一种高耐磨滚刀的制作方法

1.本发明属于盾构机滚刀技术领域，具体涉及一种高耐磨滚刀。


背景技术：

2.盾构机用于建设大型的地下工程，因此盾构机体型庞大，盾构机的刀具在工作的过程中会受到巨大的压力与摩擦力，特别是滚刀，滚刀设在盾构机刀盘前面，具有破岩的作用，在破岩的过程中受到巨大的推力与摩擦力，并且岩石的碎片会对滚刀的刀毂和端盖造成磨损，导致刀毂漏油或刀毂内的轴承损坏，而且滚刀在长时间与岩石进行摩擦和碾压破碎过程中产生热能，且滚刀又是金属材质，因金属导热效果好的特性导致滚刀自身在长时间的挖掘过程中积攒大量的热量使得滚刀的温度上升，滚刀在受热膨胀的同时又受滚刀与刀毂之间的过盈配合产生的作用力，使得滚刀内表面发生形变而与刀毂之间产生间隙，致使滚刀在挖掘过程中与刀毂发生窜动而不断加重滚刀对滚刀限位挡圈的挤压力甚至挤碎滚刀挡圈，降低滚刀的稳定性，缩短滚刀的使用寿命。
3.例如公开号cn207144950u，一种高耐磨盘形滚刀，包括刀轴、套设于刀轴上的刀毂、设于刀毂外面的刀圈，刀毂外表面设有可拆卸的保护层，保护层上设有凸起的耐磨合金件，刀毂圆周侧面与保护层内侧之间通过锯齿咬合限定。
4.上述滚刀虽然刀毂外表面设有可拆卸的保护层来保护刀毂，但是滚刀在长时间与岩石进行摩擦和碾压破碎过程中产生热能还是会让滚刀受热膨胀，使滚刀在挖掘过程中与刀毂发生窜动，导致滚刀挤碎滚刀挡圈，让滚刀的使用寿命减低。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高耐磨滚刀，解决了滚刀在长时间与岩石进行摩擦和碾压破碎过程中产生热能导致滚刀不稳定和滚刀外壳受到摩擦力导致刀毂漏油或刀毂内的轴承损坏的问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种高耐磨滚刀，包括刀圈、刀毂、两端盖和保护膜层，所述刀圈套设于刀毂外表面，所述刀毂安装于两端盖之间，所述保护膜层涂覆在刀毂和端盖外表面，所述保护膜层同时涂覆在刀毂和刀圈的连接处。
7.该高耐磨滚刀通过在刀毂和端盖的外表面涂抹了一层保护膜层来对刀毂和端盖进行保护，让滚刀在挖掘过程中受到摩擦力时保护膜层可以保护刀毂和端盖不受到损坏，同时在挖掘过程中产生的热量也会被保护膜层吸收一部分的热量，让滚刀受到的热量降低，提高滚刀的稳定性，延长滚刀的使用寿命。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述保护膜层包括耐磨层、耐热层、防尘密封层和基层，所述基层位于刀毂外表面，所述耐磨层、耐热层、防尘密封层和基层由外向内依次设置。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述耐磨层由高锰钢构成。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述耐热层由黑钛材料构成。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述防尘密封层由碳化钨材料构成。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述基层由氟碳材料组成。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述基层、防尘密封层、耐热层和耐磨层均采用焊接喷粉工艺一层一层的涂覆在刀毂外表面。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述耐磨层的表面还嵌设有耐磨颗粒，所述耐磨颗粒通过粘接剂与耐磨层连接，所述耐磨颗粒为硬质合金颗粒。
15.本发明的有益效果为：通过在刀毂和端盖的外表面涂抹了一层保护膜层来对刀毂和端盖进行保护，让滚刀在挖掘过程中受到摩擦力时保护膜层中的耐磨层可以保护刀毂和端盖不受到损坏，同时在挖掘过程中产生的热量也会被耐热层吸收一部分的热量，让滚刀受到的热量降低，提高滚刀的稳定性，延长滚刀的使用寿命。
附图说明
16.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
17.图1为本发明的立体图；
18.图2为本发明正视剖视图；
19.图3为图2a处放大图；
20.图4为图2b处放大图；
21.图5为本发明保护膜层示意图；
22.图6为本发明保护膜层剖视图；
23.主要元件符号说明
24.图中：1、刀圈；2、刀毂；3、端盖；4、保护膜层；41、耐磨层；411、耐磨颗粒；42、耐热层；43、防尘密封层；44、基层。
