專利名稱：復(fù)合滾刀刀圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于隧道掘進(jìn)，以及礦山、水井、地質(zhì)鉆探等領(lǐng)域的滾刀，特 別是一種滾刀刀圈。
背景技術(shù)：
在隧道掘進(jìn)及地質(zhì)鉆探等過程中，滾刀或鉆頭等破巖工具上的硬質(zhì)合金齒對(duì)巖石 滾壓、沖擊和破碎起到了重要作用。該合金齒包括圓柱形齒體和球面狀或楔形齒冠，通常以 過盈配合方式將若干個(gè)合金齒依次鑲嵌于滾刀上。然而，由于合金齒在鉆鑿地層過程中所 承受的彎矩會(huì)全部作用于與其鑲合的齒孔，容易使齒孔變形，進(jìn)而導(dǎo)致鑲合的齒松動(dòng)和脫 落。在遇到堅(jiān)硬的巖層時(shí)，合金齒與滾刀的鑲合部位容易受破巖沖擊力而破損，并使得合金 齒脫落，導(dǎo)致滾刀損壞，影響掘進(jìn)施工效率。例如，于2001年5月2日授權(quán)公告的中國(guó)實(shí)用新型專利CN 2432325Y，公開了一種 硬質(zhì)合金齒，該合金齒包括齒體和齒冠，其齒冠的底面大于齒體截面并在它們的交接處形 成軸肩，整個(gè)硬質(zhì)合金齒由硬質(zhì)合金材料整體壓制而成，使用時(shí)，齒體與鉆頭內(nèi)的齒孔緊密 鑲合，齒冠底面與齒孔外端面緊密貼合，將整個(gè)齒孔封住。在實(shí)際工作中，該合金齒與滾刀 的嵌合部位也容易受到破巖時(shí)沖擊力的作用而破損，導(dǎo)致合金齒的松動(dòng)和脫落。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種復(fù)合滾刀刀圈，該復(fù)合 刀圈將刀圈本體(鋼體)與齒圈(鑄造碳化鎢粉末冶金復(fù)合材料)結(jié)合成一體，齒圈采用 粉末冶金浸漬工藝與刀圈鋼體燒結(jié)成一體，以增強(qiáng)刀圈的抗磨損能力，避免單個(gè)合金齒的 松動(dòng)和脫落影響滾刀工作的情況，增強(qiáng)整體刀圈在破巖過程中的耐磨性，提高破巖效率。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案一種復(fù)合滾刀刀圈，包括刀圈本體，所述刀圈本體 外緣設(shè)有一環(huán)形齒槽，所述齒槽內(nèi)嵌合一環(huán)形粉末冶金復(fù)合材料齒圈。進(jìn)一步，上述齒圈包括齒體和齒冠，所述齒冠置于齒槽的外部，齒冠的底面大于齒 體端面。齒冠可以采用平頂型或圓弧形或錐尖狀或楔形狀等任意形狀。進(jìn)一步，上述刀圈本體上沿齒槽環(huán)向還具有若干通孔，所述通孔與齒槽垂直，并與 齒槽底部貫通，所述齒冠、齒體與通孔形成“工”型或“干”型結(jié)構(gòu)。刀圈本體上沒有通孔的 位置，所述齒冠與齒體形成“T”型結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，上述若干通孔在刀圈本體的圓周方向采用等間距排列。作為優(yōu)選，上述齒圈的硬度、耐磨性比刀圈本體高。該齒圈作為滾刀工作時(shí)的重要 部件，其硬度、耐磨性和抗沖擊性能決定滾刀的破巖性能。作為優(yōu)選，上述齒圈采用鑄造碳化鎢粉末冶金浸漬工藝制成，齒圈可以表鑲或孕 鑲硬質(zhì)合金、人造金剛石等任意超硬材料耐磨塊。本實(shí)用新型的復(fù)合滾刀刀圈采用一種復(fù)合材料耐磨齒圈，在破巖過程中，齒圈作 為一個(gè)整體，其抗磨損能力更強(qiáng)，從而避免現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)齒松動(dòng)脫落導(dǎo)致刀圈本體很快
3損壞的情況。實(shí)際使用時(shí)，采用硬度大于刀圈本體的耐磨材料制作齒圈，由于該齒圈底面寬 度比刀圈齒槽開口寬度大，齒圈底面可完全覆蓋刀圈齒槽的開口，對(duì)齒槽的周邊鋼體具有 保護(hù)作用，可以避免刀圈鋼體被巖石磨損，增強(qiáng)了刀圈本體的抗磨損能力，反過來也防止了 合金齒圈的松動(dòng)和脫落，提高了刀圈整體耐磨性，增強(qiáng)滾刀的破巖效率。在該復(fù)合滾刀刀圈 本體上設(shè)置通孔，進(jìn)一步加強(qiáng)了刀圈本體對(duì)該齒圈的緊固力，能有效防止齒圈的松動(dòng)，延長(zhǎng) 滾刀的使用壽命，降低刀具的更換頻率。

圖1為本實(shí)用新型所述復(fù)合滾刀刀圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 (a)為圖1中A-A的剖視圖；圖2(b)為圖1中B-B的剖視圖；局部A的放大狀態(tài)示意圖；圖3(a)為圖2(a)中的局部a的放大狀態(tài)圖；圖3(b)為圖2(b)中的局部b的放大狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的描述。參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型所述的復(fù)合滾刀刀圈包括刀圈本體1，該刀圈本體1外緣設(shè) 有一環(huán)形齒槽25 (如圖3(b)所示)，該齒槽25內(nèi)嵌合一環(huán)形齒圈2。