CN103671075A - 切割环及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切割环及其制造方法，其中切割环包括切割环基体（1）和形成在该切割环基体（1）的外周面上的堆焊层，该堆焊层包括沿所述切割环基体（1）的周向布置的第一部分（2）和第二部分（3），所述第一部分（2）的厚度大于所述第二部分（3）的厚度。在使用本发明的切割环时，将厚度较大的第一部分（2）定位在切割环底部以承受较大的挤压摩擦，而将厚度较小的第二部分（3）定位在切割环上部以承受较小的压力，以此方式，使得堆焊层的布局更加合理，延长了切割环的使用寿命，并且在一定程度上减少了焊材的使用，降低了成本。

Description

切割环及其制造方法

技术领域

本发明涉及混凝土泵送设备，具体地，涉及一种切割环及其制造方法。

背景技术

混凝土的连续泵送是由切割环在眼镜板上快速切断混凝土柱形成的。在混凝土泵送设备中，S管设置在料斗中并位于料斗底部上方，切割环安装在S管上并埋于料斗中的混凝土物料中，S管能够围绕其上的转轴转动以进行切换，从而导致切割环与混凝土物料发生挤压摩擦而产生磨损。

为了提高耐磨强度，现有的切割环的外表面通过耐磨焊条堆焊形成有厚度均匀的堆焊层。由于切割环与S管之间采用间隙配合，切割环能够相对于S管转动，因此，理论上切割环上的磨损应该比较均匀。然而，在长期使用过程中却发现，切割环仅局部磨损严重，其它部分磨损很小。对于切割环而言，局部磨损失效即会导致切割环整体报废，造成材料的浪费。

因此，需要设计一种新型的切割环以克服或减缓现有技术的上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种切割环，该切割环上的堆焊层的布局更加合理，从而能够延长切割环的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种切割环，包括切割环基体和形成在该切割环基体的外周面上的堆焊层，该堆焊层包括沿所述切割环基体的周向布置的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。

优选地，所述切割环基体的内周面上设置有键或键槽。

优选地，所述第一部分的圆心角为120°至140°，所述第一部分包括相互叠置的第一内层和第一外层，所述第二部分包括第二层，所述第二层与所述第一外层一体形成。

优选地，所述切割环的工作面上嵌入有耐磨环，所述堆焊层还包括两个第三部分，该两个第三部分沿所述切割环基体周向设置在所述第一部分和所述第二部分之间，并且分别位于所述第一部分的两侧，沿所述切割环的轴向方向，至少在所述第三部分的与所述耐磨环对应的位置，所述第三部分的厚度大于所述第二部分的厚度。

优选地，所述两个第三部分与所述第一部分的圆心角之和为220°至240°

。

优选地，所述第一部分包括相互叠置的第一内层和第一外层，所述第二部分包括第二层，所述第三部分包括相互叠置的第三内层和第三外层，所述第一外层、所述第二层以及所述第三外层一体形成。

优选地，所述切割环基体与所述第一部分之间设有混凝土拨动件，且该混凝土拨动件位于所述切割环基体的外周面上。

本发明还提供一种切割环的制造方法，所述方法包括：切割环基体制备步骤：制备环形的切割环基体；和堆焊层形成步骤：在所述切割环基体的外周面上堆焊形成堆焊层，使该堆焊层具有沿所述切割环基体的周向布置的第一部分和第二部分，并且使所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。

优选地，所述堆焊层形成步骤包括工序：a.在所述切割环基体的外周面上堆焊形成所述第一部分的第一内层，使该第一内层的圆心角为120°至140°；b.在所述切割环基体的外周面上整体堆焊以形成所述第一部分的第一外层和所述第二部分，使所述第一外层位于所述第一内层上。

