一种带可拆卸锥齿齿座总成的六方锁合截割头的制作方法

本实用新型属于煤矿采掘机械截割装置配件的技术领域，具体公开了一种带可拆卸锥齿齿座总成的六方锁合截割头。

背景技术：

截割头是掘进机械破岩掘进的关键刀具，承受非常大的截割扭矩和各参与破岩截齿产生的冲击载荷。截割头通常采用渐开线花键、法兰平键或涨紧套形式通过中间轴在减速器的输出端。在破岩强烈冲击载荷作用下，渐开线花键易发生压溃失效；法兰平键连接结构会增加截割头直径，造成截割头大端严重磨损；涨紧套也会因摩擦力不足或其它因素导致的摩擦力降低造成滑动失效。截齿座通常焊接在截割头或截割滚筒体外表面上，截齿插入在截齿座的安装孔中。在煤炭开采后岩石开掘过程中，通常伴随着截齿和齿座的明显磨损现象。当磨损发生在截齿上，可以采用将截齿从截齿座的安装孔中取出，更换新的截齿。然而当截齿座发生磨损时，由于截齿座与截割头或截割滚筒体焊为一体，因此无法进行截齿座的更换，此时截割头或截割滚筒不得不进行升井维修。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带可拆卸锥齿齿座总成的六方锁合截割头，既能够实现截割头与中间轴的可靠连接，又能实现锥齿齿座的非焊接式快速装卸。

为实现上述目的，本实用新型提供一种带可拆卸锥齿齿座总成的六方锁合截割头，包括锥齿齿座、连接座、固定块以及截割头；锥齿齿座上设置有与锥形截齿配合的安装孔，下部设置有快插榫；连接座焊接在截割头的表面，设置有与快插榫配合的插装槽以及与固定块配合的固定块安装位；固定块安装位自插装槽的插入口向前延伸，设置有固定槽；固定块的底面设置有与固定槽配合的止动键；固定槽和止动键上均设置有螺孔，固定螺钉穿过螺孔将固定块固定在固定块安装位上；截割头内设置有凸起的大止口、自大止口的顶边向内延伸的连接六方、自连接六方的顶边向内延伸的连接端板；连接六方为正六边形孔；连接端板上设置有小止口和安装螺孔；大止口、连接六方和小止口的中心与截割头的中心共线。

进一步地，锥齿齿座的前面与切屑接触的区域为夹角为钝角的分离面。

进一步地，分离面上镶嵌有与水平方向成锐角的耐磨分料块；耐磨分料块为硬质合金。

进一步地，快插榫为t形榫，两侧的侧定位面之间的距离由前到后逐渐减小，侧定位面与后端面之间通过导向斜面过渡连接；插装槽与快插榫配合。

进一步地，锥齿齿座的安装孔包括由前至后半径依次减小的第一台阶孔、第二台阶孔和第三台阶孔；第一台阶孔和第二台阶孔内过盈配合有衬环。

进一步地，上述带可拆卸锥齿齿座总成的六方锁合截割头，还包括锥形截齿，锥形截齿的齿柄插设在衬环内，且齿肩抵靠在衬环上；衬环的硬度大于锥形截齿的硬度。

进一步地，齿肩的底面设置有环形的凹肩；衬环上设置有与凹肩配合的凸肩。

进一步地，连接座上与固定块安装位对应的侧面为减磨面；固定块的两侧为减磨面；两侧减磨面之间的距离由前到后逐渐增大。

进一步地，连接座的底面与侧面通过向内倾斜的焊接坡面过渡连接。

本实用新型的有益效果是：

（1）锥齿齿座的快插榫与连接座的插装槽配合，实现快速拆装，固定块用于在快插榫与插装槽装配后固定在连接座上，封闭插装槽的插入口，保证锥齿齿座和连接座的可靠连接，防止截割过程中锥齿齿座脱落；

（2）在截割头旋转过程中，连接六方的六个面均能与中间轴的对应表面接触，能有效降低接触压力，避免花键因强度不足或涨套摩擦力下降导致的失效，避免使用法兰平键连接结构从而有效减小截割头直径，提高截割头破岩能力；

（3）截割头通过双止口结构确定其在中间轴上的轴向定位位置，其中小止口有效配合长度大于大止口的长度，因此，在截割头与截割臂上的中间轴连接时，小止口先进入有效配合，在小止口导向作用下，大止口进入配合，降低了在井下现场更换截割头的难度，连接端板上设置有用于确定截割头轴向位置的安装螺孔，安装螺栓穿过该孔能够将截割头与截割臂上的中间轴连接为一体。

附图说明

图1为带可拆卸锥齿齿座总成的六方锁合截割头的结构示意图；

图2为锥齿齿座、连接座和固定块的爆炸图的爆炸图；

图3为图2所示爆炸图的另一方向视图；

图4为锥齿齿座的结构示意图；

图5为锥形截齿和锥齿齿座的装配图；

图6为锥齿齿座和连接座的装配图；

图7为图6所示装配图a-a方向的剖视图；

图8为图6所示装配图b-b方向的剖视图。

图中：1-锥齿齿座；1.1-安装孔；1.2-快插榫；1.3-分离面；1.4-耐磨分料块；1.5-侧定位面；1.6-导向斜面；2-连接座；2.1-插装槽；2.2-固定槽；2.3-焊接坡面；3-固定块；3.1-止动键；4-截割头；4.1-大止口；4.2-连接六方；4.3-连接端板；4.4-小止口；4.5-安装螺孔；5-锥形截齿；5.1-凹肩；6-固定螺钉；7-衬环；7.1-凸肩；8-减磨面。

