專利名稱：高性能金剛石復(fù)合截齒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到礦山開采設(shè)備領(lǐng)域，特指一種高性能金剛石復(fù)合截齒。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，采掘截齒是大型采掘機上的關(guān)鍵元件， 一般采用將硬質(zhì)合金截齒頭與合金 鋼焊接(銅焊)在一起，其主要應(yīng)用在煤田的采煤、巷道掘進等采掘領(lǐng)域，隨著資源需求的 日趨增長，大型采掘機械的使用越來越廣泛，因而對采掘截齒的性能提出了更高的要求。
一般的采掘截齒由截齒柄和截齒頭兩部分組成，截齒頭焊接于截齒柄的一端。目前采用 的硬質(zhì)合金截齒頭雖然與鋼材相比有較好的耐磨性能，但還是不能滿足使用壽命的要求，并 且截齒普遍存在因為截齒柄不耐磨，而使固定于截齒柄端部的硬質(zhì)合金截齒頭過早地脫落， 導(dǎo)致整個截齒提前損毀失效。這樣， 一方面由于截齒整體壽命過短，直接造成整體開采設(shè)備 成本提高，另一方面由于頻繁的更換截齒，使得開采設(shè)備的效率不能充分發(fā)揮。傳統(tǒng)上采用 對截齒柄進行熱處理或在截齒柄表面堆焊一層耐磨焊條來增加耐磨性，以達到保徑目的，效 果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單 緊湊、成本低廉、加工方便、使用壽命長、能夠有效保護截齒柄和截齒頭的高性能金剛石復(fù) 合截齒。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的解決方案為 一種高性能金剛石復(fù)合截齒，它包括 截齒柄以及連接于截齒柄端部的截齒頭，其特征在于所述截齒柄與截齒頭連接端的外表面 上設(shè)有一個以上保徑齒。
所述保徑齒為金剛石-硬質(zhì)合金復(fù)合球齒、或剛石-硬質(zhì)合金平頭齒、或硬質(zhì)合金齒、或 上述各齒的組合。
所述截齒頭包括硬質(zhì)合金基體和復(fù)合于硬質(zhì)合金基體端部上的金剛石聚晶層，所述硬質(zhì) 合金基體和金剛石聚晶層之間設(shè)有一層以上梯度過渡層。
所述梯度過渡層為金剛石一鈷梯度過渡層、或金剛石一立方氮化硼梯度過渡層、或金剛 石一碳化鎢一鈷梯度過渡層。所述截齒頭與截齒柄的連接方式為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓 過盈壓入、或熱壓過盈壓入。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點就在于1、 本發(fā)明高性能金剛石復(fù)合截齒，在截齒柄與截齒頭連接端的外表面上設(shè)有一個以上保 徑齒，保徑齒具有很好的耐磨性，大大增強了該部位的耐磨性；在工作過程中，保徑齒能夠 直接與工作面接觸，保徑齒能夠先行磨損或同步磨損，保證了使用過程中該部位的徑向穩(wěn)定 性，使金剛石復(fù)合截齒頭能正常的消耗完，從而延長了截齒的整體使用壽命，提高了采掘機 械的效率；
2、 本發(fā)明高性能金剛石復(fù)合截齒，在硬質(zhì)合金基體和金剛石聚晶層之間設(shè)有一層以上梯 度過渡層，使其具有極高的耐磨性，它的磨耗比是硬質(zhì)合金的幾百倍，因而保證了截齒頭具 有極高的壽命；
3、 本發(fā)明高性能金剛石復(fù)合截齒，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、加工方便，由于單個截齒 性能的大大提高，使得采用該截齒的采掘機械在使用過程中更換截齒的頻率大大降低，從而 大幅提高采掘效率，最終使采掘成本大幅度降低。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明截齒頭的主視結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明中保徑齒采用金剛石-硬質(zhì)合金復(fù)合球齒的應(yīng)用實例示意圖； 圖5是本發(fā)明中保徑齒采用金剛石-硬質(zhì)合金平頭齒的應(yīng)用實例示意圖； 圖6是本發(fā)明中保徑齒采用硬質(zhì)合金齒的應(yīng)用實例示意圖。 圖例說明
I、 截齒柄 2、截齒頭
3、硬質(zhì)合金基體 4、金剛石聚晶層
5、金剛石-硬質(zhì)合金復(fù)合球齒 6、金剛石-硬質(zhì)合金復(fù)合平頭齒
7、硬質(zhì)合金齒 8、梯度過渡層
9、保徑齒 10、保徑齒硬質(zhì)合金基體
II、 保徑齒金剛石復(fù)合層
具體實施例方式
