一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿的制作方法

1.本实用新型涉及矿山采掘设备领域，具体涉及一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿。


背景技术：

2.截齿是掘进机等煤矿开采机械中用于落煤、碎煤及破碎岩石的主要工具，在掘进过程中，截齿不断受煤和岩石的冲击和摩擦作用，工况恶劣、受力情况复杂，齿头易磨损出现脱落，需停机换齿，不但增加生产成本，而且直接影响生产效益。
3.为了增加截齿的硬度和耐磨性，一般的截齿是将硬质合金头通过钎焊的方式镶嵌在钢质齿体上，并在截齿前端外表面堆焊耐磨涂层用于保护齿头，提高其硬度和耐磨性。但由于堆焊的耐磨涂层厚度较小，结构疏松，很容易被磨损消耗，这样用于固定齿头的齿体顶端还是会暴露出来而被磨损，造成齿头的脱落；现有技术中有把耐磨涂层更换为硬度更高的钢环并通过钎焊设在齿头外侧的做法，但结构设计存在不合理之处，导致焊缝间隙难以控制，焊接质量难以保证，且钢环的耐磨性提升有限、韧性不足，仍然易出现碎断、脱落的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿，通过优化截齿头部的结构，有效加强截齿头部耐磨性、保护齿头不易碎断、脱落，使用寿命长。
5.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
6.一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿，包括合金钢齿柄、硬质合金齿和wc硬质合金环，所述合金钢齿柄的头部中心设凹孔连接所述硬质合金齿，环绕所述合金钢齿柄头部的外周侧通过钎焊设有所述wc硬质合金环，所述wc硬质合金环由高co含量的粗颗粒合金制备，内孔设计为直孔，所述wc硬质合金环平均厚度3-8mm，所述钎焊的焊缝间隙0.05-0.3mm。
7.进一步地，所述wc硬质合金环内孔的上下两个端面处分别设有c0.5-3的倒角。
8.进一步地，所述合金钢齿柄的头部外周侧设有垂直台阶面，所述wc硬质合金环设置在所述台阶面上。
9.进一步地，wc硬质合金环的外周面形状与合金钢齿柄的外周面形状匹配，两者连接构成流畅的外周曲线。
10.有益效果
11.1、本实用新型优化改进截齿齿头部分的结构，使用wc硬质合金环通过钎焊设置在齿柄头部外侧，该合金环由高co含量的粗颗粒合金制备，具有高韧性与耐磨性，相比合金钢环，进一步加强齿柄头部强度和韧性，提高头部耐磨性，从而有效保护合金齿不易脱落，延长其使用寿命。
12.2、本实用新型通过优化设计合金环形状与合金钢齿柄的连接方式，改善合金环的
焊接效果，将合金环内孔设计为直孔，方便焊接和控制焊缝间隙，通过钎焊连接，焊缝间隙控制在0.05-0.3mm，有效提高焊接质量，从而保证齿头的强度。合金环平均厚度为3-8mm，设置在齿头外侧台阶面上，且外表面设为与齿柄外侧匹配的形状，既降低了合金环材料的原料成本，又能保证截齿产品外形的流畅性。
附图说明
13.图1 本实用新型截齿的结构示意图。
14.附图标记： 1、硬质合金齿，2、wc硬质合金环，3合金钢齿柄。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。
16.如图1所示，一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿，包括硬质合金齿1、wc硬质合金环2和合金钢齿柄3；所述硬质合金齿1安装在合金钢齿柄3头部中心的凹孔内，所述的wc硬质合金环2为环状结构，通过钎焊设置在合金钢齿柄3头部外周侧；该wc硬质合金环由高co含量的粗颗粒合金制备，co含量8-15%，wc晶粒度1-30μ，ms%相对磁饱和40-98，hc(oe)矫顽磁力30-110，具有高耐磨高韧性的特点，可有效提高合金环韧性与耐磨性，从而保证截齿头部的高耐磨性，使其在使用中不易磨损，从而有效保护硬质合金齿1不易脱落。
