CN1963202A

CN1963202A - 耐磨眼镜板和耐磨切割环

Info

Publication number: CN1963202A
Application number: CN 200610136821
Authority: CN
Inventors: 易小刚; 陈盛斌
Original assignee: Sany Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Hunan Sany Zhongyang Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: CN100595315C

Abstract

本发明公开了一种耐磨眼镜板和切割环，旨在提供一种结构简单，整体耐磨，使用寿命长的混凝土泵眼镜板和切割环。眼镜板和分体式切割环是在钢坯体外表面和通孔内铸造有颗粒增强钢基复合耐磨材料制成的复合耐磨体。整体式切割环是由颗粒增强钢基复合耐磨材料整体铸造而成。其中颗粒增强钢基复合耐磨材料是在中、低碳优质碳素钢或碳素合金钢熔液中添加增强颗粒混合而成，中、低碳优质碳素钢或碳素合金钢钢与增强颗粒的质量比为9∶1～2∶1。

Description

耐磨眼镜板和耐磨切割环

技术领域

本发明属于混凝土泵，具体涉及混凝土泵的眼镜板和切割环。

背景技术

眼镜板和切割环是拖泵、泵车和车载泵等混凝土机械设备配用的一种易损零部件。

现有的眼镜板根据结构或制作方法不同有如下几种：

第一种：眼镜板由母体、硬质合金颈圈、压圈及硬质合金星钉构成。颈圈镶嵌于眼镜板母体的两个孔处，星钉均匀密布于母体之上易磨损位置。

第二种：包括钢坯体和硬质合金体。钢坯体外表面采用钎焊焊上硬质合金环和多块硬质合金衬板做耐磨层，而内孔壁上堆焊耐磨材料。

第三种：直接在钢体表平面和内孔上堆焊一层耐磨材料。

第四种：这种眼镜板结构与第二种类似，只是制作方法不同，它是用钢水铸造镶焊硬质合金体的方法制成的眼镜板。即在浇注钢坯体前，将硬质合金体放入浇注钢水的砂模中，然后倒入钢水使合金表面熔溶，在钢水凝固的同时，硬质合金体也被浇焊在钢坯体上。

第五种：采用双金属制造方法。首先用发泡塑料制成眼镜板形状的模具，放入砂箱中，将碳化钨合金粉末涂在模具相应耐磨部位上，在负压状态下，将45钢水浇铸在模具中，制成碳化钨双金属眼镜板。

现有的切割环根据结构或制作方法不同有如下几种：

第一种：包括钢坯体和硬质合金体。钢坯体外表面采用钎焊焊上硬质合金环做耐磨层，而内孔壁上堆焊耐磨材料。

第二种：直接在钢体表平面和内孔上堆焊一层耐磨材料。

第三种：这种切割环结构与第一种类似，只是制作方法不同，它是用钢水铸造镶焊硬质合金体的方法制成的切割环。即在浇注钢坯体前，将硬质合金体放入浇注钢水的砂模中，然后倒入钢水使合金表面熔溶，在钢水凝固的同时，硬质合金体也被浇焊在钢坯体上。

第四种：采用双金属制造方法。首先用发泡塑料制成切割环形状的模具，放入砂箱中，将碳化钨合金粉末涂在模具相应耐磨部位上，在负压状态下，将45钢水浇铸在模具中，制成碳化钨双金属切割环。

但现有的上述各眼镜板和切割环存在如下问题：

1).结构较复杂、组成件多，在磨损、冲击的工况下失效环节多，工作可靠性较低。

2).除硬质合金外，环状母体及铜焊间隙部分耐磨性较差。母材或铜焊磨损后，硬质合金暴露，与混凝土石料冲击后极易崩裂，导致眼镜板、切割环很快失效。

3).采用堆焊工艺的耐磨层，由于受加工工艺限制，焊条材料的耐磨性并不十分理想，容易造成眼镜板和切割环耐磨性能差，且堆焊成型也较差。

4).眼镜板或切割环表面既有本体材料，又有堆焊材料和硬质合金，各种材料的硬度及耐磨性不同，加工成一个平面也较困难。

5).碳化钨合金粉末涂在用发泡塑料模具上，然后浇入45钢水的方法制造的眼镜板和切割环，其碳化钨合金粉末容易脱落，加剧磨粒磨损，且耐磨层的强韧性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，整体耐磨，使用寿命长的眼镜板和切割环。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

