專利名稱：高耐磨金剛石復合截齒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及到煤礦及礦山開采設備領域，特指一種用于采煤機、掘進機等設備 的高耐磨金剛石復合截齒。
技術背景現(xiàn)有技術中，采煤、掘進截齒是大型采煤機和掘進機上的關鍵元件， 一般采用將硬 質合金截齒頭與合金鋼焊接(銅焊)在一起，其主要應用在煤田的采煤、巷道掘進等采 掘領域，隨著資源需求的日趨增長，大型采掘機械的使用越來越廣泛，因而對采掘截齒 的性能提出了更高的要求。目前，采用的硬質合金截齒頭雖然與鋼材相比有較好的耐磨性能，但還是不能滿足 使用壽命的要求，并且由于該種截齒壽命不佳，導致頻繁的更換截齒，使得采掘機械的 效率不能得到充分發(fā)揮。同時，由于截齒柄由合金鋼等材料制備而成，從而使截齒柄極 不耐磨，使硬質合金截齒頭過早的脫落，導致整個截齒提前損毀失效，傳統(tǒng)上采用對截 齒柄進行熱處理或在截齒柄表面堆焊一層耐磨焊條來增加耐磨性，以達到保徑目的，效 果不明顯。特別是在金剛石復合截齒頭的出現(xiàn)，它的高耐磨性高壽命使的截齒柄的壽命 更需要得到很好的保證。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題就在于針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種 結構簡單緊湊、加強截齒柄的保護、從而延長截齒的整體使用壽命、提高采掘機械效率 的高耐磨金剛石復合截齒的截齒保徑。為解決上述技術問題，本發(fā)明提出的解決方案為 一種高耐磨金剛石復合截齒，其 特征在于它包括截齒柄、截齒座以及截齒頭，截齒座連接于截齒柄的一端，截齒頭固 定于截齒座內(nèi)，所述截齒座由硬質合金材料制成。所述截齒頭與截齒座之間的連接方式為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱 壓過盈壓入。所述截齒座與截齒柄之間的連接方式為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱 壓過盈壓入。所述截齒頭包括硬質合金基體和復合于硬質合金基體端部上的金剛石聚晶層。所述截齒柄與截齒座的連接端設有連接部，截齒座上開設有通孔，該連接部和截齒 頭分別套設于通孔內(nèi)的兩端。所述截齒柄與截齒座的連接端設有截齒座容置槽，截齒座上一端開設有截齒頭容置 槽，另一端與截齒座容置槽配合連接，截齒頭套設于截齒座的截齒頭容置槽內(nèi)。所述硬質合金基體端部與金剛石聚晶層的連接面上設有一個或一個以上的凸起部。所述金剛石聚晶層的成分按重量百分比為金剛石80% 82%，硅6% 7%，鈷12% 13%。所述凸起部均勻分布，其高度為0.3 0.8mm，直徑為0.8 1.5mm。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點就在于1、 本發(fā)明最大的特點是一改傳統(tǒng)的截齒結構，加入了硬質合金截齒座部分。這一結 構是針對金剛石復合截齒來設計的，只有這種高效的截齒保徑方法才能很好的滿足高耐磨高壽命金剛石復合截齒的要求；2、 本發(fā)明的硬質合金截齒座有著很好的耐磨性，保證了使用過程中該部位的徑向穩(wěn) 定。在金剛石復合截齒頭有著極高耐磨性和極高壽命下，使其能正常的消耗完，有效提 高截齒的整體壽命；3、 本發(fā)明由于單個截齒整體壽命的大大提高，使得采用金剛石復合截齒的采掘機械 在使用過程中更換截齒的頻率大大降低，從而大幅提高采掘效率；4、 本發(fā)明基于截齒使用壽命的提高和采掘效率的提升，從而使采掘成本大幅度降低。


圖1是本發(fā)明中截齒頭主視結構示意2是本發(fā)明中截齒座一種實施例的主視結構示意圖；圖3是本發(fā)明中截齒柄一種實施例的主視結構示意圖；圖4是本發(fā)明焊接完好截齒的一種實施例的主視結構示意圖；圖5是本發(fā)明中硬質合金基體的結構示意圖；圖6是本發(fā)明中截齒座另一種實施例的主視結構示意圖；圖7是本發(fā)明中截齒柄另一種實施例的主視結構示意圖；圖8是本發(fā)明焊接完好截齒的另一種主視結構示意圖。圖例說明1、截齒柄 2、截齒座3、截齒頭 4、硬質合金基體5、金剛石聚晶層 6、凸起部101、連接部 102、截齒座容置槽201、通孔 202、截齒頭容置槽具體實施方式
