CN201771513U - 复合滚刀刀圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合滚刀刀圈，在该刀圈本体外缘设有一环形齿槽，在该齿槽内嵌合一环形齿圈，该齿圈包括齿体和齿冠，所述齿冠置于齿槽的外部，齿冠的底面大于齿体端面。该刀圈本体上还具有若干通孔，所述通孔与齿槽垂直，并与齿槽底部贯通，所述齿冠、齿体与通孔形成“工”型或“干”型结构。本实用新型所述复合滚刀刀圈的齿圈采用粉末冶金浸渍工艺制成，其齿冠和齿体一体烧结成型，齿圈上可以表镶或孕镶硬质合金、人造金刚石等任意超硬材料耐磨块，齿圈抗磨损和抗冲击能力强，在该刀圈本体上设置通孔，进一步加强了刀圈本体对该齿圈的紧固力，能有效防止齿圈的松动，延长滚刀的使用寿命，降低滚刀更换频率，提高破岩效率。

Description

复合滚刀刀圈

技术领域

本实用新型涉及一种用于隧道掘进，以及矿山、水井、地质钻探等领域的滚刀，特别是一种滚刀刀圈。

背景技术

在隧道掘进及地质钻探等过程中，滚刀或钻头等破岩工具上的硬质合金齿对岩石滚压、冲击和破碎起到了重要作用。该合金齿包括圆柱形齿体和球面状或楔形齿冠，通常以过盈配合方式将若干个合金齿依次镶嵌于滚刀上。然而，由于合金齿在钻凿地层过程中所承受的弯矩会全部作用于与其镶合的齿孔，容易使齿孔变形，进而导致镶合的齿松动和脱落。在遇到坚硬的岩层时，合金齿与滚刀的镶合部位容易受破岩冲击力而破损，并使得合金齿脱落，导致滚刀损坏，影响掘进施工效率。

例如，于2001年5月2日授权公告的中国实用新型专利CN 2432325Y，公开了一种硬质合金齿，该合金齿包括齿体和齿冠，其齿冠的底面大于齿体截面并在它们的交接处形成轴肩，整个硬质合金齿由硬质合金材料整体压制而成，使用时，齿体与钻头内的齿孔紧密镶合，齿冠底面与齿孔外端面紧密贴合，将整个齿孔封住。在实际工作中，该合金齿与滚刀的嵌合部位也容易受到破岩时冲击力的作用而破损，导致合金齿的松动和脱落。

发明内容

为了解决上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种复合滚刀刀圈，该复合刀圈将刀圈本体(钢体)与齿圈(铸造碳化钨粉末冶金复合材料)结合成一体，齿圈采用粉末冶金浸渍工艺与刀圈钢体烧结成一体，以增强刀圈的抗磨损能力，避免单个合金齿的松动和脱落影响滚刀工作的情况，增强整体刀圈在破岩过程中的耐磨性，提高破岩效率。

本实用新型所采用的技术方案：一种复合滚刀刀圈，包括刀圈本体，所述刀圈本体外缘设有一环形齿槽，所述齿槽内嵌合一环形粉末冶金复合材料齿圈。

进一步，上述齿圈包括齿体和齿冠，所述齿冠置于齿槽的外部，齿冠的底面大于齿体端面。齿冠可以采用平顶型或圆弧形或锥尖状或楔形状等任意形状。

进一步，上述刀圈本体上沿齿槽环向还具有若干通孔，所述通孔与齿槽垂直，并与齿槽底部贯通，所述齿冠、齿体与通孔形成“工”型或“干”型结构。刀圈本体上没有通孔的位置，所述齿冠与齿体形成“T”型结构。

作为优选，上述若干通孔在刀圈本体的圆周方向采用等间距排列。

作为优选，上述齿圈的硬度、耐磨性比刀圈本体高。该齿圈作为滚刀工作时的重要部件，其硬度、耐磨性和抗冲击性能决定滚刀的破岩性能。

作为优选，上述齿圈采用铸造碳化钨粉末冶金浸渍工艺制成，齿圈可以表镶或孕镶硬质合金、人造金刚石等任意超硬材料耐磨块。

本实用新型的复合滚刀刀圈采用一种复合材料耐磨齿圈，在破岩过程中，齿圈作为一个整体，其抗磨损能力更强，从而避免现有技术中单个齿松动脱落导致刀圈本体很快损坏的情况。实际使用时，采用硬度大于刀圈本体的耐磨材料制作齿圈，由于该齿圈底面宽度比刀圈齿槽开口宽度大，齿圈底面可完全覆盖刀圈齿槽的开口，对齿槽的周边钢体具有保护作用，可以避免刀圈钢体被岩石磨损，增强了刀圈本体的抗磨损能力，反过来也防止了合金齿圈的松动和脱落，提高了刀圈整体耐磨性，增强滚刀的破岩效率。在该复合滚刀刀圈本体上设置通孔，进一步加强了刀圈本体对该齿圈的紧固力，能有效防止齿圈的松动，延长滚刀的使用寿命，降低刀具的更换频率。