本发明的耐磨眼镜板，包括钢坯体，钢坯体上设有两个通孔，其特征在于所述钢坯体外表面和通孔内镶铸有颗粒增强钢基复合耐磨材料制成的复合耐磨体。

本发明的耐磨切割环，其特征在于它是由颗粒增强钢基复合耐磨材料整体铸造而成，成整体式切割环；或它是由切割环钢坯体和钢坯体外表面和通孔内镶铸的复合耐磨体组成，成分体式切割环，所述复合耐磨体由颗粒增强钢基复合耐磨材料制成。

所述制成复合耐磨体的颗粒增强钢基复合耐磨材料是在中、低碳优质碳素钢或碳素合金钢熔液中添加增强颗粒混合而成。所述中、低碳优质碳素钢或碳素合金钢与增强颗粒的质量比为9∶1～2∶1。所述增强颗粒包括WC颗粒或硬质合金颗粒或SiC颗粒或Al2O3颗粒或TiC颗粒或VC颗粒或它们中两种或两种以上的混合颗粒。

本发明的耐磨眼镜板和耐磨切割环成品前进行淬火和回火热处理。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的眼镜板和切割环结构及其生产工艺简单，加工方便；

2、眼镜板和切割环的复合耐磨体为同一材料，组织均匀，克服了传统生产方法的不足，省去了铜钎焊和堆焊工艺，工作部分没有薄弱环节，且复合耐磨体与钢坯体结合紧密，提高了整体耐磨性和工作可靠性；

3、整体铸造而成的切割环其整体为同一材料，克服了传统生产方法的不足，省去了铜钎焊和堆焊工艺，工作部分没有薄弱环节。

4、颗粒增强复合耐磨材料既具有高硬度、高耐磨性的优点，又具有高强度、高韧性的长处，大大延长了眼镜板和切割环的使用寿命。

5、通过热处理，颗粒增强复合耐磨材料中的钢基体组织性能得以强化，提高了对增强颗粒的支撑能力，减少增强颗粒的脱落，增强了抗磨粒磨损性能。

附图说明

图1为本发明眼镜板实施例的结构示意主视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为眼镜板钢坯体的结构示意主视图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为本发明分体式切割环实施例的结构示意图；

图6为本发明分体式切割环钢坯体的结构示意图；

图7为本发明整体式切割环的结构示意图。

图中各标号表示：

1、钢坯体 2、复合耐磨体

11、通孔 12、下凹部

21、凸台 22、圆筒

3、切割环钢坯体 4、复合耐磨体

31、通孔 32、大端面

41、凸台 42、圆筒

5、整体式切割环铸造毛坯

具体实施方式

下面结合附图对本发明的眼镜板和切割环做进一步说明。

实施例1：耐磨眼镜板

如图1、2所示，本发明的耐磨眼镜板，包括钢坯体1，钢坯体1上设有两个通孔11，钢坯体1外表面和通孔11内镶铸有颗粒增强钢基复合耐磨材料制成的复合耐磨体2。如图3、4所示，钢坯体1外表面于通孔11周围设有下凹部12，通孔11为圆锥形孔，该圆锥形孔与下凹部12相接端的直径小于另一端的直径，复合耐磨体2由两个圆筒22和位于两圆筒一端的凸台21组成，圆筒22镶铸于圆锥形孔的孔壁上，凸台21则设于钢坯体1的下凹部12，且圆筒22的外部形成与圆锥形孔相对应的锥形，由于形成的复合耐磨体2与钢坯体1的结合部中间小、两端大，使复合耐磨体2与钢坯体1结合牢固可靠。且凸台21的表面略高于钢坯体1的外表面。本实施例仅给出了一种钢坯体1与复合耐磨体2结合时两者结合部的结构，但并非仅限于此种结构。

上述颗粒增强钢基复合耐磨材料是在碳素合金钢42CrMo熔液中添加铸造WC颗粒混合而成。其具体制备法是：将42CrMo钢坯12Kg加入中频电炉中熔炼，然后在熔液中加入2Kg大小为10～60目的铸造WC颗粒，混合均匀后得颗粒增强钢基复合耐磨材料熔液。再将颗粒增强钢基复合耐磨材料熔液浇铸于预置有钢坯体1的砂模型腔中，熔液使钢坯体1表面熔溶，待熔液凝固，颗粒增强钢基复合耐磨材料则被镶铸在钢坯体1中，成型后成复合耐磨体2，即得由钢坯体1和复合耐磨体2组成的眼镜板铸造毛坯，再经机加工和进行空淬和低温回火热处理得成品。

