專利名稱：耐磨切割環(huán)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切割環(huán)，特別是一種用于混凝土輸送泵用的切割環(huán)及其制造方法。
背景技術(shù)：
高層建筑、水壩、機(jī)場、隧道等工程的施工，現(xiàn)在早已擺脫了肩挑、車吊運(yùn)送混凝土的方法，而采用混凝土輸送泵進(jìn)行輸送，自1999年人們對輸送泵的磨損件切割環(huán)采用鐵基硬質(zhì)合金材料之后，其使用壽命提高了 8-10倍。但隨著建筑業(yè)的發(fā)展，特別是100米以上的高層建筑的施工和水泥標(biāo)號從30-50提高到100-120，使磨損件切割環(huán)的磨損加快，平均使用一、兩天就要更換，切割環(huán)使用壽命的縮短，有可能造成上百米輸送管道的混凝土的賭塞，其拆卸維修工作難度可想而知，大大增加了勞動強(qiáng)度，直接影響施工進(jìn)度和工作效率。 目前，高層建筑的混凝土輸送泵需要增強(qiáng)推進(jìn)壓力這一技術(shù)難題，由于泵王的發(fā)明與制造， 已獲得解決，但磨損件泵口切割環(huán)的快速損耗卻成了高層建筑混凝土輸送泵正常工作的技術(shù)難題，而且這種技術(shù)難題在國內(nèi)外普遍存在。混凝土輸送泵用切割環(huán)在現(xiàn)場工作中所起的作用是連接、擺動，在眼鏡板的雙孔間不斷進(jìn)行換位，以保證混凝土不斷地送進(jìn)排出，在運(yùn)行過程中，切割環(huán)內(nèi)周是均勻磨擦磨損的，外周則在左右擺動中，不但受到周圍混凝土的磨擦磨損，而且還要受到混凝土的沖擊力，這無疑增大了對切割環(huán)外周的磨損，而外周的磨損并不是均勻的一是切割環(huán)受沖擊力較大的部位磨損快；二是切割環(huán)與眼鏡板相結(jié)合的平面及外徑從上往下磨損快。一般的切割環(huán)，是在其內(nèi)周堆焊耐磨層，中間鑲嵌6-10mm厚的硬質(zhì)合金環(huán)，合金寬度一般為15mm，合金環(huán)外層包覆耐磨焊層。在具有沖擊力的工況條件下，外耐磨焊層很快被磨損掉，從平面點(diǎn)向外周的底部延伸，耐磨層磨損后，與合金之間的鋼體部位飛速磨損， 混凝土開始與中間的硬質(zhì)合金環(huán)相接觸，并逐漸擴(kuò)大擴(kuò)寬裸露層。由于硬質(zhì)合金與鋼體是采用銅焊相固，形成兩個分體，當(dāng)裸露層的高度接近或超過硬質(zhì)合金的厚度時，硬質(zhì)合金承受不了沖擊及強(qiáng)摩擦力，很快就出現(xiàn)成段的崩塊，造成漏水、漏漿，無法工作。高層建筑混凝土輸送壓力增大、沖擊力增大，加上水泥標(biāo)號的提高，更進(jìn)一步加快了切割環(huán)外徑的磨損， 使切割環(huán)一次性壽命僅輸送量為500立方左右，所以往往一天就要更換一次切割環(huán)，極大地影響了施工進(jìn)度和工作效率。還有一種傳統(tǒng)技術(shù)切割環(huán)鑲嵌的硬質(zhì)合金環(huán)采用“7”字形結(jié)構(gòu)，這種“7”字形結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)合金環(huán)其外邊部分比原鑲嵌的合金平面高一些，因而能提高抗磨損能力。但由于1、在進(jìn)行銅焊連接時，難以保證其90度相連的銅焊層飽滿，容易出現(xiàn)缺銅的脆弱虛點(diǎn)；2、硬質(zhì)合金雖然硬度高，但承受不了超強(qiáng)的沖擊力，特別是由于輸送泵的輸送壓力成十倍的增加，沖擊力更大，結(jié)果是硬質(zhì)合金的脆性就更加突出。在使用中往往一上機(jī)用不了幾分鐘，合金就斷碎。目前，也有許多改進(jìn)的方法，但效果均不夠理想。如湖南省株洲市荷塘區(qū)紅衛(wèi)村14棟207號的郭慶虎于2010年9月四日申請發(fā)明專利的“一種混凝土輸送泵用外周耐磨長壽命切割環(huán)”(申請/專利號CN201020M6976. 6， 公開/公告號CN201786636U，公開/公告日2011. 04. 06)，它公開了一種混凝土輸送泵用的切割環(huán)，具有切割環(huán)本體，切割環(huán)本體內(nèi)周堆焊耐磨焊，切割環(huán)本體工作面鑲焊合金環(huán)或者堆焊耐磨焊，切割環(huán)本體外周上部鑲嵌合金?；蚝辖鹌蚝辖饓K，切割環(huán)外周其余部分堆焊耐磨焊。它是通過上部鑲嵌合金外周堆焊相結(jié)合的方式使之達(dá)到耐磨和抗沖擊的效果， 此種方式結(jié)構(gòu)的切割環(huán)其加工工藝復(fù)雜，因鑲嵌部分的合金無法完全利用，且易造成合金浪費(fèi)，從而使生產(chǎn)成本和使用成本增加。又如湖南省長沙市長沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的三一重工股份有限公司于2006 年12月沈日，申請發(fā)明專利的“耐磨耐沖擊切割環(huán)及其制造方法”(申請/專利號 CN200610136945. 1，公開/公告號CN1995755)，它公開了一種耐磨耐沖擊切割環(huán)及其制造方法。