专利名称：一种掘进机用刀削工具及其制造方法
技术领域：
本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种掘进机用刀削工具及其制造方法。
背景技术：
对建筑施工而言，目前地下工程日益增多，机械化和自动控制的水平不断提高，在工程施工中要用到“顶管机”、“盾构机”等掘进机进行地下掘进，掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机的开凿工作需要用到各种型式的切削刀具。现有技术中采用的切削工具，通常包括刀体和设于刀体一端的刀头，由于掘进机所要处理的材料多为坚硬的岩石，现有的刀头材质无论是耐磨性还是抗冲击性都不足以有效地处理坚硬的岩石，即使能够切割岩石，对刀体和刀头的磨损也较为严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种切割性能更佳，且更耐磨的掘进机用刀削工具。为了解决这一技术问题，本发明提供了一种掘进机用刀削工具，包括刀体、设于刀体一端的刀头，以及环设于所述刀体侧面的堆焊和耐磨柱，所述刀体的另一端与一掘进机相连，所述刀头的制作材料为硬质合金材料，所述硬质合金材料的原材料包括碳化钨粉，并且以钴粉为粘结相制备而成。所述刀体的材料为经过了热处理的合金钢材料。所述刀体和所述刀头之间通过中频焊接技术焊接在一起，且用一种复合焊片为焊剂。所述刀体和所述刀头之间通过将焊接后的所述刀体和刀头放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却连接在一起。所述刀体侧面设有圆形槽，所述耐磨柱通过所述圆形槽与所述刀体连接。所述耐磨柱和所述刀体之间通过中频焊接技术焊接在一起，且用一种复合焊片为焊剂。所述刀体和所述耐磨柱之间通过将焊接后的所述刀体和耐磨柱放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却连接在一起。所述复合焊片为两片紫铜片中间夹一片银片的结构。本发明还提供了 一种掘进机用刀削工具的制造方法，其特征在于包括如下步骤SOl :提供一个合金钢材料的刀体，将一个刀头焊接在所述刀体的一端；所述刀头的制作材料为硬质合金材料，制备所述硬质合金材料的原材料包括碳化钨粉，并且以钴粉为粘结相；S02 :在所述刀体的侧面焊接若干耐磨柱；S03 :对所述刀体的侧面进行堆焊处理。
在所述步骤SOl中，焊接所述刀头与所述刀体时，使用一种复合焊片为焊剂，并采用中频焊接技术进行焊接。在所述步骤S02中，焊接所述耐磨柱与所述刀体时，使用一种复合焊片为焊剂，并采用中频焊接技术进行焊接。所述复合焊片为两片紫铜片中间夹一片银片的结构。所述步骤S02中还包括在所述刀体的侧面开若干圆形槽，然后将所述耐磨柱焊接在所述圆形槽内，所述圆形槽的数量与所述耐磨柱的数量对应。 在所述步骤SOI中，还包括将焊接后的所述刀体和刀头放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却。在所述步骤S02中，还包括将焊接后的所述刀体和耐磨柱放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却。本发明利用自制硬质合金材料制作了刀头，所述硬质合金材料由碳化钨粉为主要原材料，钴粉为粘结相制备而成，相较于现有技术中的刀头，其具有更佳的耐磨性和抗冲击性，在有效切割岩石的同时，还能保证其自身不至于过多的磨损，同时，通过堆焊与耐磨柱的设置提高了刀体侧面的耐磨性能。提供一种切割性能更佳，且更耐磨的掘进机用刀削工具。
图1为本发明一实施例的掘进机用刀削工具的剖面结构示意图；图2为本发明一实施例的掘进机用刀削工具的侧视结构示意图；图中，I一刀头；2—刀体；3—堆焊；4一耐磨柱。
具体实施例方式以下将结合图1和图2对本发明所提供的掘进机用刀削工具及其制造方法进行详细的描述，其仅为本发明一优选的实施例，可以认为本领域的技术人员可以根据公知的常识在不脱离本发明的精神和内容的范围内对其进行修改和润色。请参考图1，并结合图2，本实施例提供了一种一种掘进机用刀削工具，包括刀体2、设于刀体2 —端的刀头1，以及环设于所述刀体2侧面的堆焊3和耐磨柱4，所述刀体2的另一端与一掘进机相连，所述刀头I的制作材料为硬质合金材料，所述硬质合金材料的原材料包括碳化钨粉，并且以钴粉为粘结相制备而成。本实施例通过自制硬质合金材料制作了刀头1，所述硬质合金材料由碳化钨粉为主要原材料，钴粉为粘结相制备而成，相较于现有技术中的刀头，其具有更佳的耐磨性和抗冲击性，在有效切割岩石的同时，还能保证其自身不至于过多的磨损，同时，通过堆焊3与耐磨柱4的设置提高了刀体侧面的耐磨性能。提供一种切割性能更佳，且更耐磨的掘进机用刀削工具。此外，采用碳化钨粉和钴粉制备来刀头I的材质更经济、节约成本。在本实施例中，所述堆焊3的焊条规格为D237或D212。所述刀体2的材料为经过了热处理的合金钢材料。热处理有效提高了刀体2耐磨性能。刀体2的调质后硬度为HB250——280。所述刀体2和所述刀头I之间通过中频焊接技术焊接在一起，且用一种复合焊片为焊剂。所述刀体2和所述刀头I之间通过将焊接后的所述刀体2和刀头I放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却连接在一起。所述刀体2侧面设有圆形槽，所述耐磨柱4通过所述圆形槽与所述刀体2连接。所述耐磨柱4和所述刀体2之间通过中频焊接技术焊接在一起，且用一种复合焊片为焊剂。