以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的高性能金剛石復(fù)合截齒，它包括截齒柄1以及連接于截齒 柄1端部的截齒頭2，該截齒頭2與截齒柄1的連接方式采用銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過 盈壓入、或熱壓過盈壓入。參見圖4、圖5和圖6所示，根據(jù)截齒實際使用中的受力情況，截齒柄1與截齒頭2連接端的外表面上分布有一個以上保徑齒9，當(dāng)本發(fā)明的復(fù)合截齒在工 作過程中，保徑齒9能夠直接與工作面接觸，保徑齒9能夠先行磨損或同步磨損，由此可見 保徑齒9能夠有效的保護截齒柄1和截齒頭2,提高產(chǎn)品的耐磨性和抗沖擊能力，延長其使 用壽命。該保徑齒9根據(jù)實際需要采用金剛石-硬質(zhì)合金復(fù)合球齒5、或剛石-硬質(zhì)合金平頭齒 6、或硬質(zhì)合金齒7、或上述各齒的組合。金剛石-硬質(zhì)合金復(fù)合球齒5和剛石-硬質(zhì)合金平頭 齒6均由保徑齒硬質(zhì)合金基體10以及位于保徑齒硬質(zhì)合金基體10上的保徑齒金剛石復(fù)合層 11組成，硬質(zhì)合金齒7則全由保徑齒硬質(zhì)合金基體10組成。
在本實施例中，如圖3所示，截齒頭2包括硬質(zhì)合金基體3和復(fù)合于硬質(zhì)合金基體3端 部上的金剛石聚晶層4，硬質(zhì)合金基體3和金剛石聚晶層4之間設(shè)有一層以上梯度過渡層8。 該梯度過渡層8可以根據(jù)實際需要采用金剛石一鈷梯度過渡層、金剛石一立方氮化硼梯度過 渡層、金剛石一碳化鎢一鈷梯度過渡層。例如，可以采用由100%的金剛石層逐漸過渡到100% 的WC/Co或CBN或Co層，形成梯度過渡層8，最終使金剛石聚晶層4和硬質(zhì)合金基體3之 間的組成和結(jié)構(gòu)呈梯度變化，其彈性模量梯度和熱膨脹梯度均逐漸均勻變化，從而能夠緩解 金剛石聚晶層4和硬質(zhì)合金基體3兩者之間在導(dǎo)熱性、熱膨脹系數(shù)和彈性模量方面的差異， 從而提高復(fù)合齒綜合力學(xué)性能。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡 屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本 發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種高性能金剛石復(fù)合截齒，它包括截齒柄(1)以及連接于截齒柄(1)端部的截齒頭(2)，其特征在于所述截齒柄(1)與截齒頭(2)連接端的外表面上設(shè)有一個以上保徑齒(9)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能金剛石復(fù)合截齒，其特征在于所述保徑齒(9)為金剛石-硬質(zhì)合金復(fù)合球齒(5)、或金剛石-硬質(zhì)合金平頭齒(6)、或硬質(zhì)合金齒(7)、或上述 各齒的組合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高性能金剛石復(fù)合截齒，其特征在于所述截齒頭(2) 包括硬質(zhì)合金基體(3)和復(fù)合于硬質(zhì)合金基體(3)端部上的金剛石聚晶層(4)，所述硬質(zhì) 合金基體(3)和金剛石聚晶層(4)之間設(shè)有一層以上梯度過渡層(8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高性能金剛石復(fù)合截齒，其特征在于所述梯度過渡層(8) 為金剛石—鈷梯度過渡層、或金剛石一立方氮化硼梯度過渡層、或金剛石一碳化鎢一鈷梯度 過渡層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高性能金剛石復(fù)合截齒，其特征在于所述截齒頭(2) 與截齒柄(1)的連接方式為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高性能金剛石復(fù)合截齒，其特征在于所述截齒頭(2)與截 齒柄(1)的連接方式為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能金剛石復(fù)合截齒，它包括截齒柄以及連接于截齒柄端部的截齒頭，所述截齒柄與截齒頭連接端的外表面上設(shè)有一個以上保徑齒。本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、加工方便、使用壽命長、能夠有效保護截齒柄和截齒頭的高性能金剛石復(fù)合截齒。
文檔編號E21C35/00GK101482016SQ200910042550
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者周志平, 勇 唐, 飛 潘, 蔣詩軍, 邵浩明 申請人:湖南飛瑞復(fù)合材料有限責(zé)任公司