也避免了對(duì)截齒造成的不利影響。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種金剛石截齒，包括：蘑菇狀金剛石復(fù)合齒，包括蘑菇狀硬質(zhì)合金底座和設(shè)于所述硬質(zhì)合金底座表面上的金剛石復(fù)合層；所述蘑菇狀硬質(zhì)合金底座與所述金剛石復(fù)合層之間通過高溫高壓合成一體；截齒基體，所述截齒基體頂部設(shè)置有鑲嵌孔，所述截齒基體上部設(shè)有圓周狀棱臺(tái)，所述圓周狀棱臺(tái)上設(shè)有耐磨層，所述基體下方齒柄處設(shè)有卡簧槽；所述蘑菇狀金剛石復(fù)合齒焊接在所述截齒基體頂部鑲嵌孔中。

優(yōu)選的是，所述棱臺(tái)沿截齒基體中軸線方向依次向下疊加，外部呈階梯狀。

優(yōu)選的是，所述耐磨層為碳化鎢焊條堆焊在所述棱臺(tái)上，且沿所述圓周狀棱臺(tái)每層依次疊加，厚度垂直于所述截齒基體中軸線方向依次增加。

一種金剛石截齒加工方法，所述的金剛石截齒加工方法包括以下步驟：

S1，對(duì)加工好的截齒基體進(jìn)行噴砂去污處理，后通過高頻機(jī)預(yù)熱金剛石截齒基體在加工有圓周狀棱臺(tái)處覆焊高強(qiáng)度碳化鎢堆焊耐磨層；

S2，對(duì)覆焊好的截齒基體及金剛石復(fù)合齒進(jìn)行噴砂去污處理；

S3，材料加熱，同時(shí)加熱蘑菇狀金剛石復(fù)合齒底平面及截齒基體；

S4，在蘑菇狀金剛石復(fù)合齒底平面均勻涂抹焊劑去氧化層，放入銀基焊料，通過高頻焊機(jī)升溫至630-680℃，熔化所需質(zhì)量的銀基焊料，熔化的銀基焊料因表面張力呈現(xiàn)水滴狀與金剛石復(fù)合齒底平面焊成一體；（且同時(shí)加熱的金剛石復(fù)合齒體，放入基體鑲嵌孔時(shí)，蘑菇狀金剛石復(fù)合齒同截齒基體同溫有利于焊接）

S5，預(yù)熱截齒基體鑲嵌孔表面溫度達(dá)到500℃時(shí)，對(duì)鑲嵌孔內(nèi)表面均勻涂抹焊劑進(jìn)行去污處理；