CN101482016A - 高性能金刚石复合截齿 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能金刚石复合截齿，它包括截齿柄以及连接于截齿柄端部的截齿头，所述截齿柄与截齿头连接端的外表面上设有一个以上保径齿。本发明是一种结构简单紧凑、成本低廉、加工方便、使用寿命长、能够有效保护截齿柄和截齿头的高性能金刚石复合截齿。

Description

高性能金刚石复合截齿

技术领域

本发明主要涉及到矿山开采设备领域，特指一种高性能金刚石复合截齿。

背景技术

现有技术中，采掘截齿是大型采掘机上的关键元件，一般采用将硬质合金截齿头与合金钢焊接(铜焊)在一起，其主要应用在煤田的采煤、巷道掘进等采掘领域，随着资源需求的日趋增长，大型采掘机械的使用越来越广泛，因而对采掘截齿的性能提出了更高的要求。

一般的采掘截齿由截齿柄和截齿头两部分组成，截齿头焊接于截齿柄的一端。目前采用的硬质合金截齿头虽然与钢材相比有较好的耐磨性能，但还是不能满足使用寿命的要求，并且截齿普遍存在因为截齿柄不耐磨，而使固定于截齿柄端部的硬质合金截齿头过早地脱落，导致整个截齿提前损毁失效。这样，一方面由于截齿整体寿命过短，直接造成整体开采设备成本提高，另一方面由于频繁的更换截齿，使得开采设备的效率不能充分发挥。传统上采用对截齿柄进行热处理或在截齿柄表面堆焊一层耐磨焊条来增加耐磨性，以达到保径目的，效果不明显。

发明内容

本发明要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、加工方便、使用寿命长、能够有效保护截齿柄和截齿头的高性能金刚石复合截齿。

为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种高性能金刚石复合截齿，它包括截齿柄以及连接于截齿柄端部的截齿头，其特征在于：所述截齿柄与截齿头连接端的外表面上设有一个以上保径齿。

所述保径齿为金刚石-硬质合金复合球齿、或刚石-硬质合金平头齿、或硬质合金齿、或上述各齿的组合。

所述截齿头包括硬质合金基体和复合于硬质合金基体端部上的金刚石聚晶层，所述硬质合金基体和金刚石聚晶层之间设有一层以上梯度过渡层。

所述梯度过渡层为金刚石—钴梯度过渡层、或金刚石—立方氮化硼梯度过渡层、或金刚石—碳化钨—钴梯度过渡层。所述截齿头与截齿柄的连接方式为银钎焊、或铜钎焊、或冷压过盈压入、或热压过盈压入。

与现有技术相比，本发明的优点就在于：

1、本发明高性能金刚石复合截齿，在截齿柄与截齿头连接端的外表面上设有一个以上保径齿，保径齿具有很好的耐磨性，大大增强了该部位的耐磨性；在工作过程中，保径齿能够直接与工作面接触，保径齿能够先行磨损或同步磨损，保证了使用过程中该部位的径向稳定性，使金刚石复合截齿头能正常的消耗完，从而延长了截齿的整体使用寿命，提高了采掘机械的效率；

2、本发明高性能金刚石复合截齿，在硬质合金基体和金刚石聚晶层之间设有一层以上梯度过渡层，使其具有极高的耐磨性，它的磨耗比是硬质合金的几百倍，因而保证了截齿头具有极高的寿命；

3、本发明高性能金刚石复合截齿，结构简单紧凑、成本低廉、加工方便，由于单个截齿性能的大大提高，使得采用该截齿的采掘机械在使用过程中更换截齿的频率大大降低，从而大幅提高采掘效率，最终使采掘成本大幅度降低。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明截齿头的主视结构示意图；

