CN110578473A - 一种新型金刚石复合齿系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于超硬材料技术领域，公开了一种新型金刚石复合齿系统，新型金刚石复合齿系统包括硬质合金底座和设于硬质合金底座表面上的金刚石复合层；所述硬质合金底座和设于底座表面上的金刚石复合层之间通过高温高压合成一体。本发明能够在焊接过程中均匀将金刚石复合齿底面与配合焊接镶嵌孔内的空气充分排出，形成均匀的焊接面，使之在使用过程有抗冲击韧性强、耐磨性高、使用寿命长等有点。本发明大大提高了新型金刚石复合齿的焊接强度，避免了虚焊现象的出现，有效提高金刚石复合齿的利用率，由于本发明金刚石复合齿的抗冲击性和耐磨性强，延长了金刚石复合齿的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于超硬材料技术领域，尤其涉及一种新型金刚石复合齿系统。可用于掘进机、采煤机、盾构机和旋挖钻机等领域。
背景技术
目前，最接近的现有技术：目前，煤田、地质、石油钻探以及工程施工等领域。金刚石复合齿由硬质合金基座和金刚石层构成，硬质合金基座和金刚石层之间通过高温高压啮合成一体。
传统的金刚石复合齿硬质合金外观下部为圆柱体或圆锥体连接圆柱体；这种结构的固定方式均为焊接，铜基焊料焊接的高温将对金刚石复合层产生损坏，导致金刚石复合层炭化或内部裂纹，使之使用寿命降低，增加生产成本，而低温焊接（银基焊料）现有金刚石复合齿时，焊接过程产生的气体无法排出，现有金刚石复合齿下平面，由于在焊接过程中不能够把熔融的焊剂焊料均匀的挤压排出，焊料顺着焊剂首先浸润的方向流动，焊料在焊接上方首先合拢，焊接过程产生的气体无法排出，致使焊面下方空间出现大面积虚焊层。
综上所述，现有技术存在的问题是：
（1）现有金刚石复合齿时，焊接过程产生的气体无法排出，致使焊面下方空间出现大面积虚焊层。
（2）现有技术中，不能避免金刚石复合齿不能高温焊接的不足。
（3）现有的新型金刚石复合齿的抗冲击性和耐磨性差，使其在不同领域应用受限。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型金刚石复合齿系统。
本发明是这样实现的，一种新型金刚石复合齿系统，所述新型金刚石复合齿系统包括硬质合金底座和设于硬质合金底座表面上的金刚石复合层；
所述硬质合金底座和设于底座表面上的金刚石复合层之间通过高温高压合成一体。
进一步，所述金刚石复合层的齿尖呈球状，所述齿尖接圆弧状回转面过渡至硬质合金底座圆柱状大端直径层；硬质合金圆柱状大端直径下部接倒圆锥台，倒圆锥台下部接圆锥台或圆柱体，圆锥台或圆柱体下端接圆弧状回转面，圆弧状回转面下面接三角锥。
进一步，圆弧状回转面6和三角锥与硬质合金底座通过模具一次成型，或采用二次焊接而成。
进一步，圆弧状回转面和三角锥一次模具成型时材质为合金；二次焊接成为一体时采用合金或钢材。
进一步，所述金刚石复合层圆弧状回转面小于硬质合金最大端直径圆柱面。
进一步，所述硬质合金包括：
第一种：最大端直径为圆柱结构;
第二种：最大端直径为圆锥体结构;
第三种：最大端直径为倒圆锥体结构；
第四种：最大端直径为圆柱结构下部为倒圆锥台结构再接圆柱或圆锥或倒圆锥结构。
进一步，硬质合金底座的底部包括：
第一种：在复合齿底面增添的半圆球或半圆球接三角锥；
第二种：在复合齿底面的椭圆状半球；
第三种：在复合齿底面增加的三角锥接圆球面；
第四种：在复合齿底面增加的曲面。
进一步，硬质合金和增添半球接三角锥生产为一体，均为合金模具成型。
进一步，硬质合金和增添半球接三角锥通过焊接成为一体。
进一步，复合齿底座与底部结构根据实际情况交叉成型。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明克服了传统金刚石复合齿在中低温银基焊料焊接时存在的不足，提供一种新型金刚石复合齿系统，能够在焊接过程中均匀将金刚石复合齿底面与配合焊接镶嵌孔内的空气充分排出，形成均匀的焊接面，使之在使用过程有抗冲击韧性强、耐磨性高、使用寿命长等有点。
本发明大大提高了新型金刚石复合齿的焊接强度，避免了虚焊现象的出现，有效提高金刚石复合齿的利用率，由于本发明金刚石复合齿的抗冲击性和耐磨性强，延长了金刚石复合齿的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例提供的新型金刚石复合齿系统示意图；