所述齒圈2包括齒冠 21和齒體22，所述齒冠21置于齒槽的外部，齒冠21的底面大于齒體22端面。齒圈2采用 粉末冶金浸漬法制成，即將浸漬合金及耐磨材料填滿齒槽25以及齒槽25的開口外部，然后 讓刀圈本體1，齒冠21和齒體22燒結(jié)成一個(gè)整體。在本實(shí)施例中，齒圈2采用的硬質(zhì)合金 材料的硬度比刀圈本體1的硬度高。所述刀圈本體1上還具有若干通孔23，所述通孔23與 齒槽25垂直并貫通，所述齒冠21、齒體22與通孔23形成“工”型結(jié)構(gòu)(如圖3 (a)所示) 或“干”型結(jié)構(gòu)，“干”型結(jié)構(gòu)即指齒體22的下端部比通孔23深。在本實(shí)施例中，所述若干 通孔23在刀圈本體1的圓周方向優(yōu)先采用等間距排列。在該刀圈本體1上沒有通孔23的 位置，齒冠21和齒體22形成“T”型結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D2(a) ,2(b)以及圖3(a)、3 (b)，在復(fù)合滾刀刀圈本體1上設(shè)有若干通孔23， 該通孔23與齒槽25垂直，且該通孔23與齒槽25的底部貫通，該齒冠21、齒體22、通孔23 均采用粉末冶金浸漬工藝制造而成，即將浸漬合金和耐磨材料充滿齒槽25、齒槽25外部、 以及通孔23中，齒冠可以表鑲或孕鑲耐磨塊24。該齒冠21的底面面積比齒槽25開口大， 齒冠21的底面可以完全覆蓋齒槽25的開口。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的復(fù)合滾刀刀圈在破巖過程中，齒圈作為一整體能 承受更大的沖擊力，其抗磨損能力也更強(qiáng)，從而避免出現(xiàn)齒體破損、斷裂等，影響滾刀的使 用。另外，在該刀圈上設(shè)置通孔，進(jìn)一步加強(qiáng)刀圈本體對(duì)該齒圈的緊固力，有效防止合金齒 圈的松動(dòng)，延長(zhǎng)滾刀的使用壽命，提高破巖效率。 除以上所述滾刀之外，本實(shí)用新型所述復(fù)合滾刀刀圈亦可適用于其它破巖工具之 上，其結(jié)構(gòu)與上文所述類似，在此不再逐一列舉。
權(quán)利要求一種復(fù)合滾刀刀圈，其特征在于包括刀圈本體和齒圈，所述刀圈本體外緣設(shè)有一環(huán)形齒槽，所述齒槽內(nèi)嵌合一環(huán)形齒圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合滾刀刀圈，其特征在于，所述齒圈包括齒體和齒冠，所述齒 冠置于齒槽的外部，齒冠的底面大于齒體端面，且齒冠的底面完全覆蓋齒槽的開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述復(fù)合滾刀刀圈，其特征在于，所述刀圈本體上具有若干通 ？L，所述通孔與齒槽垂直，并與齒槽貫通，所述齒冠、齒體與通孔形成“工”型或“干”型結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述復(fù)合滾刀刀圈，其特征在于，所述若干通孔在刀圈本體的圓周 方向采用等間距排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合滾刀刀圈，其特征在于，所述齒圈的硬度、耐磨性比刀圈本 體高。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述復(fù)合滾刀刀圈，其特征在于，所述齒圈采用浸漬工藝制作而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述復(fù)合滾刀刀圈，其特征在于，所述齒圈的頂部為平頂型或圓 弧形或錐尖狀或楔形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述復(fù)合滾刀刀圈，其特征在于，所述齒圈可以表鑲或孕鑲硬質(zhì) 合金、人造金剛石的超硬材料耐磨塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種復(fù)合滾刀刀圈，在該刀圈本體外緣設(shè)有一環(huán)形齒槽，在該齒槽內(nèi)嵌合一環(huán)形齒圈，該齒圈包括齒體和齒冠，所述齒冠置于齒槽的外部，齒冠的底面大于齒體端面。該刀圈本體上還具有若干通孔，所述通孔與齒槽垂直，并與齒槽底部貫通，所述齒冠、齒體與通孔形成“工”型或“干”型結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型所述復(fù)合滾刀刀圈的齒圈采用粉末冶金浸漬工藝制成，其齒冠和齒體一體燒結(jié)成型，齒圈上可以表鑲或孕鑲硬質(zhì)合金、人造金剛石等任意超硬材料耐磨塊，齒圈抗磨損和抗沖擊能力強(qiáng)，在該刀圈本體上設(shè)置通孔，進(jìn)一步加強(qiáng)了刀圈本體對(duì)該齒圈的緊固力，能有效防止齒圈的松動(dòng)，延長(zhǎng)滾刀的使用壽命，降低滾刀更換頻率，提高破巖效率。
文檔編號(hào)E21D9/10GK201771513SQ20102019218
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者張厚美 申請(qǐng)人:廣州市盾建地下工程有限公司