优选地，所述堆焊层形成步骤包括工序：c.在所述切割环基体的外周面上堆焊形成所述第一部分的第一内层并且形成两个第三内层，使该两个第三内层分别位于所述第一内层的两侧，并且使所述两个第三内层与所述第一内层的圆心角之和为220°至240°；d.在所述切割环基体的外周面上整体堆焊形成所述第一部分的第一外层、所述第二部分、以及两个第三外层，使所述第一外层位于所述第一内层上，并且使所述两个第三外层分别位于所述两个第三内层上，以与所述两个第三内层共同形成两个第三部分，使该两个第三部分沿所述切割环基体周向设置在所述第一部分和所述第二部分之间，沿所述切割环的轴向方向，至少在所述第三部分的与所述切割环的耐磨环对应的位置，使得所述第三部分的厚度大于所述第二部分的厚度。

通过上述技术方案，在使用本发明的切割环时，将厚度较大的第一部分定位在切割环底部以承受较大的挤压摩擦，而将厚度较小的第二部分定位在切割环上部以承受较小的压力，以此方式，使得堆焊层的布局更加合理，延长了切割环的使用寿命，并且在一定程度上减少了焊材的使用，降低了成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的切割环的剖视结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中的B部分的放大图；

图4是沿图2中的A-A线剖切的剖视放大图。

附图标记说明

1   切割环基体     11  键槽

2   第一部分       21  第一外层

22  第一内层       3   第二部分

31  第二层         4   第三部分

41  第三外层       42  第三内层

5   耐磨环         6   混凝土拨动件

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明提供一种切割环，包括切割环基体1和形成在该切割环基体1的外周面上的堆焊层，该堆焊层包括沿所述切割环基体1的周向布置的第一部分2和第二部分3，其中，所述第一部分2的厚度大于所述第二部分3的厚度。

需要说明的是，下文中提及的切割环底部为切割环远离S管的转轴的部分，切割环上部为切割环靠近S管的转轴的部分。

如上所述，在现有技术中，由于切割环与S管之间采用间隙配合，切割环能够相对于S管转动，因此，理论上切割环上的磨损应该比较均匀。然而，本申请的申请人通过大量研究发现，切割环在使用初期可以发生自转，但后来由于混凝土进入间隙，导致切割环相对于S管的位置固定，这样就导致在长期使用过程中，切割环底部与料斗中的混凝土发生剧烈碾压摩擦，导致底部上的堆焊层快速磨损失效；相反，切割环上部由于承受的压力非常小，并且在切换过程运动距离较小，当切割环底部的堆焊层失效时，切割环上部的堆焊层其实只发生了轻微磨损。

基于上述技术问题，在本发明的切割环中，通过将形成在切割环基体1的外周面上的堆焊层设置为具有厚度不同的两部分，在使用时，将切割环沿S管的周向固定到S管上，并且将厚度较大的第一部分2定位在切割环底部以承受较大的挤压摩擦，而将厚度较小的第二部分3定位在切割环上部以承受较小的压力，以此方式，使得堆焊层的布局更加合理，延长了切割环的使用寿命，并且在一定程度上减少了焊材的使用，降低了成本。

为了便于将本发明的切割环周向固定到S管上，优选地，所述切割环基体1的内周面上可以设置有键或键槽11，从而与设置在S管上的键槽或键相配合。对于本领域技术人员明显的是，也可以通过其它适当的方式将切割环周向固定到S管上，例如将切割环直接焊接到S管上，并且保证厚度较大的第一部分2定位在切割环底部即可。

第一部分2和第二部分3可以具有任意适当的结构，只要满足第一部分2的厚度大于第二部分3的厚度即可。作为一种优选的实施方式，所述第一部分2可以包括相互叠置的第一内层22和第一外层21，所述第二部分3可以包括第二层31，该第二层31与所述第一外层21一体形成，并且第二层31与第一外层21具有相等的厚度。换句话说，在形成第一部分2和第二部分3的过程中，可以先在切割环基体1的外周面上堆焊形成第一内层22，然后在切割环基体1的外周面上整体堆焊以一体形成第一外层21和第二层31。以此方式，能够以较简单的方法形成第一部分2和第二部分3。这里，第二部分3可以仅包括第二层31，即第二部分3形成为单层结构。

