CN102297125B - 耐磨切割环及其制造方法 - Google Patents

耐磨切割环及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种耐磨切割环及其制造方法。它主要是解决现有切割环镶嵌的合金易断碎或涂覆层强度不足等技术问题。其技术方案要点是：在切割环本体(1)的内壁、外壁和外端部整体堆焊耐磨层，形成连接成整体的耐磨堆焊内环(2)、耐磨堆焊外环(4)和耐磨堆焊端环(5)，耐磨堆焊端环(5)的厚度大于耐磨堆焊内环(2)和耐磨堆焊外环(4)的厚度。它通过将耐磨堆焊内环、耐磨堆焊外环和耐磨堆焊端环在加工设备上一次堆焊成型，既满足混凝土输送泵的工艺要求，而且整体结构性好，可成倍地延长切割环的使用寿命。它可广泛应用于混凝土输送泵等工艺设备上。

Description

耐磨切割环及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种切割环，特别是一种用于混凝土输送泵用的切割环及其制造方法。
背景技术
高层建筑、水坝、机场、隧道等工程的施工，现在早已摆脱了肩挑、车吊运送混凝土的方法，而采用混凝土输送泵进行输送，自1999年人们对输送泵的磨损件切割环采用铁基硬质合金材料之后，其使用寿命提高了8-10倍。但随着建筑业的发展，特别是100米以上的高层建筑的施工和水泥标号从30-50提高到100-120，使磨损件切割环的磨损加快，平均使用一、两天就要更换，切割环使用寿命的缩短，有可能造成上百米输送管道的混凝土的赌塞，其拆卸维修工作难度可想而知，大大增加了劳动强度，直接影响施工进度和工作效率。目前，高层建筑的混凝土输送泵需要增强推进压力这一技术难题，由于泵王的发明与制造，已获得解决，但磨损件泵口切割环的快速损耗却成了高层建筑混凝土输送泵正常工作的技术难题，而且这种技术难题在国内外普遍存在。
混凝土输送泵用切割环在现场工作中所起的作用是：连接、摆动，在眼镜板的双孔间不断进行换位，以保证混凝土不断地送进排出，在运行过程中，切割环内周是均匀磨擦磨损的，外周则在左右摆动中，不但受到周围混凝土的磨擦磨损，而且还要受到混凝土的冲击力，这无疑增大了对切割环外周的磨损，而外周的磨损并不是均匀的：一是切割环受冲击力较大的部位磨损快；二是切割环与眼镜板相结合的平面及外径从上往下磨损快。
一般的切割环，是在其内周堆焊耐磨层，中间镶嵌6-10mm厚的硬质合金环，合金宽度一般为15mm，合金环外层包覆耐磨焊层。在具有冲击力的工况条件下，外耐磨焊层很快被磨损掉，从平面点向外周的底部延伸，耐磨层磨损后，与合金之间的钢体部位飞速磨损，混凝土开始与中间的硬质合金环相接触，并逐渐扩大扩宽裸露层。由于硬质合金与钢体是采用铜焊相固，形成两个分体，当裸露层的高度接近或超过硬质合金的厚度时，硬质合金承受不了冲击及强摩擦力，很快就出现成段的崩块，造成漏水、漏浆，无法工作。高层建筑混凝土输送压力增大、冲击力增大，加上水泥标号的提高，更进一步加快了切割环外径的磨损，使切割环一次性寿命仅输送量为500立方左右，所以往往一天就要更换一次切割环，极大地影响了施工进度和工作效率。还有一种传统技术切割环镶嵌的硬质合金环采用“7”字形结构，这种“7”字形结构的硬质合金环其外边部分比原镶嵌的合金平面高一些，因而能提高抗磨损能力。但由于：1、在进行铜焊连接时，难以保证其90度相连的铜焊层饱满，容易出现缺铜的脆弱虚点；2、硬质合金虽然硬度高，但承受不了超强的冲击力，特别是由于输送泵的输送压力成十倍的增加，冲击力更大，结果是硬质合金的脆性就更加突出。在使用中往往一上机用不了几分钟，合金就断碎。目前，也有许多改进的方法，但效果均不够理想。
如湖南省株洲市荷塘区红卫村14栋207号的郭庆虎于2010年9月29日申请发明专利的“一种混凝土输送泵用外周耐磨长寿命切割环”(申请/专利号：CN201020546976.6，公开/公告号CN201786636U，公开/公告日2011.04.06)，它公开了一种混凝土输送泵用的切割环，具有切割环本体，切割环本体内周堆焊耐磨焊，切割环本体工作面镶焊合金环或者堆焊耐磨焊，切割环本体外周上部镶嵌合金粒或合金片或合金块，切割环外周其余部分堆焊耐磨焊。它是通过上部镶嵌合金外周堆焊相结合的方式使之达到耐磨和抗冲击的效果，此种方式结构的切割环其加工工艺复杂，因镶嵌部分的合金无法完全利用，且易造成合金浪费，从而使生产成本和使用成本增加。