附图说明

图1为本实用新型所述复合滚刀刀圈的结构示意图；

图2(a)为图1中A-A的剖视图；

图2(b)为图1中B-B的剖视图；局部A的放大状态示意图；

图3(a)为图2(a)中的局部a的放大状态图；

图3(b)为图2(b)中的局部b的放大状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体结构作进一步的描述。

参照图1，本实用新型所述的复合滚刀刀圈包括刀圈本体1，该刀圈本体1外缘设有一环形齿槽25(如图3(b)所示)，该齿槽25内嵌合一环形齿圈2。所述齿圈2包括齿冠21和齿体22，所述齿冠21置于齿槽的外部，齿冠21的底面大于齿体22端面。齿圈2采用粉末冶金浸渍法制成，即将浸渍合金及耐磨材料填满齿槽25以及齿槽25的开口外部，然后让刀圈本体1，齿冠21和齿体22烧结成一个整体。在本实施例中，齿圈2采用的硬质合金材料的硬度比刀圈本体1的硬度高。所述刀圈本体1上还具有若干通孔23，所述通孔23与齿槽25垂直并贯通，所述齿冠21、齿体22与通孔23形成“工”型结构(如图3(a)所示)或“干”型结构，“干”型结构即指齿体22的下端部比通孔23深。在本实施例中，所述若干通孔23在刀圈本体1的圆周方向优先采用等间距排列。在该刀圈本体1上没有通孔23的位置，齿冠21和齿体22形成“T”型结构。

参照图2(a)、2(b)以及图3(a)、3(b)，在复合滚刀刀圈本体1上设有若干通孔23，该通孔23与齿槽25垂直，且该通孔23与齿槽25的底部贯通，该齿冠21、齿体22、通孔23均采用粉末冶金浸渍工艺制造而成，即将浸渍合金和耐磨材料充满齿槽25、齿槽25外部、以及通孔23中，齿冠可以表镶或孕镶耐磨块24。该齿冠21的底面面积比齿槽25开口大，齿冠21的底面可以完全覆盖齿槽25的开口。

相较于现有技术，本实用新型的复合滚刀刀圈在破岩过程中，齿圈作为一整体能承受更大的冲击力，其抗磨损能力也更强，从而避免出现齿体破损、断裂等，影响滚刀的使用。另外，在该刀圈上设置通孔，进一步加强刀圈本体对该齿圈的紧固力，有效防止合金齿圈的松动，延长滚刀的使用寿命，提高破岩效率。

除以上所述滚刀之外，本实用新型所述复合滚刀刀圈亦可适用于其它破岩工具之上，其结构与上文所述类似，在此不再逐一列举。

Claims (8)

1.一种复合滚刀刀圈，其特征在于：包括刀圈本体和齿圈，所述刀圈本体外缘设有一环形齿槽，所述齿槽内嵌合一环形齿圈。

2.根据权利要求1所述复合滚刀刀圈，其特征在于，所述齿圈包括齿体和齿冠，所述齿冠置于齿槽的外部，齿冠的底面大于齿体端面，且齿冠的底面完全覆盖齿槽的开口。

3.根据权利要求1或2所述复合滚刀刀圈，其特征在于，所述刀圈本体上具有若干通孔，所述通孔与齿槽垂直，并与齿槽贯通，所述齿冠、齿体与通孔形成“工”型或“干”型结构。

4.根据权利要求3所述复合滚刀刀圈，其特征在于，所述若干通孔在刀圈本体的圆周方向采用等间距排列。

5.根据权利要求1所述复合滚刀刀圈，其特征在于，所述齿圈的硬度、耐磨性比刀圈本体高。

6.根据权利要求5所述复合滚刀刀圈，其特征在于，所述齿圈采用浸渍工艺制作而成。

7.根据权利要求1或2所述复合滚刀刀圈，其特征在于，所述齿圈的顶部为平顶型或圆弧形或锥尖状或楔形状。

8.根据权利要求1或2所述复合滚刀刀圈，其特征在于，所述齿圈可以表镶或孕镶硬质合金、人造金刚石的超硬材料耐磨块。 

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