实施例2：分体式切割环

如图5、6所示，本实施例的耐磨切割环，包括切割环钢坯体3，切割环钢坯体3上设有一个通孔31，切割环钢坯体3大端面32上和通孔31内镶铸有颗粒增强钢基复合耐磨材料制成的复合耐磨体4。切割环钢坯体3上所设通孔31为圆锥形孔，该圆锥形孔于切割环钢坯体3大端面32一端的直径小于另一端的直径，复合耐磨体4由一圆筒42和位于圆筒一端的凸台41组成，圆筒42镶铸于圆锥形孔的孔壁上，圆筒42的外部形成与圆锥形孔相对应的锥形，凸台41则覆设于切割环钢坯体3大端面32上，钢坯体3和复合耐磨体4之间结合牢固。

上述颗粒增强钢基复合耐磨材料是在A3钢熔液中添加铸造WC颗粒混合而成。其具体制备方法是：将A3钢坯12Kg(可浇铸两件切割环)加入中频电炉中熔炼，然后在熔液中加入2Kg大小为10～60目的铸造WC颗粒，混合均匀后得颗粒增强钢基复合耐磨材料熔液。再将颗粒增强钢基复合耐磨材料熔液浇铸于预置有切割环钢坯体3的砂模型腔中，熔液使切割环钢坯体3表面熔溶，待熔液凝固，颗粒增强钢基复合耐磨材料则被镶铸在切割环钢坯体3中，成型后成复合耐磨体4，即得由切割环钢坯体3和复合耐磨体4组成的切割环铸造毛坯，再经机加工和进行空淬和低温回火热处理得成品。

实施例3：整体式切割环

本实用例的耐磨切割环，如图7所示，它是由颗粒增强钢基复合耐磨材料整体铸造而成。切割环中部有一通孔，外部为阶梯形柱体。

上述颗粒增强钢基复合耐磨材料是在42CrMo熔液中添加YG8硬质合金颗粒混合而成。其具体制备方法是：将42CrMo钢坯10Kg加入中频电炉中熔炼，然后在熔液中加入2Kg大小为10～60目的YG8硬质合金颗粒，混合均匀后得颗粒增强钢基复合耐磨材料熔液。再将颗粒增强钢基复合耐磨材料熔液浇入砂模型腔中，冷却后直接成型为切割环铸造毛坯5。再经机加工和进行油淬和中温回火热处理得成品。

制成后，眼镜板和切割环的颗粒增强钢基复合耐磨材料部分硬度达56～62HRC，经过在混凝土泵上使用，眼镜板的平均寿命可达400小时，输送混凝土约2.5万方；切割环的平均寿命可达350小时，输送混凝土约2.2万方，寿命大大优于其它类型的眼镜板和切割环。

Claims

1、一种耐磨眼镜板，包括钢坯体，钢坯体上设有两个通孔，其特征在于所述钢坯体外表面和通孔内镶铸有颗粒增强钢基复合耐磨材料制成的复合耐磨体。

2、根据权利要求1所述的耐磨眼镜板，其特征在于所述制成复合耐磨体的颗粒增强钢基复合耐磨材料是在中、低碳优质碳素钢或碳素合金钢熔液中添加增强颗粒混合而成。

3、根据权利要求2所述的耐磨眼镜板，其特征在于所述中、低碳优质碳素钢或碳素合金钢与增强颗粒的质量比为9∶1～2∶1。

4、根据权利要求2或3所述的耐磨眼镜板，其特征在于所述增强颗粒包括WC颗粒或硬质合金颗粒或SiC颗粒或Al₂O₃颗粒或TiC颗粒或VC颗粒或它们中两种或两种以上的混合颗粒。

5、一种耐磨切割环，其特征在于它是由颗粒增强钢基复合耐磨材料整体铸造而成；或它是由切割环钢坯体和钢坯体的大端面及通孔内镶铸的复合耐磨体组成，所述复合耐磨体由颗粒增强钢基复合耐磨材料制成。

6、根据权利要求5所述的耐磨切割环，其特征在于所述颗粒增强钢基复合耐磨材料是在中、低碳优质碳素钢或碳素合金钢熔液中添加增强颗粒混合而成。

7、根据权利要求6所述的耐磨切割环，其特征在于所述中、低碳优质碳素钢或碳素合金钢与增强颗粒的质量比为9∶1～2∶1。

8、根据权利要求6或7所述的耐磨切割环，其特征在于所述增强颗粒包括WC颗粒或硬质合金颗粒或SiC颗粒或Al₂O₃颗粒或TiC颗粒或VC颗粒或它们中两种或两种以上的混合颗粒。