又如湖南省长沙市长沙经济技术开发区的三一重工股份有限公司于2006年12月26日，申请发明专利的“耐磨耐冲击切割环及其制造方法”(申请/专利号CN200610136945.1，公开/公告号CN1995755)，它公开了一种耐磨耐冲击切割环及其制造方法。耐磨耐冲击切割环包括环基体，环基体的内孔和外环面上设有堆焊层，环基体的大头端面涂覆有耐磨层；或环基体的大头端面镶嵌有硬质合金环或块并涂覆有耐磨层。其制造工艺步骤为，用中低碳钢加工出环基体，用耐磨堆焊材料对环基体的内孔和外环面堆焊堆焊层，对整个大头端面上涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨层。或堆焊层冷却后在大头端面加工出环形槽，对整个大头端面非槽部分涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨层，再将硬质合金钎焊于环形槽中。它主要是通过在其所述环基体的大头端面涂覆有耐磨层；或所述环基体的大头端面上开设有环形槽，所述环形槽中镶嵌有硬质合金环或块，大头端面非槽部分涂覆有耐磨层。通过涂覆的方式涂覆耐磨层结构力相对较差，2种不同的材料的结合力也相对较差，同时工艺也比较复杂，成本也相应较高。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种经久耐磨、抗冲击、可有效提高设备技术性能和生产效率的耐磨切割环。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括切割环本体1、耐磨堆焊内环2和耐磨堆焊外环4，在切割环本体1的内壁、外壁和外端部整体堆焊耐磨层，形成连接成整体的耐磨堆焊内环2、耐磨堆焊外环4和耐磨堆焊端环5，耐磨堆焊端环5的厚度大于耐磨堆焊内环2和耐磨堆焊外环4的厚度。
本发明也可将耐磨堆焊内环2、耐磨堆焊外环4和耐磨堆焊端环5在加工设备上一次堆焊成型。耐磨堆焊内环2和耐磨堆焊外环4的厚度为4-5mm，耐磨堆焊端环5的厚度为大于5mm，小于8mm。耐磨堆焊端环5的优选厚度为5.5-6.5mm。
本发明的另一个目的是提供一种用于上述耐磨切割环的制造方法，其工艺步骤包括：①用中碳钢或低碳钢加工出切割环本体1；②将切割环本体1安装在变位机上；③采用耐磨堆焊药芯焊丝连续对切割环本体1的内壁、外壁和外端部整体堆焊出整体耐磨层；④对耐磨堆焊端环进行磨光，而形成产品。堆焊可以采用包括硬质合金药芯焊丝或高铬铸铁药芯焊丝等一次堆焊成型。
本发明的有益效果是：本发明通过将耐磨堆焊内环、耐磨堆焊外环和耐磨堆焊端环在加工设备上一次堆焊成型，既满足混凝土输送泵的工艺要求，而且整体结构性好，可成倍地延长切割环的使用寿命。它可广泛应用于混凝土输送泵等工艺设备上。
附图说明
图1是现有切割环的剖面结构示意图；
图2是本发明的剖面结构示意图；
图3是图1的俯视结构示意图；
图4是图1的仰视结构示意图；
附图标注说明：1-切割环本体，2-耐磨堆焊内环，3-镶嵌合金环，4-耐磨堆焊外环，5-耐磨堆焊端环。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1，本发明它包括切割环本体1、耐磨堆焊内环2和耐磨堆焊外环4，在切割环本体1的内壁、外壁和外端部整体堆焊耐磨层，形成连接成整体的耐磨堆焊内环2、耐磨堆焊外环4和耐磨堆焊端环5。本发明通过将耐磨堆焊内环、耐磨堆焊外环和耐磨堆焊端环在加工设备上一次堆焊成型，既满足混凝土输送泵的工艺要求，而且整体结构性好，可成倍地延长切割环的使用寿命。为加强切割环工作的强度和延长使用寿命，也可使耐磨堆焊端环5的厚度大于耐磨堆焊内环2和耐磨堆焊外环4的厚度。它可广泛应用于混凝土输送泵等工艺设备上。参阅图2至图4。
实施例2，本发明的耐磨堆焊内环2和耐磨堆焊外环4的外端部与耐磨堆焊端环5连接成整体，同时，将耐磨堆焊内环2和耐磨堆焊外环4的堆焊厚度控制在4-5mm之间，优选4mm，耐磨堆焊端环5的厚度应大于5mm，一般控制在大于5mm，小于8mm之间。参阅图2至图4，其余同实施例1。
实施例3，本发明也可将耐磨堆焊内环2、耐磨堆焊外环4和耐磨堆焊端环5在加工设备上一次堆焊成型，从而减少工艺生产流程，提高生产效率。耐磨堆焊端环5的厚度最好控制在5.5-6.5mm之间，并优选6mm。参阅图1至3，其余同上述实施例2。
实施例4，本发明用于上述耐磨切割环的制造方法的工艺步骤包括：①用中碳钢或低碳钢加工出切割环本体1；②将切割环本体1安装在变位机上；③采用耐磨堆焊药芯焊丝连续对切割环本体1的内壁、外壁和外端部整体堆焊出整体耐磨层；④对耐磨堆焊端环进行磨光，而形成产品。堆焊可以采用包括硬质合金药芯焊丝或高铬铸铁药芯焊丝等一次堆焊成型。