以下將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。實施例1:如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明的一種高耐磨金剛石復合 截齒，它包括截齒柄l、截齒座2以及截齒頭3，截齒座2連接于截齒柄1的一端，截齒 頭3固定于截齒座2內(nèi)，所述截齒座2由硬質合金材料制成，硬質合金截齒座2有著很 好的耐磨性，保證了使用過程中該部位的徑向穩(wěn)定。截齒頭1與截齒座2之間的連接方 式可以為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。截齒座2與截齒柄1 之間的連接方式也可以為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。在本 實施例中，截齒柄1與截齒座2的連接端設有連接部101，截齒座2上開設有通孔201， 該連接部101和截齒頭3分別套設于通孔201內(nèi)的兩端，然后焊接即可完成連接。截齒 頭3包括硬質合金基體4和復合于硬質合金基體4端部上的金剛石聚晶層5。金剛石聚晶 層5的成分按重量百分比為金剛石80%、硅7%、鈷13%。硬質合金基體4端部與金剛 石聚晶層5的連接面上設有一個或一個以上的凸起部6。這些均勻分布的凸起部6，其高 度為0.3 0.8mm，直徑為0.8 1.5mm，凸起部6與鄰面由圓弧過渡。凸起部6在界面上 的均勻分布，提高了硬質合金基體4與金剛石聚晶層5的接觸面積，從而有效增強了金 剛石聚晶層5與硬質合金基體4的結合強度，提高產(chǎn)品的抗沖擊能力，延長其使用壽命。 在截齒頭3加工時，先將金剛石和金屬粉料按一定比例混合、攪拌形成金剛石混料，對 硬質合金的表面進行預處理，去油、去除表面氧化層后形成硬質合金基體4，然后把金剛 石混料裝入一碳管中，預壓成型，裝入硬質合金基體4，進行真空凈化處理；接下來將真 空凈化處理后的碳管放入葉臘石中，并在碳管的兩端與葉臘石之間設置導電鋼圈、鈦圓 和碳片，形成合成塊；最后在合成塊中導電鋼圈兩端通入電流，以碳管作為加熱器，在 合成過程中通入電流從而發(fā)熱，加熱時間為50 200秒，合成壓力為80 105 Map，合 成溫度為1500 160CTC，在合成過程中要保證六個合金頂錘同時從前、后、左、右、上、 下六個方向對合成塊進行加壓，利用國產(chǎn)六面頂壓機即可做到。實施例2:如圖l、圖5、圖6、圖7和圖8所示，本發(fā)明的一種高耐磨金剛石復合 截齒，它包括截齒柄l、截齒座2以及截齒頭3，截齒座2連接于截齒柄1的一端，截齒 頭3固定于截齒座2內(nèi)，所述截齒座2由硬質合金材料制成，硬質合金截齒座2有著很好的耐磨性，保證了使用過程中該部位的徑向穩(wěn)定。截齒頭1與截齒座2之間的連接方 式可以為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。截齒座2與截齒柄1 之間的連接方式也可以為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。在本 實施例中，截齒柄1與截齒座2的連接端設有截齒座容置槽102，截齒座容置槽102為沉 孔狀，截齒座2上一端開設有截齒頭容置槽202，另一端與截齒座容置槽102配合連接， 截齒頭3套設于截齒座2的截齒頭容置槽202內(nèi)，然后將截齒柄l、截齒座2、截齒頭3 相互之間的連接部通過焊接固定即可。截齒頭3包括硬質合金基體4和復合于硬質合金 基體4端部上的金剛石聚晶層5。金剛石聚晶層5的成分按重量百分比為金剛石81%、 硅7%、鈷12%。硬質合金基體4端部與金剛石聚晶層5的連接面上設有一個或一個以上 的凸起部6。這些均勻分布的凸起部6，其高度為0.3 0.8mm，直徑為0.8 1.5mm,凸 起部6與鄰面由圓弧過渡。凸起部6在界面上的均勻分布，提高了硬質合金基體4與金 剛石聚晶層5的接觸面積，從而有效增強了金剛石聚晶層5與硬質合金基體4的結合強 度，提高產(chǎn)品的抗沖擊能力，延長其使用壽命。在截齒頭3加工時，先將金剛石和金屬 粉料按一定比例混合、攪拌形成金剛石混料，對硬質合金的表面進行預處理，去油、去 除表面氧化層后形成硬質合金基體4，然后把金剛石混料裝入一碳管中，預壓成型，裝入 硬質合金基體4，進行真空凈化處理；接下來將真空凈化處理后的碳管放入葉臘石中，并 在碳管的兩端與葉臘石之間設置導電鋼圈、鈦圓和碳片，形成合成塊；最后在合成塊中 導電鋼圈兩端通入電流，以碳管作為加熱器，在合成過程中通入電流從而發(fā)熱，加熱時 間為50 200秒，合成壓力為80 105 Map，合成溫度為1500 1600°C，在合成過程中 要保證六個合金頂錘同時從前、后、左、右、上、下六個方向對合成塊進行加壓，利用 國產(chǎn)六面頂壓機即可做到。實施例3:如圖l、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明的一種高耐磨金剛石復合 截齒，它包括截齒柄l、截齒座2以及截齒頭3，截齒座2連接于截齒柄1的一端，截齒 頭3固定于截齒座2內(nèi)，所述截齒座2由硬質合金材料制成，硬質合金截齒座2有著很 好的耐磨性，保證了使用過程中該部位的徑向穩(wěn)定。截齒頭1與截齒座2之間的連接方 式可以為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。截齒座2與截齒柄1 之間的連接方式也可以為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。在本 實施例中，截齒柄1與截齒座2的連接端設有連接部101，截齒座2上開設有通孔201， 該連接部101和截齒頭3分別套設于通孔201內(nèi)的兩端，然后焊接即可完成連接。截齒 頭3包括硬質合金基體4和復合于硬質合金基體4端部上的金剛石聚晶層5。