图4是本发明中保径齿采用金刚石-硬质合金复合球齿的应用实例示意图；

图5是本发明中保径齿采用金刚石-硬质合金平头齿的应用实例示意图；

图6是本发明中保径齿采用硬质合金齿的应用实例示意图。

图例说明

1、截齿柄　　　　　　　　　　2、截齿头

3、硬质合金基体              4、金刚石聚晶层

5、金刚石-硬质合金复合球齿   6、金刚石-硬质合金复合平头齿

7、硬质合金齿                8、梯度过渡层

9、保径齿                    10、保径齿硬质合金基体

11、保径齿金刚石复合层

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明的高性能金刚石复合截齿，它包括截齿柄1以及连接于截齿柄1端部的截齿头2，该截齿头2与截齿柄1的连接方式采用银钎焊、或铜钎焊、或冷压过盈压入、或热压过盈压入。参见图4、图5和图6所示，根据截齿实际使用中的受力情况，截齿柄1与截齿头2连接端的外表面上分布有一个以上保径齿9，当本发明的复合截齿在工作过程中，保径齿9能够直接与工作面接触，保径齿9能够先行磨损或同步磨损，由此可见保径齿9能够有效的保护截齿柄1和截齿头2，提高产品的耐磨性和抗冲击能力，延长其使用寿命。该保径齿9根据实际需要采用金刚石-硬质合金复合球齿5、或刚石-硬质合金平头齿6、或硬质合金齿7、或上述各齿的组合。金刚石-硬质合金复合球齿5和刚石-硬质合金平头齿6均由保径齿硬质合金基体10以及位于保径齿硬质合金基体10上的保径齿金刚石复合层11组成，硬质合金齿7则全由保径齿硬质合金基体10组成。

在本实施例中，如图3所示，截齿头2包括硬质合金基体3和复合于硬质合金基体3端部上的金刚石聚晶层4，硬质合金基体3和金刚石聚晶层4之间设有一层以上梯度过渡层8。该梯度过渡层8可以根据实际需要采用金刚石—钴梯度过渡层、金刚石—立方氮化硼梯度过渡层、金刚石—碳化钨—钴梯度过渡层。例如，可以采用由100％的金刚石层逐渐过渡到100％的WC/Co或CBN或Co层，形成梯度过渡层8，最终使金刚石聚晶层4和硬质合金基体3之间的组成和结构呈梯度变化，其弹性模量梯度和热膨胀梯度均逐渐均匀变化，从而能够缓解金刚石聚晶层4和硬质合金基体3两者之间在导热性、热膨胀系数和弹性模量方面的差异，从而提高复合齿综合力学性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1、一种高性能金刚石复合截齿，它包括截齿柄(1)以及连接于截齿柄(1)端部的截齿头(2)，其特征在于：所述截齿柄(1)与截齿头(2)连接端的外表面上设有一个以上保径齿(9)。

2、根据权利要求1所述的高性能金刚石复合截齿，其特征在于：所述保径齿(9)为金刚石-硬质合金复合球齿(5)、或金刚石-硬质合金平头齿(6)、或硬质合金齿(7)、或上述各齿的组合。

3、根据权利要求1或2所述的高性能金刚石复合截齿，其特征在于：所述截齿头(2)包括硬质合金基体(3)和复合于硬质合金基体(3)端部上的金刚石聚晶层(4)，所述硬质合金基体(3)和金刚石聚晶层(4)之间设有一层以上梯度过渡层(8)。

4、根据权利要求3所述的高性能金刚石复合截齿，其特征在于：所述梯度过渡层(8)为金刚石—钴梯度过渡层、或金刚石—立方氮化硼梯度过渡层、或金刚石—碳化钨—钴梯度过渡层。

5、根据权利要求1或2所述的高性能金刚石复合截齿，其特征在于：所述截齿头(2)与截齿柄(1)的连接方式为银钎焊、或铜钎焊、或冷压过盈压入、或热压过盈压入。

6、根据权利要求3所述的高性能金刚石复合截齿，其特征在于：所述截齿头(2)与截齿柄(1)的连接方式为银钎焊、或铜钎焊、或冷压过盈压入、或热压过盈压入。

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