新型耐磨tbm滚刀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新型耐磨TBM滚刀，属于掘进机械刀具技术领域。
【背景技术】
[0002]TBM(隧道掘进机)集钻、掘进、支护于一体，使用电子、信息、遥测、遥控等高新技术对全部作业进行制导和监控，使掘进过程始终处于最佳状态。现在，TBM隧道掘进机已广泛应用于水利水电、矿山开采、交通、市政、国防等工程中。TBM在工作过程中需要用到大量不同类型的滚刀，在TBM机作业过程中，由于作业的工况条件比较复杂，TBM滚刀在使用过程中就会受到岩石等坚硬物的磨损，时间一久就会造成滚刀的工作面严重受损，进而影响到隧道的正常施工，加大了施工成本。
[0003]因此，现实的工况就对滚刀的使用寿命提出了要求，相应地就需要提高滚刀的耐磨性能，就有必要对滚刀的耐磨性能进行改良，通过对滚刀的结构性能进行改进，提高滚刀的耐磨性能，降低滚刀在采挖过程中的磨损程度，相应地延长滚刀的使用寿命，降低维护或更换成本。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提供新型耐磨TBM滚刀。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]新型耐磨TBM滚刀，包括刀体和设置在刀体外围的刀圈，在所述刀圈上镶嵌设置有硬质合金块，在所述刀圈的外表面设置有碳化钨颗粒耐磨层，所述碳化钨颗粒耐磨层包括金属基体和碳化钨颗粒，所述碳化钨颗粒包覆设置于金属基体内。
[0007]优选的，所述金属基体为通过中低碳钢焊丝焊接得到的金属基体。
[0008]优选的，所述碳化鹤颗粒的粒径为0.5-5mm。
[0009]优选的，所述碳化鹤颗粒耐磨层的厚度为2-15mm。
[0010]优选的，所述TBM滚刀包括盘型滚刀、球齿滚刀和楔齿滚刀。
[0011]具体在TBM滚刀上进行碳化钨颗粒耐磨层的加工过程:将中低碳钢焊丝以25-80cm/min的移动速度焊接到硬质合金块之间的刀圈顶部和刀圈的两侧面上，当焊丝在工件表面堆焊形成焊接熔池的同时，由定量输送装置上的喷嘴以100-1000mm3/min喷出碳化钨颗粒进入到焊接熔池；当焊丝前移时，后面的熔池降温凝固，把碳化钨颗粒包裹在焊接熔敷金属中，随着熔池的移动，定量输送装置上的喷嘴也以与焊枪同样的速度同步移动，由此逐步形成包含碳化钨颗粒的耐磨层。
[0012]普通高铬耐磨层硬度约HRC60，碳化钨颗粒硬度可达HRC70(HRA86.5)以上，因此碳化钨颗粒和普通高铬耐磨层相比具有极高的耐磨性，但纯碳化钨韧性差，受冲击容易碎裂。本发明正是从碳化钨颗粒的高耐磨性出发，用韧性很好的金属包裹耐磨性极好的碳化钨颗粒形成耐磨性极好且耐冲击的碳化钨颗粒耐磨层。
[0013]在碳化钨颗粒耐磨层受到摩擦时，碳化钨颗粒耐磨层中的碳化钨颗粒与摩擦物接触，融敷金属会随着碳化钨颗粒的磨损而磨损，由于碳化钨颗粒硬度高，耐磨性好，因此耐磨层整体的耐磨性大大提高。根据耐磨性能对比试验，碳化钨颗粒耐磨层是高铬耐磨层耐磨性能的3?5倍。
[0014]本实用新型的有益效果在于:
[0015]本实用新型提供的新型耐磨TBM滚刀，碳化钨颗粒耐磨层焊接在刀圈的外表面上，有效保证了 TBM滚刀在作业时的耐磨性能；延长了 TBM滚刀的使用寿命，降低了更换或维修成本。
【附图说明】
[0016]图1为实施例1中盘型滚刀的主视图；
[0017]图2为实施例1中盘型滚刀的左视图；
[0018]其中:1、刀体，2、刀圈，3、硬质合金块，4、碳化鹤颗粒耐磨层，5、端盖，6、碳化鹤颗粒耐磨层。
【具体实施方式】
[0019]下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。
[0020]实施例1:
[0021]如图1和图2所示，本实用新型提供的新型耐磨TBM单刃盘型滚刀，该盘型滚刀包括刀体I和设置在刀体I外围的刀圈2，在所述刀圈2上均匀地镶嵌设置有硬质合金块3，在所述硬质合金块3之间的刀圈2上和刀圈2的两侧面上均设置有碳化钨颗粒耐磨层4、6，碳化钨颗粒耐磨层4、6包括金属基体和碳化钨颗粒，通过焊接熔融在刀圈上形成焊接熔池得到所述的金属基体，通过同步焊接的方式以1000mm3/min碳化钨颗粒数注入到所述的焊接熔池内，将碳化钨颗粒包覆设置于金属基体内。
[0022]其中，金属基体为通过中低碳钢焊丝焊接得到的金属基体；碳化钨颗粒的粒径为0.5-5mm ;碳化鹤颗粒耐磨层的厚度为15mm。
[0023]实施例2:
[0024]本实用新型提供的新型耐磨TBM单刃盘型滚刀，结构如实施例1所述，其不同之处在于，通过同步焊接的方式以10mmVmin碳化钨颗粒数注入到所述的焊接熔池内，将碳化鹤颗粒包覆设置于金属基体内。碳化鹤颗粒耐磨层的厚度为2_。
【主权项】
1.新型耐磨TBM滚刀，其特征在于，包括刀体和设置在刀体外围的刀圈，在所述刀圈上镶嵌设置有硬质合金块，在所述刀圈的外表面设置有碳化钨颗粒耐磨层，所述碳化钨颗粒耐磨层包括金属基体和碳化钨颗粒，所述碳化钨颗粒包覆设置于金属基体内。
2.如权利要求1所述的新型耐磨TBM滚刀，其特征在于，所述金属基体为通过中低碳钢焊丝焊接得到的金属基体。
3.如权利要求1或2所述的新型耐磨TBM滚刀，其特征在于，所述碳化钨颗粒的粒径为0.5_5mm0
4.如权利要求1或2所述的新型耐磨TBM滚刀，其特征在于，所述碳化钨颗粒耐磨层的厚度为2_15mm0
5.如权利要求1或2所述的新型耐磨TBM滚刀，其特征在于，所述TBM滚刀包括盘型滚刀、球齿滚刀和楔齿滚刀。
【专利摘要】本实用新型涉及新型耐磨TBM滚刀，包括刀体和设置在刀体外围的刀圈，在所述刀圈上镶嵌设置有硬质合金块，在所述刀圈的外表面设置有碳化钨颗粒耐磨层，所述碳化钨颗粒耐磨层包括金属基体和碳化钨颗粒，所述碳化钨颗粒包覆设置于金属基体内。本实用新型提供的新型耐磨TBM滚刀，碳化钨颗粒耐磨层焊接在刀圈的外表面上，有效保证了TBM滚刀在作业时的耐磨性能；延长了TBM滚刀的使用寿命，降低了更换或维修成本。
【IPC分类】E21D9-10
【公开号】CN204476418
【申请号】CN201420820417
【发明人】张学强, 刘学红, 汪仕省, 汪仕宝, 王宏光, 闫国成
【申请人】山东天工岩土工程设备有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年12月19日