金剛石聚晶層5的成分按重量百分比為金剛石82%、硅6%、鈷12%。硬質合金基體4端部與金剛 石聚晶層5的連接面上設有一個或一個以上的凸起部6。這些均勻分布的凸起部6，其高 度為0.3 0.8mm，直徑為0.8 1.5mm，凸起部6與鄰面由圓弧過渡。凸起部6在界面上 的均勻分布，提高了硬質合金基體4與金剛石聚晶層5的接觸面積，從而有效增強了金 剛石聚晶層5與硬質合金基體4的結合強度，提高產(chǎn)品的抗沖擊能力，延長其使用壽命。 在截齒頭3加工時，先將金剛石和金屬粉料按一定比例混合、攪拌形成金剛石混料，對 硬質合金的表面進行預處理，去油、去除表面氧化層后形成硬質合金基體4，然后把金剛 石混料裝入一碳管中，預壓成型，裝入硬質合金基體4，進行真空凈化處理；接下來將真 空凈化處理后的碳管放入葉臘石中，并在碳管的兩端與葉臘石之間設置導電鋼圈、鈦圓 和碳片，形成合成塊；最后在合成塊中導電鋼圈兩端通入電流，以碳管作為加熱器，在 合成過程中通入電流從而發(fā)熱，加熱時間為50 200秒，合成壓力為80 105 Map,合 成溫度為1500 1600°C，在合成過程中要保證六個合金頂錘同時從前、后、左、右、上、 下六個方向對合成塊進行加壓，利用國產(chǎn)六面頂壓機即可做到。
權利要求
1、一種高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于它包括截齒柄(1)、截齒座(2)以及截齒頭(3)，截齒座(2)連接于截齒柄(1)的一端，截齒頭(3)固定于截齒座(2)內(nèi)，所述截齒座(2)由硬質合金材料制成。
2、 根據(jù)權利要求l所述的高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于所述截齒頭(1) 與截齒座(2)之間的連接方式為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。
3、 根據(jù)權利要求1所述的高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于所述截齒座(2) 與截齒柄(1)之間的連接方式為銀釬焊、或銅釬焊、或冷壓過盈壓入、或熱壓過盈壓入。
4、 根據(jù)權利要求l所述的高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于所述截齒柄(1)與截齒座(2)的連接端設有連接部(101)，截齒座(2)上開設有通孔(201)，該連接 部(101)和截齒頭(3)分別套設于通孔(201)內(nèi)的兩端。
5、 根據(jù)權利要求l所述的高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于所述截齒柄(1) 與截齒座(2)的連接端設有截齒座容置槽(102)，截齒座(2)上一端開設有截齒頭容 置槽(202)，另一端與截齒座容置槽(102)配合連接，截齒頭(3)套設于截齒座(2) 的截齒頭容置槽(202)內(nèi)。
6、 根據(jù)權利要求l或2或3或4或5所述的高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于 所述截齒頭(3)包括硬質合金基體(4)和復合于硬質合金基體(4)端部上的金剛石聚 晶層(5)。
7、 根據(jù)權利要求6所述的高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于所述硬質合金基體(4) 端部與金剛石聚晶層(5)的連接面上設有一個以上的凸起部(6)。
8、 根據(jù)權利要求6所述的高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于所述金剛石聚晶層(5) 的成分按重量百分比為金剛石80% 82%，硅6% 7%，鈷12% 13%。
9、 根據(jù)權利要求7所述的高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于所述金剛石聚晶層 (5)的成分按重量百分比為金剛石80% 82%，硅6% 7%，鈷12% 13%。
10、 根據(jù)權利要求7所述的高耐磨金剛石復合截齒，其特征在于所述凸起部(6) 均勻分布，其高度為0.3 0.8mm，直徑為0.8 1.5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高耐磨金剛石復合截齒，它包括截齒柄、截齒座以及截齒頭，截齒座連接于截齒柄的一端，截齒頭固定于截齒座內(nèi)，所述截齒座由硬質合金材料制成。本發(fā)明是一種結構簡單緊湊、增強截齒座的有效保徑、從而延長截齒的整體使用壽命、提高采掘機械效率的高耐磨金剛石復合截齒。
文檔編號E21C35/18GK101328808SQ20081003194
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權日2008年7月30日
發(fā)明者周志平, 楊世珍, 飛 潘, 羅利剛, 蔣詩軍 申請人:湖南飛瑞復合材料有限責任公司