一种梯形硬质合金盘形滚刀刀圈的制作方法

本实用新型涉及盾构机滚刀领域，具体涉及一种梯形硬质合金盘形滚刀刀圈。

背景技术：

滚刀刀圈是盾构机掘进中直接和岩石接触的部件，滚刀刀圈在工作时除了受到刀圈周向的正压力，还要受到刀圈切向的摩擦力、侧向方向向上交变应力的作用，受力复杂且工作环境恶劣。

为了解决刀圈不耐磨的问题，人们会在刀圈外周上镶嵌硬质合金齿，或者在刀圈上开槽焊接硬质合金块，相邻的硬质合金齿之间存在较大的间隙，滚刀刀圈在工作中，岩石对刀圈基体的磨损比对硬质合金刀块的磨损大，当刀圈基体过度磨损后，可能造成硬质合金刀块的折断、脱落，导致刀具的失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，解决现有技术中刀圈基体容易磨损的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，其特征在于，包括：

刀圈基体，所述刀圈基体呈圆盘形，所述刀圈基体外壁开设有多个梯形齿槽，多个所述梯形齿槽沿所述刀圈基体的周向均匀分布；

硬质合金刀块，所述硬质合金刀块与所述梯形齿槽一一对应设置，所述硬质合金刀块的一侧嵌设于所述梯形齿槽，所述硬质合金刀块远离所述刀圈基体的一侧与相邻的所述硬质合金刀块相互抵接，具体的，相邻的两个所述硬质合金刀块之间保留有缝隙；

耐磨层，所述耐磨层均匀覆盖于所述刀圈基体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：本实用新型的梯形硬质合金盘形滚刀刀圈由刀圈基体、硬质合金刀块、梯形齿槽和耐磨层组成，硬质合金刀块嵌设在梯形齿槽中，硬质合金刀块远离刀圈基体的一侧与相邻的硬质合金刀块之间存在小于6mm的缝隙，可实现硬质硬质合金刀块包裹刀圈基体外周的目的，避免了刀圈基体的外周的尖端磨损；同时通过设置耐磨层能有效保护刀圈基体的侧壁，这样可使硬质合金刀头和耐磨层完全包裹刀圈基体，有效地减小刀圈基体和岩石的磨损、冲击。

附图说明

图1是本实用新型实施所述的梯形硬质合金盘形滚刀刀圈结构示意图；

图2是沿图1中a—a线的剖视图；

图3是沿图2中b—b线的剖视图；

图4是图3中c处的局部放大示意图；

图5是图2中d处的局部放大示意图；

图6是本实用新型实施所述的硬质合金刀块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，如图1至3所示，包括刀圈基体1、硬质合金刀块2、梯形齿槽3、耐磨层4，刀圈基体1的材质为低碳合金结构钢，刀圈基体1的外壁开设有多个梯形齿槽3，多个梯形齿槽3沿刀圈基体1的周向均匀分布。

进一步地，梯形齿槽3沿靠近刀圈基体1的轴线的方向的尺寸不断减小，梯形齿槽3的数量为若干个，具体数量根据刀圈基体1最大直径尺寸来进行调整，刀圈基体1最大直径越大梯形齿槽3的数量越多。

如图6所示，硬质合金刀块2的材质为碳化钨硬质合金，硬质合金刀块2的截面的形状为梯形，硬质合金刀块2沿远离刀圈基体1的方向尺寸不断增大。

进一步地，将经过硬质合金刀块2的轴线的面定义为第一截面，如图6所示e-e截面，硬质合金刀块2远离刀圈基体1的轴线的侧面在第一截面中硬质合金刀块顶处可以呈圆弧形、平顶形、楔形顶中的任意一种，根据不同的地层岩石来进行调整选择。

如图1至4所示，硬质合金刀块2与梯形齿槽3的数量一一对应设置，硬质合金刀块2的一侧嵌设于梯形齿槽3中，硬质合金刀块2通过钎焊的方式与刀圈基体1连接。

进一步地，硬质合金刀块2远离刀圈基体1的一侧与相邻的硬质合金刀块2相互之间有缝隙，缝隙的尺寸优选的为不超过6mm，这样的设计使硬质硬质合金刀块2将刀圈基体1的外周的尖端进行包裹，避免了刀圈基体1的外周的尖端与岩石的磨损。