Claims (3)

1.一种用于耐磨切割环的制造方法，耐磨切割环包括切割环本体（1），其特征是：在切割环本体（1）的内壁、外壁和外端部整体堆焊耐磨层，形成连接成整体的耐磨堆焊内环（2）、耐磨堆焊外环（4）和耐磨堆焊端环（5），耐磨堆焊端环（5）的厚度大于耐磨堆焊内环（2）和耐磨堆焊外环（4）的厚度，将耐磨堆焊内环、耐磨堆焊外环和耐磨堆焊端环在加工设备上一次堆焊成型，既满足混凝土输送泵的工艺要求，而且整体结构性好，可成倍地延长切割环的使用寿命；耐磨堆焊内环（2）和耐磨堆焊外环（4）的厚度为4-5mm，耐磨堆焊端环（5）的厚度为大于5 mm，小于8 mm，其工艺步骤包括： ①用中碳钢或低碳钢加工出切割环本体（1）；②将切割环本体（1）安装在变位机上；③采用耐磨堆焊药芯焊丝连续对切割环本体（1）的内壁、外壁和外端部整体堆焊出整体耐磨层；④对耐磨堆焊端环进行磨光，而形成产品。
2.根据权利要求1所述的用于耐磨切割环的制造方法，其特征是：耐磨堆焊端环（5）的厚度为5.5-6.5 mm。
3.根据权利要求1所述的用于耐磨切割环的制造方法，其特征是：堆焊采用硬质合金药芯焊丝或高铬铸铁药芯焊丝一次堆焊成型。
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