新型耐磨tbm滾刀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及新型耐磨TBM滾刀，屬于掘進(jìn)機(jī)械刀具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]TBM(隧道掘進(jìn)機(jī))集鉆、掘進(jìn)、支護(hù)于一體，使用電子、信息、遙測(cè)、遙控等高新技術(shù)對(duì)全部作業(yè)進(jìn)行制導(dǎo)和監(jiān)控，使掘進(jìn)過(guò)程始終處于最佳狀態(tài)?，F(xiàn)在，TBM隧道掘進(jìn)機(jī)已廣泛應(yīng)用于水利水電、礦山開(kāi)采、交通、市政、國(guó)防等工程中。TBM在工作過(guò)程中需要用到大量不同類(lèi)型的滾刀，在TBM機(jī)作業(yè)過(guò)程中，由于作業(yè)的工況條件比較復(fù)雜，TBM滾刀在使用過(guò)程中就會(huì)受到巖石等堅(jiān)硬物的磨損，時(shí)間一久就會(huì)造成滾刀的工作面嚴(yán)重受損，進(jìn)而影響到隧道的正常施工，加大了施工成本。
[0003]因此，現(xiàn)實(shí)的工況就對(duì)滾刀的使用壽命提出了要求，相應(yīng)地就需要提高滾刀的耐磨性能，就有必要對(duì)滾刀的耐磨性能進(jìn)行改良，通過(guò)對(duì)滾刀的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行改進(jìn)，提高滾刀的耐磨性能，降低滾刀在采挖過(guò)程中的磨損程度，相應(yīng)地延長(zhǎng)滾刀的使用壽命，降低維護(hù)或更換成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供新型耐磨TBM滾刀。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]新型耐磨TBM滾刀，包括刀體和設(shè)置在刀體外圍的刀圈，在所述刀圈上鑲嵌設(shè)置有硬質(zhì)合金塊，在所述刀圈的外表面設(shè)置有碳化鎢顆粒耐磨層，所述碳化鎢顆粒耐磨層包括金屬基體和碳化鎢顆粒，所述碳化鎢顆粒包覆設(shè)置于金屬基體內(nèi)。
[0007]優(yōu)選的，所述金屬基體為通過(guò)中低碳鋼焊絲焊接得到的金屬基體。
[0008]優(yōu)選的，所述碳化鶴顆粒的粒徑為0.5-5mm。
[0009]優(yōu)選的，所述碳化鶴顆粒耐磨層的厚度為2-15mm。
[0010]優(yōu)選的，所述TBM滾刀包括盤(pán)型滾刀、球齒滾刀和楔齒滾刀。
[0011]具體在TBM滾刀上進(jìn)行碳化鎢顆粒耐磨層的加工過(guò)程:將中低碳鋼焊絲以25-80cm/min的移動(dòng)速度焊接到硬質(zhì)合金塊之間的刀圈頂部和刀圈的兩側(cè)面上，當(dāng)焊絲在工件表面堆焊形成焊接熔池的同時(shí)，由定量輸送裝置上的噴嘴以100-1000mm3/min噴出碳化鎢顆粒進(jìn)入到焊接熔池；當(dāng)焊絲前移時(shí)，后面的熔池降溫凝固，把碳化鎢顆粒包裹在焊接熔敷金屬中，隨著熔池的移動(dòng)，定量輸送裝置上的噴嘴也以與焊槍同樣的速度同步移動(dòng)，由此逐步形成包含碳化鎢顆粒的耐磨層。
[0012]普通高鉻耐磨層硬度約HRC60，碳化鎢顆粒硬度可達(dá)HRC70(HRA86.5)以上，因此碳化鎢顆粒和普通高鉻耐磨層相比具有極高的耐磨性，但純碳化鎢韌性差，受沖擊容易碎裂。本發(fā)明正是從碳化鎢顆粒的高耐磨性出發(fā)，用韌性很好的金屬包裹耐磨性極好的碳化鎢顆粒形成耐磨性極好且耐沖擊的碳化鎢顆粒耐磨層。
[0013]在碳化鎢顆粒耐磨層受到摩擦?xí)r，碳化鎢顆粒耐磨層中的碳化鎢顆粒與摩擦物接觸，融敷金屬會(huì)隨著碳化鎢顆粒的磨損而磨損，由于碳化鎢顆粒硬度高，耐磨性好，因此耐磨層整體的耐磨性大大提高。根據(jù)耐磨性能對(duì)比試驗(yàn)，碳化鎢顆粒耐磨層是高鉻耐磨層耐磨性能的3?5倍。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]本實(shí)用新型提供的新型耐磨TBM滾刀，碳化鎢顆粒耐磨層焊接在刀圈的外表面上，有效保證了 TBM滾刀在作業(yè)時(shí)的耐磨性能；延長(zhǎng)了 TBM滾刀的使用壽命，降低了更換或維修成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為實(shí)施例1中盤(pán)型滾刀的主視圖；