如图5所示，刀圈基体1的相邻的梯形齿槽3之间形成有凸出部，凸出部与梯形齿槽3沿刀圈基体1的周向交替分布，凸出部靠近刀圈基体1的端部的两侧均匀覆盖有耐磨层4。

进一步地，耐磨层4的材质为碳化钨，硬质合金刀块2靠近刀圈基体1的端部的两侧凸出梯形齿槽3的厚度为第一厚度，第一厚度与耐磨层4的厚度相等，具体的，第一厚度的尺寸为3～5mm，并且耐磨层4在刀圈基体1上形成平滑过渡，耐磨层4覆盖在刀圈基体1上的面积，应该在满足覆盖所有未被硬质合金刀块2包裹的区域下尽量的小，以减少成本。

本实用新型的具体工作流程：将刀头2和耐磨层4，均匀无缝的覆盖在刀圈基体1的表面，在滚刀工作时，让硬质合金刀块2和耐磨层4与岩石发生磨蚀，有效地减少刀圈基体1与岩石的磨损和冲击。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，其特征在于，包括：

刀圈基体，所述刀圈基体呈圆盘形，所述刀圈基体外壁开设有多个梯形齿槽，多个所述梯形齿槽沿所述刀圈基体的周向均匀分布；

硬质合金刀块，所述硬质合金刀块与所述梯形齿槽一一对应设置，所述硬质合金刀块的一侧嵌设于所述梯形齿槽，所述硬质合金刀块远离所述刀圈基体的一侧与相邻的所述硬质合金刀块之间的间隙小于6mm；

耐磨层，所述耐磨层均匀覆盖于所述刀圈基体。

2.根据权利要求1所述的梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，其特征在于，所述梯形齿槽沿靠近所述刀圈基体的轴线的方向尺寸不断减小。

3.根据权利要求1所述的梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，其特征在于，所述硬质合金刀块沿远离所述刀圈基体的方向尺寸不断增大。

4.根据权利要求1所述的梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，其特征在于，所述硬质合金刀块的截面的形状呈梯形。

5.根据权利要求4所述的梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，其特征在于，经过所述硬质合金刀块的轴线的面为第一截面，所述硬质合金刀块远离所述刀圈基体的轴线的侧面在所述第一截面刃形处呈圆弧形、平顶形及楔形中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，其特征在于，所述刀圈基体的相邻的所述梯形齿槽之间形成有凸出部，所述凸出部与所述梯形齿槽沿所述刀圈基体的周向交替分布，所述凸出部靠近所述刀圈基体的端部的两侧均匀覆盖有所述耐磨层。

7.根据权利要求6所述的梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，其特征在于，所述硬质合金刀块靠近所述刀圈基体的端部的两侧凸出所述梯形齿槽的厚度为第一厚度，所述第一厚度与所述耐磨层的厚度相等，所述第一厚度的尺寸为3～5mm。

技术总结
本实用新型涉及盾构机滚刀领域，公开了一种梯形硬质合金盘形滚刀刀圈，包括：刀圈基体、梯形齿槽、硬质合金刀块、耐磨层，刀圈基体呈圆盘形，刀圈基体外壁开设有多个梯形的齿槽，多个梯形齿槽沿刀圈基体的周向均匀分布，硬质合金刀块与梯形齿槽一一对应设置，硬质合金刀块的一侧嵌设于梯形齿槽，硬质合金刀块远离刀圈基体的一侧与相邻的硬质合金刀块之间的间隙小于6mm，耐磨层均匀覆盖于所述刀圈基体上。本实用新型通过设置梯形硬质硬质合金刀块和耐磨层完全包裹刀圈基体，能有效减小刀圈基体与岩石的磨损、冲击。

技术研发人员：祝磊;付瑞
受保护的技术使用者：武汉江钻恒立工程钻具股份有限公司
技术研发日：2020.07.23
技术公布日：2021.05.04