17.进一步地，通过设计合金环形状与合金钢齿柄的连接方式，改善合金环的焊接效果：wc硬质合金环2的内孔设计为直孔， wc硬质合金环2通过钎焊方式焊接在合金钢齿柄3的头部外侧，直孔的设计更方便焊接且使得焊缝间隙能够控制在0.05-0.3mm，提高焊接质量，保证齿头的牢靠性。
18.wc硬质合金环2的内孔的上下两个端面处有c0.5-3的倒角，方便将其装配在齿头外侧；另外，合金环材质为高钴含量的wc硬质合金，若合金环设计的太厚，则增加材料成本，若合金环设计的太薄，则与涂层类似，不利于提高截齿头部的耐磨性，本实用新型的wc硬质合金环2平均厚度3-8mm，钎焊在头部外侧，厚度设计合理，既能提高截齿头部的耐磨性，又能节省材料节约成本。
19.合金钢齿柄3由合金钢材料制成，所述硬质合金齿1及wc硬质合金环2均为通过粉末烧结制成的硬质合金。
20.合金钢齿柄3的头部外侧设有与wc硬质合金环2内孔形状匹配的台阶面，所述wc硬质合金环2设置在所述台阶面上，外部轮廓与合金钢齿柄3的外周面形状相匹配，两者连接构成流畅的外周曲线，且本实用新型的合金钢齿柄3柄部与传统截齿一致，能与现有设备完美适配，可以实现对现有截齿的无障碍替换。
21.本实用新型将具有高耐磨高韧性特点的wc硬质合金环钎焊在合金钢齿柄锻件的外面，并且通过优化合金环的结构设计，保证了合金环与齿头部位的焊接质量，很好地解决了现有技术中截齿头部耐磨性不够导致齿头易脱落的问题，能够对齿头形成有效保护，提高其耐磨性，且合金环具有高韧性不易碎裂脱落，进一步保证了截齿的使用寿命，极大降低了齿头磨损脱落导致的停机更换频率，有效降低生产成本、提高生产效率。
22.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟
悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，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，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿，其特征在于：包括合金钢齿柄、硬质合金齿和wc硬质合金环，所述合金钢齿柄的头部中心设凹孔连接所述硬质合金齿，环绕所述合金钢齿柄头部的外周侧通过钎焊设有所述wc硬质合金环，所述wc硬质合金环由高co含量的粗颗粒合金制备，内孔设计为直孔，所述wc硬质合金环平均厚度3-8mm，所述钎焊的焊缝间隙0.05-0.3mm。2.如权利要求1所述的一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿，其特征在于，所述wc硬质合金环内孔的上下两个端面处分别设有c0.5-3的倒角。3.如权利要求1所述的一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿，其特征在于，所述合金钢齿柄的头部外周侧设有垂直台阶面，所述wc硬质合金环设置在所述台阶面上。4.如权利要求1所述的一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿，其特征在于，wc硬质合金环的外周面形状与合金钢齿柄的外周面形状匹配，两者连接构成流畅的外周曲线。

技术总结
本实用新型涉及一种高耐磨高韧性硬质合金环截齿，包括合金钢齿柄、硬质合金齿和WC硬质合金环，所述合金钢齿柄的头部中心设凹孔镶嵌所述硬质合金齿，通过优化截齿齿头部分的结构，在合金钢齿柄头部的外周侧通过钎焊设WC硬质合金环，并优化设计合金环形状与合金钢齿柄的连接方式，加强齿柄头部强度和韧性，有效加强截齿头部耐磨性、保护齿头不易碎断、脱落，降低生产成本、提高生产效益。提高生产效益。提高生产效益。


技术研发人员：潘志忠 杨跃 李志鹏 于通 崔盼超 张峰
受保护的技术使用者：洛阳金鹭硬质合金工具有限公司
技术研发日：2022.01.19
技术公布日：2022/10/21