为了防止切割环的工作面损坏，所述切割环的工作面上嵌入有耐磨环5。这里，切割环的工作面是指切割环与眼镜板接触的面，即图1中位于下部的端面。

所述第一部分2的圆心角β可以为120°至140°，以确保在切割环随S管摆动切换时始终通过第一部分2与料斗中的混凝土接触并承受较大的挤压摩擦。

优选地，如图2所示，所述堆焊层还可以包括两个第三部分4，该两个第三部分4沿所述切割环基体1周向设置在所述第一部分2和所述第二部分3之间，并且分别位于所述第一部分2的两侧，所述两个第三部分4与所述第一部分2的圆心角之和α为220°至240°，更优选地，如图4所示，沿所述切割环的轴向方向，至少在所述第三部分4的与所述耐磨环5对应的位置，所述第三部分4的厚度大于所述第二部分3的厚度。

由于切割环在随S管切换的过程中，切割环底部的两侧也会受到较大冲击，使得切割环底部两侧的靠近工作面的部分容易被磨损掉，导致耐磨环5失效，因此，通过在第一部分2的两侧分别设置比第二部分3更厚的第三部分4，能够起到保护耐磨环5的作用。

需要说明的是，由于第三部分4主要起保护耐磨环5的作用，因此，第三部分4只需在沿所述切割环的轴向方向与耐磨环5对应的位置的厚度大于第二部分3的厚度即可。

第三部分4可以具有任意适当的结构，只要满足第三部分4的沿所述切割环的轴向方向与耐磨环5对应的位置的厚度大于第二部分3的厚度即可。作为一种优选的实施方式，如图4所示，所述第三部分4可以包括相互叠置的第三内层42和第三外层41，所述第三内层42从所述工作面沿所述切割环的轴向延伸的长度可以大于所述耐磨环5从所述工作面沿所述切割环的轴向延伸的长度且小于所述切割环基体1的轴向长度，也就是说，第三内层42不需要延伸至所述切割环的整个轴向长度，而是只需延伸超过耐磨环5的轴向长度即可，从而既可以实现保护耐磨环5的目的，又有利于节约焊料用量，减小成本。

所述第一外层21、所述第二层31以及所述第三外层41可以分别形成，为了加工方便，优选地，所述第一外层21、所述第二层31以及所述第三外层41可以一体形成，并且具有相等的厚度，更具体地，上述三者通过在切割环基体1的外周面上整体堆焊一次形成，并且均形成为与切割环基体1的两端面平齐。

在本发明中，可以先采用焊条大电流堆焊以形成第一内层22和第三内层42，再采用焊丝进行二次堆焊以形成第一外层21、第二层31和第三外层41。如图4所示，由于通过焊条大电流堆焊形成的焊层第一内层22和第三内层42能够渗入切割环基体1毫米以上，即，能够与切割环基体1发生融合，使得第一部分2和第三部分4不会因为外露于切割环基体1的表面的厚度过大而导致从切割环基体1上剥落。

这里需要特别说明的是，渗入切割环基体1中的第一内层22仍为第一部分2的一部分，渗入切割环基体1中的第三内层42仍为第三部分4的一部分，换句话说，在这种情况下，第一部分2和第三部分4的厚度分别为各自渗入切割环基体1的厚度与外露于切割环基体1的表面的厚度之和。

如图1和图2所示，作为本发明的一种优选实施方式，所述切割环基体1与所述第一部分2之间设有混凝土拨动件6，且该混凝土拨动件6位于所述切割环基体1的外周面上。通过设置混凝土拨动件6，能够在切割环随S管摆动切换时将料斗底部的混凝土拨开，减少第一部分2与混凝土之间的碾压摩擦，同时减小了切割环与混凝土之间的相对运动速度，从而进一步延长了切割环的使用寿命。这里，在堆焊第一内层22、第一外层21时，可以在切割环基体1的外周面上预留出一部分以用于固定混凝土拨动件6。

优选地，混凝土拨动件6设置在与所述第一部分2的中部对应的位置，从而使得切割环安装在S管上时，混凝土拨动件6位于切割环基体1的正下方，从而使拨动效果更好。

混凝土拨动件6可以形成为各种适当的形式并通过适当的形式设置在切割环基体1上，例如可以为圆形块状或片状结构并焊接在切割环基体1上，并且可以在混凝土拨动件6的表面上堆焊一层耐磨层，以增强其耐磨性。