耐磨耐沖擊切割環(huán)包括環(huán)基體，環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面上設(shè)有堆焊層，環(huán)基體的大頭端面涂覆有耐磨層；或環(huán)基體的大頭端面鑲嵌有硬質(zhì)合金環(huán)或塊并涂覆有耐磨層。其制造工藝步驟為，用中低碳鋼加工出環(huán)基體，用耐磨堆焊材料對環(huán)基體的內(nèi)孔和外環(huán)面堆焊堆焊層，對整個大頭端面上涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨層?；蚨押笇永鋮s后在大頭端面加工出環(huán)形槽，對整個大頭端面非槽部分涂覆耐磨合金粉或耐磨堆焊材料，形成耐磨層，再將硬質(zhì)合金釬焊于環(huán)形槽中。它主要是通過在其所述環(huán)基體的大頭端面涂覆有耐磨層；或所述環(huán)基體的大頭端面上開設(shè)有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽中鑲嵌有硬質(zhì)合金環(huán)或塊， 大頭端面非槽部分涂覆有耐磨層。通過涂覆的方式涂覆耐磨層結(jié)構(gòu)力相對較差，2種不同的材料的結(jié)合力也相對較差，同時工藝也比較復(fù)雜，成本也相應(yīng)較高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)久耐磨、抗沖擊、可有效提高設(shè)備技術(shù)性能和生產(chǎn)效率的耐磨切割環(huán)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括切割環(huán)本體1、耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2和耐磨堆焊外環(huán)4，在切割環(huán)本體1的內(nèi)壁、外壁和外端部整體堆焊耐磨層，形成連接成整體的耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2、耐磨堆焊外環(huán)4和耐磨堆焊端環(huán)5，耐磨堆焊端環(huán)5的厚度大于耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2和耐磨堆焊外環(huán)4的厚度。本發(fā)明也可將耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2、耐磨堆焊外環(huán)4和耐磨堆焊端環(huán)5在加工設(shè)備上一次堆焊成型。耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2和耐磨堆焊外環(huán)4的厚度為4-5mm，耐磨堆焊端環(huán)5的厚度為大于5mm，小于8mm。耐磨堆焊端環(huán)5的優(yōu)選厚度為5. 5-6. 5mm。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于上述耐磨切割環(huán)的制造方法，其工藝步驟包括①用中碳鋼或低碳鋼加工出切割環(huán)本體1 ；②將切割環(huán)本體1安裝在變位機(jī)上；③采用耐磨堆焊藥芯焊絲連續(xù)對切割環(huán)本體1的內(nèi)壁、外壁和外端部整體堆焊出整體耐磨層；④ 對耐磨堆焊端環(huán)進(jìn)行磨光，而形成產(chǎn)品。堆焊可以采用包括硬質(zhì)合金藥芯焊絲或高鉻鑄鐵藥芯焊絲等一次堆焊成型。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過將耐磨堆焊內(nèi)環(huán)、耐磨堆焊外環(huán)和耐磨堆焊端環(huán)在加工設(shè)備上一次堆焊成型，既滿足混凝土輸送泵的工藝要求，而且整體結(jié)構(gòu)性好，可成倍地延長切割環(huán)的使用壽命。它可廣泛應(yīng)用于混凝土輸送泵等工藝設(shè)備上。


圖1是現(xiàn)有切割環(huán)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)注說明1-切割環(huán)本體，2-耐磨堆焊內(nèi)環(huán)，3-鑲嵌合金環(huán)，4-耐磨堆焊外環(huán)，5-耐磨堆焊端環(huán)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1，本發(fā)明它包括切割環(huán)本體1、耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2和耐磨堆焊外環(huán)4，在切割環(huán)本體1的內(nèi)壁、外壁和外端部整體堆焊耐磨層，形成連接成整體的耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2、耐磨堆焊外環(huán)4和耐磨堆焊端環(huán)5。本發(fā)明通過將耐磨堆焊內(nèi)環(huán)、耐磨堆焊外環(huán)和耐磨堆焊端環(huán)在加工設(shè)備上一次堆焊成型，既滿足混凝土輸送泵的工藝要求，而且整體結(jié)構(gòu)性好，可成倍地延長切割環(huán)的使用壽命。