具体实施方式
25.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
26.请参阅图1-6，本实施例提供了一种高耐磨滚刀，包括刀圈1、刀毂2、两端盖3和保护膜层4，刀圈1套在刀毂2的外表面上，刀毂2安装于两端盖3之间，保护膜层4涂抹在刀毂2和端盖3的外表面，保护膜层4同时涂覆在刀毂2与刀圈1的连接处，同时由于保护膜层4的厚度一般都较薄，为0.15mm至0.5mm之间，这个厚度的保护膜层4覆盖在滚刀外时不会对滚刀在破岩过程中对滚刀的运转造成影响，不会因为保护膜层4的厚度过高导致滚刀在破岩的过程中影响滚刀与岩石的接触面积，从而影响滚刀的效率，当盾构机开始工作时，滚刀在破岩的过程中受到巨大的推力与摩擦力，并且岩石的碎片会对滚刀的刀毂2和端盖3造成磨损，这时，覆盖在刀毂2和端盖3外表面的保护膜层4可以保护刀毂2和端盖3让其不造成磨损，在对滚刀进行维修时若刀毂2和端盖3本身未受到损坏时可以进行在其外表面之间涂抹保护膜层4就可以继续进行使用，减少了维修成本，同时在在挖掘过程中产生的热量也会被保护膜层4吸收一部分的热量，让滚刀受到的热量降低，提高滚刀的稳定性，延长滚刀的使用寿命。
27.为了更好的起到保护作用，在一实施例中，保护膜层4包括耐磨层41、耐热层42、防
尘密封层43和基层44，耐磨层41、耐热层42、防尘密封层43和基层44有外向内依次设置，耐磨层41处于最外面，直接与岩石接触，用来提高保护膜层4的耐磨性，设置在耐磨层41后面的耐热层42将挖掘过程中产生的一部分热量进行吸收，减少热量对刀圈1的影响，提高滚刀的稳定性，在耐热层42后面的防尘密封层43可以保护端盖3与刀毂2之间，阻挡外部的灰尘进入到刀毂2内而导致滚刀受到损坏，最内层的基层44为整个保护膜层4提供一定的机械强度和增强拉力，让保护膜层4具有更高的强度来起到保护作用。
28.为了减少刀毂2和端盖3受到摩擦力的影响，在一实施例中，耐磨层41由高锰钢组成，在高锰钢中添加了一部分的陶瓷颗粒，高锰钢的硬度hrc可达65～80，这让耐磨层41可以承受更大的摩擦力，而陶瓷颗粒的熔点高、硬度高、耐磨性好、性能稳定，通过陶瓷颗粒可以增强耐磨层41的耐磨、耐热和耐腐蚀性，让耐磨层41具有更高的性能来保护刀毂2和端盖3。
29.为了减少刀圈1的热量，在一实施例中，耐热层42由黑钛材料构成，黑钛具有成本低、换热效率高、耐腐蚀性能好和环保性能好的特点，能够节约生产成本和提高耐热层42的性能，通过黑钛高效率的换热性能，让耐热层42可以将刀圈1在运转过程中产生的热量吸收一部分，让刀圈1的热量降低，提高滚刀的稳定性，延长滚刀的使用寿命。
30.为了起到良好的密封效果，在一实施例中，防尘密封层43由碳化钨材料构成，由碳化钨材料构成的防尘密封层43具有优良的耐磨性、耐腐蚀性，同时碳化钨中通常使用钴来作为粘接剂，可以提高密封性，所以让防尘密封层43可以很好的阻挡外部的灰尘进入到刀毂2内，而且可以进一步的提高耐磨性，让保护膜层4的耐磨性提高，使得滚刀的使用寿命增加，同时可以减少滚刀内部受到灰尘的影响而导致损坏的情况发生。
31.为了对保护膜层4具有更好的强度，在一实施例中，基层44由氟碳材料组成，由氟碳构成的基层44坚韧度高，同时耐冲击、抗屈曲和耐磨性好，而且有极佳的物理机械性能，通过氟碳材料构成的基层44可以让保护膜层4拥有更好的的耐磨性和机械强度，还可以提高保护膜层4的使用寿命。
32.为了让各层之间更好的涂覆在滚刀表面，在一实施例中，基层44、防尘密封层43、耐热层42和耐磨层41均采用焊接喷粉工艺一层一层的涂覆在刀毂2外表面，通过焊接喷粉工艺可以让各层更好的涂覆在滚刀的外表面，让各层的连接更加的牢固，保证了保护膜层4的使用时间，不会在滚刀运行的过程中发生脱落的情况发生。
33.为了增加耐磨层41的耐磨性，在一实施例中，耐磨层41的表面还嵌设有耐磨颗粒411，耐磨颗粒411通过粘接剂连接在耐磨层41表面，粘接剂由粘接金属构成，粘接金属可以为镍基合金、铁基合金或者铜基合金，镍基合金的熔点和其他合金相比较低，方便耐磨颗粒411嵌设在耐磨层41上，镍基合金固化后为金属，以此来保证耐磨颗粒411的稳定性，同时通过在耐磨层41的表面嵌设的耐磨颗粒411来减少耐磨层41的损耗，让耐磨层41不会与岩石直接接触，减少了耐磨层41的接触面积让耐磨层41可以使用更长的时间。
34.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。