本发明还提供一种混凝土泵送设备，包括S管和料斗，其中，所述混凝土泵送设备还包括本发明的切割环，该切割环与S管沿所述S管的周向固定，并且所述第一部分2为所述堆焊层的靠近所述料斗的底部的部分，换句话说，所述第一部分2形成在所述切割环基体1的靠近料斗底部的部分上。

所述切割环与所述S管可以通过任意适当的方式连接以实现彼此周向定位，例如可以通过键连接。

本发明还提供一种针对本发明的切割环的制造方法，该方法包括：

切割环基体制备步骤：制备环形的切割环基体1；和

堆焊层形成步骤：在所述切割环基体1的外周面上堆焊形成具有沿所述切割环基体1的周向布置的第一部分2和第二部分3的堆焊层，使所述第一部分2的厚度大于所述第二部分3的厚度。

为便于形成上述第一部分2和第二部分3，作为一种优选实施方式，所述堆焊层形成步骤包括工序：a.在所述切割环基体1的外周面上堆焊形成所述第一部分2的第一内层22，使该第一内层22的圆心角为120°至140°；b.在所述切割环基体1的外周面上整体堆焊以形成所述第一部分2的第一外层21和所述第二部分3，使所述第一外层21位于所述第一内层22上。

如上所述，由于切割环在随S管切换的过程中，切割环底部的两侧也会受到较大冲击，使得切割环底部两侧的靠近工作面的部分容易被磨损掉，导致耐磨环5失效，因此，优选地，在所述堆焊层形成步骤中，同时形成有两个第三部分4，该两个第三部分4与所述第一部分2的圆心角之和α为220°至240°，并且沿所述切割环的轴向方向，至少在所述第三部分4的与所述耐磨环5对应的位置，所述第三部分4的厚度大于所述第二部分3的厚度。

为了便于形成第一部分2、第二部分3和第三部分4，作为一种优选实施方式，所述堆焊层形成步骤包括工序：c.在所述切割环基体1的外周面上堆焊形成所述第一部分2的第一内层22并且形成两个第三内层42，使该两个第三内层42分别位于所述第一内层22的两侧，并且使所述两个第三内层42与所述第一内层22的圆心角之和为220°至240°；d.在所述切割环基体1的外周面上整体堆焊形成所述第一部分2的第一外层21、所述第二部分3、以及两个第三外层41，使所述第一外层21位于所述第一内层22上，并且使所述两个第三外层41分别位于所述两个第三内层42上，以与所述两个第三内层42共同形成两个第三部分4，使该两个第三部分（4）沿所述切割环基体（1）周向设置在所述第一部分（2）和所述第二部分（3）之间，沿所述切割环的轴向方向，至少在所述第三部分4的与所述切割环的耐磨环5对应的位置，使得所述第三部分4的厚度大于所述第二部分3的厚度。

通过在第一部分2的两侧分别设置比第二部分3更厚的第三部分4，能够起到保护耐磨环5的对应的两侧的作用，避免因切割环基体1的两侧的靠近刃口的部分容易被磨损掉而导致耐磨环5失效。

需要说明的是，由于第三部分4主要起保护耐磨环5的作用，因此，第三部分4只需在与耐磨环5对应的位置的厚度大于第二部分3的厚度即可。

优选地，所述第三外层41与所述切割环基体1的两个端面平齐，所述第三内层42从所述工作面沿所述切割环的轴向延伸的长度可以大于所述耐磨环5从所述切割环的工作面沿所述切割环的轴向延伸的长度且小于所述切割环基体1的轴向长度，从而既可以实现保护耐磨环5的目的，又有利于节约焊料用量，减少成本。

