CN214836334U - 截齿 - Google Patents

Abstract

本申请涉及硬岩掘进设备技术领域，尤其是涉及一种截齿，截齿包括：基体以及刀头，基体与刀头之间形成有钎焊缝，且钎焊缝内设置有缓冲构件。由于缓冲构件具有良好的塑性和一定的强度，在感应钎焊截齿冷却过程中，产生塑性变形来补偿硬质合金刀头和钢基体因线膨胀系数差异造成的收缩差，起到缓释热应力的作用，减小钎缝处的残余应力，解决钎缝开裂、脱焊等问题，同时缓冲构件还能提高硬质合金刀头的抗剪切与抗冲击性能，避免硬质合金刀头在截齿硬岩掘进过程中破碎，提高了截齿在硬岩工况下的掘进效率。

Description

截齿

技术领域

本申请涉及硬岩掘进设备技术领域，尤其是涉及一种截齿。

背景技术

目前，截齿广泛应用于矿山采掘、石油钻井、地质勘探、隧道施工等行业。截齿中硬质合金刀头和钢基体的热膨胀系数相差很大，WC-Co类合金线膨胀系数为(4～6)×10^-6/℃，而普通钢材的线膨胀系数约为12×10^-6/℃。在焊接后的冷却过程中，钢基体的收缩量大于硬质合金刀头的收缩量，钎缝中的钎料与两侧的硬质合金和基体材料之间产生很大的应力。钎缝中形成的内应力会影响硬质合金刀头与基体材料的性能，缩短硬质合金刀头的使用寿命，同时还影响钎缝的强度，使钎缝的抗剪切能力大大降低，在硬岩掘进过程中容易造成硬质合金刀头破碎，降低掘进机的掘进效率。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种截齿，在一定程度上解决了现有技术中存在的截齿中硬质合金刀头和钢基体钎焊后焊缝的强度低，抗剪能力低，进而导致硬岩掘进过程中刀头易破碎，降低掘进机的掘进效率的技术问题。

本申请提供了一种截齿，包括：基体以及刀头，所述基体与所述刀头之间形成有钎焊缝，且所述钎焊缝内设置有缓冲构件。

在上述技术方案中，进一步地，所述缓冲构件呈桶状，且呈桶状的所述缓冲构件的桶壁和桶底均形成有多个通孔。

在上述任一技术方案中，进一步地，呈桶状的所述缓冲构件的桶壁的顶端形成有倾斜的装配面。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述缓冲构件经由冲压成形。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述缓冲构件由铜、铜合金、镍、镍合金、铁以及铁合金中的一种材料形成。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述基体由钢形成；所述刀头由硬质合金形成。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述钎焊缝的厚度为0.2mm-10.0mm；和/或

所述缓冲构件的厚度为0.05mm～2mm。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述钎焊缝中的缓冲构件与所述刀头的焊接面之间的距离为0.05mm～10.0mm。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述钎焊缝中的缓冲构件与所述基体的焊接面之间的距离为0.1mm～10.0mm。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述钎焊缝中的缓冲构件与所述钎焊缝的边缘之间的距离为1mm～5mm。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的截齿具有基体、刀头以及缓冲构件，其中，缓冲构件具有良好的塑性和一定的强度，在感应钎焊截齿冷却过程中，产生塑性变形来补偿硬质合金刀头和钢基体因线膨胀系数差异造成的收缩差，起到缓释热应力的作用，减小钎缝处的残余应力，解决钎缝开裂、脱焊等问题，同时缓冲构件还能提高硬质合金刀头的抗剪切与抗冲击性能，避免硬质合金刀头在截齿硬岩掘进过程中破碎，提高了截齿在硬岩工况下的掘进效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的截齿的结构示意图；

图2为图1在A处的放大结构示意图；

图3为本申请实施例提供的缓冲构件的结构示意图。

附图标记：

1-基体，2-刀头，3-钎焊缝，4-缓冲构件，41-通孔，42-装配面。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。

在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。

下面参照图1至图3描述根据本申请一些实施例所述的截齿。

参见图1至图3所示，本申请的实施例提供了一种截齿，包括：基体1以及刀头2，基体1与刀头2之间形成有钎焊缝3，且钎焊缝3内设置有缓冲构件4。

其中，优选地，基体1由钢形成；刀头2由硬质合金形成，后文也将以此为例，加以举例说明，当然不仅限于上述两种材质，还可根据实际需要进行选择。

其中，优选地，缓冲构件4由铜、铜合金、镍、镍合金、铁以及铁合金中的一种材料形成，优选地，维氏硬度小于100HV，当然，不仅限于此，还可根据实际需要选择具有良好的塑性和一定的强度的材料形成。

结合上述可知，缓冲构件4具有良好的塑性和一定的强度，在感应钎焊截齿冷却过程中，产生塑性变形来补偿硬质合金刀头2和钢基体1因线膨胀系数差异造成的收缩差，起到缓释热应力的作用，减小钎缝处的残余应力，解决钎缝开裂、脱焊等问题，同时缓冲构件4还能提高硬质合金刀头2的抗剪切与抗冲击性能，避免硬质合金刀头2在截齿硬岩掘进过程中破碎，提高了截齿在硬岩工况下的掘进效率。