為加強(qiáng)切割環(huán)工作的強(qiáng)度和延長使用壽命，也可使耐磨堆焊端環(huán)5的厚度大于耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2和耐磨堆焊外環(huán)4的厚度。它可廣泛應(yīng)用于混凝土輸送泵等工藝設(shè)備上。參閱圖2至圖4。實(shí)施例2，本發(fā)明的耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2和耐磨堆焊外環(huán)4的外端部與耐磨堆焊端環(huán)5 連接成整體，同時，將耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2和耐磨堆焊外環(huán)4的堆焊厚度控制在4-5mm之間，優(yōu)選4mm，耐磨堆焊端環(huán)5的厚度應(yīng)大于5mm，一般控制在大于5mm，小于8mm之間。參閱圖2 至圖4，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3，本發(fā)明也可將耐磨堆焊內(nèi)環(huán)2、耐磨堆焊外環(huán)4和耐磨堆焊端環(huán)5在加工設(shè)備上一次堆焊成型，從而減少工藝生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率。耐磨堆焊端環(huán)5的厚度最好控制在5. 5-6. 5mm之間，并優(yōu)選6mm。參閱圖1至3，其余同上述實(shí)施例2。實(shí)施例4，本發(fā)明用于上述耐磨切割環(huán)的制造方法的工藝步驟包括①用中碳鋼或低碳鋼加工出切割環(huán)本體1 ；②將切割環(huán)本體1安裝在變位機(jī)上；③采用耐磨堆焊藥芯焊絲連續(xù)對切割環(huán)本體1的內(nèi)壁、外壁和外端部整體堆焊出整體耐磨層；④對耐磨堆焊端環(huán)進(jìn)行磨光，而形成產(chǎn)品。堆焊可以采用包括硬質(zhì)合金藥芯焊絲或高鉻鑄鐵藥芯焊絲等一次堆焊成型。
權(quán)利要求
1.一種耐磨切割環(huán)，它包括切割環(huán)本體(1)，其特征是在切割環(huán)本體(1)的內(nèi)壁、外壁和外端部整體堆焊耐磨層，形成連接成整體的耐磨堆焊內(nèi)環(huán)O)、耐磨堆焊外環(huán)(4)和耐磨堆焊端環(huán)(5)，耐磨堆焊端環(huán)(5)的厚度大于耐磨堆焊內(nèi)環(huán)(2)和耐磨堆焊外環(huán)的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨切割環(huán)，其特征是耐磨堆焊內(nèi)環(huán)(2)和耐磨堆焊外環(huán) (4)的厚度為4-5mm，耐磨堆焊端環(huán)(5)的厚度為大于5mm，小于8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐磨切割環(huán)，其特征是耐磨堆焊端環(huán)(5)的厚度為 5. 5-6. 5mm0
4.一種用于權(quán)利要求1所述耐磨切割環(huán)的制造方法，其特征在于其工藝步驟包括① 用中碳鋼或低碳鋼加工出切割環(huán)本體(1)；②將切割環(huán)本體(1)安裝在變位機(jī)上；③采用耐磨堆焊藥芯焊絲連續(xù)對切割環(huán)本體(1)的內(nèi)壁、外壁和外端部整體堆焊出整體耐磨層；④ 對耐磨堆焊端環(huán)進(jìn)行磨光，而形成產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述耐磨切割環(huán)的制造方法，其特征是堆焊采用硬質(zhì)合金藥芯焊絲或高鉻鑄鐵藥芯焊絲一次堆焊成型。
全文摘要
一種耐磨切割環(huán)及其制造方法。它主要是解決現(xiàn)有切割環(huán)鑲嵌的合金易斷碎或涂覆層強(qiáng)度不足等技術(shù)問題。其技術(shù)方案要點(diǎn)是在切割環(huán)本體(1)的內(nèi)壁、外壁和外端部整體堆焊耐磨層，形成連接成整體的耐磨堆焊內(nèi)環(huán)(2)、耐磨堆焊外環(huán)(4)和耐磨堆焊端環(huán)(5)，耐磨堆焊端環(huán)(5)的厚度大于耐磨堆焊內(nèi)環(huán)(2)和耐磨堆焊外環(huán)(4)的厚度。它通過將耐磨堆焊內(nèi)環(huán)、耐磨堆焊外環(huán)和耐磨堆焊端環(huán)在加工設(shè)備上一次堆焊成型，既滿足混凝土輸送泵的工藝要求，而且整體結(jié)構(gòu)性好，可成倍地延長切割環(huán)的使用壽命。它可廣泛應(yīng)用于混凝土輸送泵等工藝設(shè)備上。
文檔編號F04B53/00GK102297125SQ20111022576
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者劉鐵強(qiáng), 周才武, 張清輝 申請人:湘潭大唐焊接材料有限公司