优选地，所述方法还包括：设置键或键槽的步骤：在所述切割环基体1的内周面上设置键或键槽11，从而与设置在S管上的键槽或键相配合。

优选地，所述方法还包括：设置混凝土拨动件的步骤：在所述切割环基体1与所述第一部分2之间设置混凝土拨动件6，且该混凝土拨动件6位于所述切割环基体1的外周面上。在堆焊第一内层22、第一外层21时，可以在切割环基体1的外周面上预留出一部分表面以用于固定混凝土拨动件6，完成堆焊后将混凝土拨动件6焊接在切切割环基体1上。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如，第一部分2和/或第三部分3可以不具有两层的结构，而是根据实际需要而具有多层结构。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种切割环，包括切割环基体（1）和形成在该切割环基体（1）的外周面上的堆焊层，该堆焊层包括沿所述切割环基体（1）的周向布置的第一部分（2）和第二部分（3），其特征在于，所述第一部分（2）的厚度大于所述第二部分（3）的厚度。

2.根据权利要求1所述的切割环，其特征在于，所述切割环基体（1）的内周面上设置有键或键槽（11）。

3.根据权利要求1所述的切割环，其特征在于，所述第一部分（2）的圆心角（β）为120°至140°，所述第一部分（2）包括相互叠置的第一内层（22）和第一外层（21），所述第二部分（3）包括第二层（31），所述第二层（31）与所述第一外层（21）一体形成。

4.根据权利要求1所述的切割环，其特征在于，所述切割环的工作面上嵌入有耐磨环（5），所述堆焊层还包括两个第三部分（4），该两个第三部分（4）沿所述切割环基体（1）周向设置在所述第一部分（2）和所述第二部分（3）之间，并且分别位于所述第一部分（2）的两侧，沿所述切割环的轴向方向，至少在所述第三部分（4）的与所述耐磨环（5）对应的位置，所述第三部分（4）的厚度大于所述第二部分（3）的厚度。

5.根据权利要求4所述的切割环，其特征在于，所述两个第三部分（4）与所述第一部分（2）的圆心角之和（α）为220°至240°。

6.根据权利要求4所述的切割环，其特征在于，所述第一部分（2）包括相互叠置的第一内层（22）和第一外层（21），所述第二部分（3）包括第二层（31），所述第三部分（4）包括相互叠置的第三内层（42）和第三外层（41），所述第一外层（21）、所述第二层（31）以及所述第三外层（41）一体形成。

7.根据权利要求1所述的切割环，其特征在于，所述切割环基体（1）与所述第一部分（2）之间设有混凝土拨动件（6），且该混凝土拨动件（6）位于所述切割环基体（1）的外周面上。

8.一种切割环的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

切割环基体制备步骤：制备环形的切割环基体（1）；和

堆焊层形成步骤：在所述切割环基体（1）的外周面上堆焊形成堆焊层，使该堆焊层具有沿所述切割环基体（1）的周向布置的第一部分（2）和第二部分（3），并且使所述第一部分（2）的厚度大于所述第二部分（3）的厚度。

9.根据权利要求8所述的切割环的制造方法，其特征在于，所述堆焊层形成步骤包括工序：

a.在所述切割环基体（1）的外周面上堆焊形成所述第一部分（2）的第一内层（22），使该第一内层（22）的圆心角为120°至140°；

b.在所述切割环基体（1）的外周面上整体堆焊以形成所述第一部分（2）的第一外层（21）和所述第二部分（3），使所述第一外层（21）位于所述第一内层（22）上。

10.根据权利要求8所述的切割环的制造方法，其特征在于，所述堆焊层形成步骤包括工序：

c.在所述切割环基体（1）的外周面上堆焊形成所述第一部分（2）的第一内层（22）并且形成两个第三内层（42），使该两个第三内层（42）分别位于所述第一内层（22）的两侧，并且使所述两个第三内层（42）与所述第一内层（22）的圆心角之和为220°至240°；

d.在所述切割环基体（1）的外周面上整体堆焊形成所述第一部分（2）的第一外层（21）、所述第二部分（3）、以及两个第三外层（41），使所述第一外层（21）位于所述第一内层（22）上，并且使所述两个第三外层（41）分别位于所述两个第三内层（42）上，以与所述两个第三内层（42）共同形成两个第三部分（4），使该两个第三部分（4）沿所述切割环基体（1）周向设置在所述第一部分（2）和所述第二部分（3）之间，沿所述切割环的轴向方向，至少在所述第三部分（4）的与所述切割环的耐磨环（5）对应的位置，使得所述第三部分（4）的厚度大于所述第二部分（3）的厚度。

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