图中：1、金刚石复合层球状齿尖；2、第一圆弧状回转面；3、硬质合金底座圆柱状大端直径层；4、倒圆锥台；5、圆锥台或圆柱体；6、第二圆弧状回转面；7、三角锥。
图2是本发明实施例提供的硬质合金底面不同形态的机构示意图；
图中：a、为一体式；b、分体式。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有金刚石复合齿时，焊接过程产生的气体无法排出，致使焊面下方空间出现大面积虚焊层。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型金刚石复合齿系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的新型金刚石复合齿系统，由金刚石复合层球状齿尖1接第一圆弧状回转面2过渡至硬质合金底座圆柱状大端直径层3；硬质合金底座圆柱状大端直径层硬3下部接倒圆锥台4，倒圆锥台4下部接圆锥台或圆柱体5，圆锥台或圆柱体5下端接第二圆弧状回转面6，圆弧状回转面下面接三角锥7。
金刚石复合层与硬质合金底座通过聚晶金刚石成型工艺生成为一整体。
所述的金刚石层第一圆弧状回转面2大段直径小于硬质合金底座最大段的直径；硬质合金最大端3为圆柱状、下部为倒圆锥台4接圆锥台或圆柱体5。圆锥台或圆柱体5下端接第二圆弧状回转面6，圆弧状回转面下面接三角锥7。
第二圆弧状回转面6和三角锥7可与硬质合金底座通过模具一次成型，也可以二次焊接而成。
第二圆弧状回转面6和三角锥7一次模具成型时材质为合金;二次焊接成为一体时可采用合金或钢材。
下面结合工作原理对本发明作进一步描述。
本发明采取了上述方案后，由于齿尖为圆球形凸起，切削岩石时不易崩齿；齿身改进为磨菇状齿身后，将齿的部分受力分散至与之连接的基体上，并保护基体减小磨损；解决了中低熔点（银基焊料）焊料焊接时出现的的虚焊问题，同时避免了金刚石复合齿不能高温焊接的不足，这种结构的改进同时解决了金刚石复合齿底平面排气不均匀（大面积虚焊），同时解决焊接问题；大大提高了新型金刚石复合齿的抗冲击性和耐磨性，使其能够应用在煤层、岩层的掘采中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型金刚石复合齿系统，其特征在于，所述新型金刚石复合齿系统包括硬质合金底座和设于硬质合金底座表面上的金刚石复合层；
所述硬质合金底座和设于底座表面上的金刚石复合层之间通过高温高压合成一体。
2.如权利要求1所述的新型金刚石复合齿系统，其特征在于，所述金刚石复合层的齿尖呈球状，所述齿尖接圆弧状回转面过渡至硬质合金底座圆柱状大端直径层；硬质合金圆柱状大端直径下部接倒圆锥台，倒圆锥台下部接圆锥台或圆柱体，圆锥台或圆柱体下端接圆弧状回转面，圆弧状回转面下面接三角锥。
3.如权利要求2所述的新型金刚石复合齿系统，其特征在于，圆弧状回转面6和三角锥与硬质合金底座通过模具一次成型，或采用二次焊接而成。
4.如权利要求2所述的新型金刚石复合齿系统，其特征在于，圆弧状回转面和三角锥一次模具成型时材质为合金；二次焊接成为一体时采用合金或钢材。
5.如权利要求2所述的新型金刚石复合齿系统，其特征在于，所述金刚石复合层圆弧状回转面小于硬质合金最大端直径圆柱面。
6.如权利要求2所述的新型金刚石复合齿系统，其特征在于，所述硬质合金包括：
第一种：最大端直径为圆柱结构;
第二种：最大端直径为圆锥体结构;
第三种：最大端直径为倒圆锥体结构；
第四种：最大端直径为圆柱结构下部为倒圆锥台结构再接圆柱或圆锥或倒圆锥结构。
7.如权利要求2所述的新型金刚石复合齿系统，其特征在于，硬质合金底座的底部包括：
第一种：在复合齿底面增添的半圆球或半圆球接三角锥；
第二种：在复合齿底面的椭圆状半球；
第三种：在复合齿底面增加的三角锥接圆球面；
第四种：在复合齿底面增加的曲面。
8.如权利要求2所述的新型金刚石复合齿系统，其特征在于，硬质合金和增添半球接三角锥生产为一体，均为合金模具成型。
9.如权利要求2所述的新型金刚石复合齿系统，其特征在于，硬质合金和增添半球接三角锥通过焊接成为一体。
10.如权利要求2所述的新型金刚石复合齿系统，其特征在于，复合齿底座与底部结构根据实际情况交叉成型。
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