具体实施方式

本实施例提供一种带可拆卸锥齿齿座总成的六方锁合截割头，包括锥齿齿座1、连接座2、固定块3以及截割头4；锥齿齿座1上设置有与锥形截齿5配合的安装孔1.1，下部设置有快插榫1.2；连接座2焊接在截割头4的表面，设置有与快插榫1.2配合的插装槽2.1以及与固定块3配合的固定块安装位；固定块安装位自插装槽2.1的插入口向前延伸，设置有固定槽2.2；固定块3的底面设置有与固定槽2.2配合的止动键3.1；固定槽2.2和止动键3.1上均设置有螺孔，固定螺钉6穿过螺孔将固定块3固定在固定块安装位上；截割头4内设置有凸起的大止口4.1、自大止口4.1的顶边向内延伸的连接六方4.2、自连接六方4.2的顶边向内延伸的连接端板4.3；连接六方4.2为正六边形孔；连接端板4.3上设置有小止口4.4和安装螺孔4.5；大止口4.1、连接六方4.2和小止口4.4的中心与截割头4的中心共线。

锥齿齿座1的快插榫1.2与连接座2的插装槽2.1配合，实现快速拆装，固定块3用于在快插榫1.2与插装槽2.1装配后固定在连接座2上，封闭插装槽2.1的插入口，保证锥齿齿座1和连接座2的可靠连接，防止截割过程中锥齿齿座1脱落；在截割头4旋转过程中，连接六方4.2的六个面均能与中间轴的对应表面接触，能有效降低接触压力，避免花键因强度不足或涨套摩擦力下降导致的失效，避免使用法兰平键连接结构从而有效减小截割头4直径，提高截割头4破岩能力；截割头4通过双止口结构确定其在中间轴上的轴向定位位置，其中小止口4.4有效配合长度大于大止口4.1的长度，因此，在截割头4与截割臂上的中间轴连接时，小止口4.4先进入有效配合，在小止口4.4导向作用下，大止口4.1进入配合，降低了在井下现场更换截割头的难度，连接端板4.3上设置有用于确定截割头4轴向位置的安装螺孔4.5，安装螺栓穿过该孔能够将截割头4与截割臂上的中间轴连接为一体。

进一步地，锥齿齿座1的前面与切屑接触的区域为夹角为钝角的分离面1.3，能有效减轻截割头旋转时，切屑等磨蚀性物质对齿座的冲击磨损。该钝角主要是根据截齿在实际工作中，磨损后测量到的磨损状态对应的角度，通常不低于90°，在120°-160°之间。在不降低锥齿齿座1整体强度的情况下，该钝角越小阻力越小，对磨损的抑制作用越明显，使用效果越好。图中的示意角度是150°。

进一步地，分离面1.3上镶嵌有与水平方向成锐角的耐磨分料块1.4，使切屑顺锥齿齿座1移动方向顺利排出；耐磨分料块1.4为硬质合金。根据截割头4截割岩石时，齿尖（硬质合金1.6部分）的线速度不超过截割煤岩的设计标准，该锐角的合理范围为20-30°。图中该角度约为22°。

进一步地，快插榫1.2为t形榫，两侧的侧定位面1.5之间的距离由前到后逐渐减小，侧定位面1.5与后端面之间通过导向斜面1.6过渡连接；插装槽2.1与快插榫1.2配合。快插榫1.2的侧定位面1.5和导向斜面1.6可沿着插装槽2.1快速插入，实现插入方向的自动定位。两侧的侧定位面1.5之间的夹角为自定位角。

进一步地，锥齿齿座1的安装孔1.1包括由前至后半径依次减小的第一台阶孔、第二台阶孔和第三台阶孔；第一台阶孔和第二台阶孔内过盈配合有衬环7，使二者成为整体式结构，提高锥齿齿座1与衬环7连接的可靠性。

进一步地，上述可拆卸齿座的干式截割头或截割滚筒总成，还包括锥形截齿5，锥形截齿5的齿柄插设在衬环7内，且齿肩抵靠在衬环7上；衬环7的硬度大于锥形截齿5的硬度。衬环7由高耐磨性合金钢经过热处理制成，当锥形截齿5在衬环7中旋转时产生摩擦磨损时，由于衬环7的硬度高于锥形截齿5的硬度，因此磨损将主要发生在齿肩与与衬环7接触的端面上，当锥形截齿5因磨损发生失效时，更换易损零部件锥形截齿5即可。

进一步地，齿肩的底面设置有环形的凹肩5.1；衬环7上设置有与凹肩5.1配合的凸肩7.1。齿肩和衬环7通过环形锥面相互扣合，齿肩可在衬环7中自由旋转而不从衬环7中脱出。齿肩和衬环5通过环形锥面相互接触，从有效增大接触面积，降低接触比压，降低磨损，此外凸肩-凹肩扣合结构还能起到防止锥形截齿5在安装孔1.1中由于装配间隙或由于齿柄圆柱表面磨损导致的锥形截齿5晃动，能在截割过程中有效稳定锥形截齿5。

进一步地，连接座2上与固定块安装位对应的侧面为减磨面8；固定块3的两侧为减磨面8；两侧减磨面8之间的距离由前到后逐渐增大，在连接座2运动方向上形成直角，降低截割头4的旋转工作阻力。

进一步地，连接座2的底面与侧面通过向内倾斜的焊接坡面2.3过渡连接。通过焊接坡面2.3可将连接座2焊接到截割头4的表面。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。