所述刀体2和所述耐磨柱4之间通过将焊接后的所述刀体2和耐磨柱4放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却连接在一起。所述复合焊片为两片紫铜片中间夹一片银片的结构。本实施例中采用复合焊片为焊剂，并使用中频焊接技术进行焊接，使得刀头与刀体的连接更稳固，刀头不易脱落。由于刀头I和刀体2的材料不同，它们的热膨胀系数相差很大，焊好的刀具两者的收缩不一样，就会产生应力，并使刀头I或刀体2产生裂纹，影响刀具的强度。所以要选择合适的焊剂。所述复合焊片为两片紫铜片中间夹一片银片的结构。并且在焊接所述刀体2和所述刀头I后，将焊接后的所述刀体2和刀头I放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却，以防止刀头和刀体开裂。
制备盾构刀片材料的原材料主要为超粗WC粉末和作为粘结相的高纯度Co粉。采用了 20 μ m的WC粉末的物理性能和化学成分分别如表I所示，采用的1. 2 μ m的Co粉主要性能见表2。选用的WC粉和Co粉纯度很高，杂质含量很低，是理想的原料粉末。WC粉末物理性能化学成分
Scott密度 111.6g/in 元素%元素%
3 WC87.9999Cr0.0011
Ct5.99Co0.000权利要求
1.一种掘进机用刀削工具，其特征在于包括刀体、设于刀体一端的刀头，以及环设于所述刀体侧面的堆焊和耐磨柱，所述刀体的另一端与一掘进机相连，所述刀头的制作材料为硬质合金材料，所述硬质合金材料的原材料包括碳化钨粉，并且以钴粉为粘结相制备而成。
2.如权利要求1所述的掘进机用刀削工具，其特征在于所述刀体的材料为经过了热处理的合金钢材料。
3.如权利要求1所述的掘进机用刀削工具，其特征在于所述刀体和所述刀头之间通过中频焊接技术焊接在一起，且用一种复合焊片为焊剂。
4.如权利要求3所述的掘进机用刀削工具，其特征在于所述刀体和所述刀头之间通过将焊接后的所述刀体和刀头放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却连接在一起。
5.如权利要求1所述的掘进机用刀削工具，其特征在于所述刀体侧面设有圆形槽，所述耐磨柱通过所述圆形槽与所述刀体连接。
6.如权利要求1所述的掘进机用刀削工具，其特征在于所述耐磨柱和所述刀体之间通过中频焊接技术焊接在一起，且用一种复合焊片为焊剂。
7.如权利要求6所述的掘进机用刀削工具，其特征在于所述刀体和所述耐磨柱之间通过将焊接后的所述刀体和耐磨柱放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却连接在一起。
8.如权利要求3或6所述的掘进机用刀削工具，其特征在于所述复合焊片为两片紫铜片中间夹一片银片的结构。
9.一种掘进机用刀削工具的制造方法，其特征在于包括如下步骤501:提供一个合金钢材料的刀体，将一个刀头焊接在所述刀体的一端；所述刀头的制作材料为硬质合金材料，制备所述硬质合金材料的原材料包括碳化钨粉，并且以钴粉为粘结相；502:在所述刀体的侧面焊接若干耐磨柱；503:对所述刀体的侧面进行堆焊处理。
10.如权利要求9所述的一种掘进机用刀削工具的制造方法，其特征在于在所述步骤SOl中，焊接所述刀头与所述刀体时，使用一种复合焊片为焊剂，并采用中频焊接技术进行焊接。
11.如权利要求9所述的一种掘进机用刀削工具的制造方法，其特征在于在所述步骤S02中，焊接所述耐磨柱与所述刀体时，使用一种复合焊片为焊剂，并采用中频焊接技术进行焊接。
12.如权利要求10或11所述的一种掘进机用刀削工具的制造方法，其特征在于所述复合焊片为两片紫铜片中间夹一片银片的结构。
13.如权利要求9所述的一种掘进机用刀削工具的制造方法，其特征在于所述步骤S02中还包括在所述刀体的侧面开若干圆形槽，然后将所述耐磨柱焊接在所述圆形槽内，所述圆形槽的数量与所述耐磨柱的数量对应。
14.如权利要求9所述的掘进机用刀削工具的制造方法，其特征在于在所述步骤SOl中，还包括将焊接后的所述刀体和刀头放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却。
15.如权利要求9所述的掘进机用刀削工具的制造方法，其特征在于在所述步骤S02中，还包括将焊接后的所述刀体和耐磨柱放进800摄氏度的电炉中随炉逐渐冷却。
16.如权利要求9所述的掘进机用刀削工具的制造方法，其特征在于所述刀体为经过了热处理的合金钢材料。
全文摘要
本发明提供一种掘进机用刀削工具及其制造方法，包括刀体、设于刀体一端的刀头，以及环设于所述刀体侧面的堆焊和耐磨柱，所述刀体的另一端与一掘进机相连，所述刀头的制作材料为硬质合金材料，所述硬质合金材料的原材料包括碳化钨粉，并且以钴粉为粘结相制备而成。本发明利用自制硬质合金材料制作了刀头，所述硬质合金材料由碳化钨粉为主要原材料，钴粉为粘结相制备而成，相较于现有技术中的刀头，其具有更佳的耐磨性和抗冲击性，在有效切割岩石的同时，还能保证其自身不至于过多的磨损，同时，通过堆焊与耐磨柱的设置提高了刀体侧面的耐磨性能。提供一种切割性能更佳，且更耐磨的掘进机用刀削工具。
文档编号E21D9/08GK103032074SQ201210533700
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者毕伟麟, 吴金山, 黄毅, 应建华, 滕延锋, 陈建民 申请人:上海市机械施工有限公司