一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀的制作方法

本技术属于盾构刀领域，尤其涉及一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀。

背景技术：

1、盾构刀具结构和性能对掘进速率起着至关重要的作用。撕裂刀是盾构机上应用最为广泛的软土层掘进刀具，常用于20mpa以下软土或全风化岩地质层中。撕裂刀的功能是破坏土体原有应力和掌子面的整体稳定性，进而减小切削土体的力矩。撕裂刀磨损的主要原因是在撕裂土体过程中刀具受土体摩擦力导致刀高减小，严重时可造成崩刃。撕裂刀磨损严重时刀高减小，在切削过程中撕裂刀的力矩增大，使刀的磨损过程加快。切削相同土体的时间增加，容易造成超挖现象。特别是当盾构机掘进的岩层中含有大量的细砂、中粗砂时，由于沙石粗糙度较高作用，刀具极容易磨损，进而导致盾构推力增大，掘进速度变慢，大大降低刀具的使用寿命。为了保证正常的掘进，需要频繁更换刀具，这不但影响工作效率，同时还增加了工程建设的成本。

2、现有的撕裂刀为了提高耐磨性能，通常会在切削侧安装耐磨合金，如现有专利cn201521117091.3公开的一种盾构机用可快速拆装撕裂刀，包括刀座和刀体，刀体包括连接端和切削端；所述的连接端与刀座焊接；切削端包括一个端面、相对的两个窄侧面和相对的两个宽侧面；端面设置有端面合金齿；窄侧面上设置有窄侧合金齿；宽侧面上设置有柱状合金齿和条状合金层。该撕裂刀在遇到强风化安山岩时能够有效抵抗岩层的破坏力，提高了破岩能力。不过，由于该撕裂刀的柱状合金齿和条状合金层在导体上的分布相对对称，而且离刀体高点的位置比较远，所以该撕裂刀的刀高还是容易受损变小，并会加速刀具的磨损，同时也影响盾构机的开挖与掘进性能。再者，现有的39号、40号和41号金刚石撕裂刀的主合金顶面要高于基体的顶面且势差较大，这样非常容易导致该撕裂刀的刀高在非设计周期内降低，直接影响该撕裂刀的使用寿命。

技术实现思路

1、本实用新型针对上述的撕裂刀所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、耐磨性较高且使用寿命较长的一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀。

2、为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为，本实用新型提供的一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀，包括基体，所述基体包括主切削侧和主受力侧，所述主切削侧上设置有主合金，所述主合金的顶端与基体顶部的势差小于1cm,所述主切削侧上设置有用来安装主合金的主合金槽和位于主合金槽下方的多个保护槽，所述保护槽中均设置有多个紧密相接呈一字型的金刚石耐磨块，所述主受力侧设置有高硬度陶瓷耐磨层和靠近主受力侧顶端均匀分布的金刚石耐磨片。

3、作为优选，所述保护槽包括间隔分布的二阶槽和一阶槽，所述二阶槽的长度大于一阶槽的长度，所述二阶槽与主合金槽连通且其内部的金刚石耐磨块与主合金无缝接触。

4、作为优选，所述基体为柱形结构且其顶端为斜面。

5、作为优选，所述金刚石耐磨片沿基体顶端的倾斜方向分布一排，所述基体上靠近其最顶端的位置设置有多个金刚石耐磨片且沿基体的侧边方向均匀分布。

6、作为优选，所述主合金包括主块和边块，所述主块的长度大于边块且边块靠近基体的最高方向分布，所述边块的长度大于主块长度的1/5。

7、与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

8、1、本实用新型提供的一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀，在其主切削侧和主受力侧设置了金刚石耐磨块和高硬度陶瓷耐磨层可提高本撕裂刀的耐磨性，而且控制基体顶面与主合金保持合理的势差，使主合金保持较大的埋深，再加上主受力侧上还有一定厚度的金刚石耐磨片，能够令该撕裂刀具有较高的抗挤压性、耐磨性和耐冲击性，有效延长本撕裂刀的使用寿命2-5倍。本实用新型设计合理、结构简单、耐磨性较高且使用寿命较长，适合大规模推广。

技术特征：

1.一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀，包括基体，所述基体包括主切削侧和主受力侧，所述主切削侧上设置有主合金，其特征在于，所述主合金的顶端与基体顶部的势差小于1cm,所述主切削侧上设置有用来安装主合金的主合金槽和位于主合金槽下方的多个保护槽，所述保护槽中均设置有多个紧密相接呈一字型的金刚石耐磨块，所述主受力侧设置有高硬度陶瓷耐磨层和靠近主受力侧顶端均匀分布的金刚石耐磨片。

2.根据权利要求1所述的一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀，其特征在于，所述保护槽包括间隔分布的二阶槽和一阶槽，所述二阶槽的长度大于一阶槽的长度，所述二阶槽与主合金槽连通且其内部的金刚石耐磨块与主合金无缝接触。

3.根据权利要求2所述的一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀，其特征在于，所述基体为柱形结构且其顶端为斜面。

4.根据权利要求3所述的一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀，其特征在于，所述金刚石耐磨片沿基体顶端的倾斜方向分布一排，所述基体上靠近其最顶端的位置设置有多个金刚石耐磨片且沿基体的侧边方向均匀分布。

5.根据权利要求4所述的一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀，其特征在于，所述主合金包括主块和边块，所述主块的长度大于边块且边块靠近基体的最高方向分布，所述边块的长度大于主块长度的1/5。

技术总结
本技术属于盾构刀领域，提出一种超耐磨镶嵌金刚石撕裂刀，包括基体，所述基体包括主切削侧和主受力侧，所述主切削侧上设置有主合金，主合金的顶端与基体顶部的势差小于1cm,所述主切削侧上设置有用来安装主合金的主合金槽和位于主合金槽下方的多个保护槽，保护槽中均设置有多个紧密相接呈一字型的金刚石耐磨块，主受力侧设置有高硬度陶瓷耐磨层和靠近主受力侧顶端均匀分布的金刚石耐磨片。本撕裂刀具有较高的抗挤压性、耐磨性和耐冲击性，有效延长使用寿命2‑5倍，而且设计合理、结构简单，适合大规模推广。

技术研发人员：盛元燕,王晓琼,吴玉礼,舒计城,游少强,孟庆丰,吴君才,赵斌,孟文文,徐立鹏
受保护的技术使用者：山东易斯特工程工具有限公司
技术研发日：20230717
技术公布日：2024/1/15