在本申请的一个实施例中，优选地，钎焊缝3的厚度为0.2mm-10.0mm，保证刀头2和基体1能够充分地焊合在一起，也即保证焊接强度。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图1至图3所示，缓冲构件4呈桶状，便于装配于焊缝中，而且能够均布于焊缝中，保证各处的焊缝质量的一致性。

此外，呈桶状的缓冲构件4的桶壁和桶底均形成有多个通孔41，用于流通以及容纳钎剂和钎料的熔合物，使得钎剂和钎料的熔合物充分填充钎焊缝3，进而保证焊接强度。

进一步，优选地，如图2和图3所示，呈桶状的缓冲构件4的桶壁的顶端形成有倾斜的装配面42，便于与刀头2的倾斜装配面配合，提高刀头2和基体1焊接的牢固性，而且能够隐藏焊缝，更加美观。

进一步，优选地，缓冲构件4经由冲压成形，也即成形出上述的桶状结构。

在本申请的一个实施例中，优选地，缓冲构件4的厚度为0.05mm～2mm，即缓冲构件4具有一定的厚度，保证其具有一定的缓释应力的作用。

在本申请的一个实施例中，优选地，钎焊缝3中的缓冲构件4与刀头2的焊接面之间的距离为0.05mm～10.0mm，使得缓冲构件4与刀头2之间具有一定的空间，用于容纳钎剂和钎料的熔合物，进而保证焊接强度。

在本申请的一个实施例中，优选地，钎焊缝3中的缓冲构件4与基体1的焊接面之间的距离为0.1mm～10.0mm，使得缓冲构件4与基体1之间具有一定的空间，用于容纳钎剂和钎料的熔合物，进而保证焊接强度。

在本申请的一个实施例中，优选地，钎焊缝3中的缓冲构件4与钎焊缝3的边缘之间的距离为1mm～5mm，使得缓冲构件4与刀头2的装配面42之间具有一定的空间，用于容纳钎剂和钎料的熔合物，进而保证焊接强度。

基于上述结构，本申请所提供的截齿的成型过程如下：

步骤1、选用铜板厚度为0.2mm，对其进行冲孔，冲孔直径为1.0mm，孔的数量为多个且均布于铜板，孔间距为2.0mm；

步骤2、对带孔铜板按截齿钢基体槽和硬质合金刀头2尺寸进行深冲，获得有底面的圆桶状的缓冲构件4，其尺寸小于截齿钢基体槽，大于硬质合金刀头2；

步骤3、将截齿用钎料、圆桶状的缓冲构件4、粉状钎剂、硬质合金刀头2依次放入截齿钢基体槽中进行感应钎焊(其中，优选地，圆桶状的缓冲构件4位于钎焊缝3的中间位置)，钎料熔化，透过圆桶状的缓冲构件4的通孔41不断填充截齿钎焊缝3，润湿钢基体1、缓冲构件4和硬质合金刀头2，保温一段时间，停止感应加热。

步骤4、成形后的截齿放入水中进行淬火处理，清洗干净后即为本申请提供的硬岩掘进用截齿。

经过上述成型工艺所生产出的截齿，在截齿硬岩掘进过程中不易破碎，提高了截齿在硬岩工况下的掘进效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种截齿，其特征在于，包括：基体以及刀头，所述基体与所述刀头之间形成有钎焊缝，且所述钎焊缝内设置有缓冲构件。

2.根据权利要求1所述的截齿，其特征在于，所述缓冲构件呈桶状，且呈桶状的所述缓冲构件的桶壁和桶底均形成有多个通孔。

3.根据权利要求2所述的截齿，其特征在于，呈桶状的所述缓冲构件的桶壁的顶端形成有倾斜的装配面。

4.根据权利要求2所述的截齿，其特征在于，所述缓冲构件经由冲压成形。

5.根据权利要求1所述的截齿，其特征在于，所述缓冲构件由铜、铜合金、镍、镍合金、铁以及铁合金中的一种材料形成。

6.根据权利要求1所述的截齿，其特征在于，所述基体由钢形成；所述刀头由硬质合金形成。

7.根据权利要求1所述的截齿，其特征在于，所述钎焊缝的厚度为0.2mm-10.0mm；和/或

所述缓冲构件的厚度为0.05mm～2mm。

8.根据权利要求1所述的截齿，其特征在于，所述钎焊缝中的缓冲构件与所述刀头的焊接面之间的距离为0.05mm～10.0mm。

9.根据权利要求1所述的截齿，其特征在于，所述钎焊缝中的缓冲构件与所述基体的焊接面之间的距离为0.1mm～10.0mm。

10.根据权利要求1所述的截齿，其特征在于，所述钎焊缝中的缓冲构件与所述钎焊缝的边缘之间的距离为1mm～5mm。

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