[0017]圖2為實(shí)施例1中盤(pán)型滾刀的左視圖；
[0018]其中:1、刀體，2、刀圈，3、硬質(zhì)合金塊，4、碳化鶴顆粒耐磨層，5、端蓋，6、碳化鶴顆粒耐磨層。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于此。
[0020]實(shí)施例1:
[0021]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供的新型耐磨TBM單刃盤(pán)型滾刀，該盤(pán)型滾刀包括刀體I和設(shè)置在刀體I外圍的刀圈2，在所述刀圈2上均勻地鑲嵌設(shè)置有硬質(zhì)合金塊3，在所述硬質(zhì)合金塊3之間的刀圈2上和刀圈2的兩側(cè)面上均設(shè)置有碳化鎢顆粒耐磨層4、6，碳化鎢顆粒耐磨層4、6包括金屬基體和碳化鎢顆粒，通過(guò)焊接熔融在刀圈上形成焊接熔池得到所述的金屬基體，通過(guò)同步焊接的方式以1000mm3/min碳化鎢顆粒數(shù)注入到所述的焊接熔池內(nèi)，將碳化鎢顆粒包覆設(shè)置于金屬基體內(nèi)。
[0022]其中，金屬基體為通過(guò)中低碳鋼焊絲焊接得到的金屬基體；碳化鎢顆粒的粒徑為0.5-5mm ;碳化鶴顆粒耐磨層的厚度為15mm。
[0023]實(shí)施例2:
[0024]本實(shí)用新型提供的新型耐磨TBM單刃盤(pán)型滾刀，結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1所述，其不同之處在于，通過(guò)同步焊接的方式以10mmVmin碳化鎢顆粒數(shù)注入到所述的焊接熔池內(nèi)，將碳化鶴顆粒包覆設(shè)置于金屬基體內(nèi)。碳化鶴顆粒耐磨層的厚度為2_。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.新型耐磨TBM滾刀，其特征在于，包括刀體和設(shè)置在刀體外圍的刀圈，在所述刀圈上鑲嵌設(shè)置有硬質(zhì)合金塊，在所述刀圈的外表面設(shè)置有碳化鎢顆粒耐磨層，所述碳化鎢顆粒耐磨層包括金屬基體和碳化鎢顆粒，所述碳化鎢顆粒包覆設(shè)置于金屬基體內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的新型耐磨TBM滾刀，其特征在于，所述金屬基體為通過(guò)中低碳鋼焊絲焊接得到的金屬基體。
3.如權(quán)利要求1或2所述的新型耐磨TBM滾刀，其特征在于，所述碳化鎢顆粒的粒徑為0.5_5mm0
4.如權(quán)利要求1或2所述的新型耐磨TBM滾刀，其特征在于，所述碳化鎢顆粒耐磨層的厚度為2_15mm0
5.如權(quán)利要求1或2所述的新型耐磨TBM滾刀，其特征在于，所述TBM滾刀包括盤(pán)型滾刀、球齒滾刀和楔齒滾刀。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及新型耐磨TBM滾刀，包括刀體和設(shè)置在刀體外圍的刀圈，在所述刀圈上鑲嵌設(shè)置有硬質(zhì)合金塊，在所述刀圈的外表面設(shè)置有碳化鎢顆粒耐磨層，所述碳化鎢顆粒耐磨層包括金屬基體和碳化鎢顆粒，所述碳化鎢顆粒包覆設(shè)置于金屬基體內(nèi)。本實(shí)用新型提供的新型耐磨TBM滾刀，碳化鎢顆粒耐磨層焊接在刀圈的外表面上，有效保證了TBM滾刀在作業(yè)時(shí)的耐磨性能；延長(zhǎng)了TBM滾刀的使用壽命，降低了更換或維修成本。
【IPC分類(lèi)】E21D9-10
【公開(kāi)號(hào)】CN204476418
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420820417
【發(fā)明人】張學(xué)強(qiáng), 劉學(xué)紅, 汪仕省, 汪仕寶, 王宏光, 閆國(guó)成
【申請(qǐng)人】山東天工巖土工程設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日