[实用新型]金属采煤机截齿

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械产品，特别是一种金属采煤机截齿。

背景技术

金属采煤机截齿在截割煤岩时在冲击载荷的作用下, 刀头处于高压应力状态，应力集中, 反复的冲击，致使缺陷产生，容易导致截齿严重磨损, 加速截齿的破坏；另一方面由于磨损热使刀头磨损表面产生600- 800℃的高温, 而截齿截割煤岩是周期性的回转运动, 当刀头接触煤岩时升温, 离开煤岩时降温, 使截齿齿顶产生高温回火, 其组织一般为回火索氏体和铁素体, 其硬度下降50% , 加速了截齿的磨损。

根据对截齿的生产要求,齿体材料通常采用具有良好锻造性能的优质合金结构钢, 如: 40CrNiMo, 35CrMnSi, 42CrMo, 40Cr等, 我国普遍采用的是35CrMnSi。有些厂家的产品之所以出现齿体折断的比例较大, 与其片面降低成本而选用其他替代材料有关。用于采煤机截齿表面硬化的方法有等离子熔覆、表面堆焊耐磨材料、表面热喷涂 (包括氧乙炔喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂和超音速喷涂) 耐磨耐热材料、激光熔覆合金层等。等离子熔覆硬化层产生热量较高，影响基体得组织结构、且后处理表面加工费用高；表面堆焊耐磨材料成本高，且涂层得硬度不是很高；表面热喷涂前处理一般采用喷砂，有环境污染，涂层与基体间得结合属于机械结合，涂层易疲劳剥落。因此，金属采煤机截齿的改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之不足，本实用新型之目的就是提供一种新型的金属采煤机截齿，可有效解决硬度大，耐磨，使用寿命长的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括齿头和齿柄，齿柄装在齿头的后端部上，齿头是由齿体及齿体外表面上的硬化合金层构成，硬化合金层的厚度为10-40μm。

本实用新型结构简单，新颖独特，硬度大，耐磨，成本低，无环境污染，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图（齿头局部剖开）。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1所示，本实用新型包括齿头和齿柄，齿柄1装在齿头2的后端部上，齿头是由齿体3及齿体外表面的硬化合金层4构成，硬化合金层的厚度为10-40μm。

所述的齿头2、齿柄1其截面均为圆形，齿头2、齿柄1的圆心在同一轴线上；所述的齿柄是由直径不同的多节圆柱体同心串接在一起构成，直径大的圆柱体一端与齿头后端部连接在一起，构成一体结构。

本实用新型与现有技术相比，其突出特点在于，齿体的外表面采用氩气保护状态下电火花沉积陶瓷硬质量合金处理后的硬化合金层，本实用新型在生产时，是将电极材料硬质合金（如WC、TiC等）电极棒，作为工作电极（阳极），氩气中使之与被沉积的采煤机截齿（阴极）之间产生火花放电，火花放电产生的能量，将电极材料转移至采煤机截齿齿头表面，构成沉积层。

根据以下加工方法，可在普通碳钢、低合金钢、优质合金结构钢的采煤机截齿外表面获得的>10～40μm厚的硬化层。

用陶瓷硬质合金WC－8Co电极棒作为阳极，氩气中使之与被沉积的金属采煤机截齿（阴极）之间产生火花放电，在10^-5～10^-6s内电极与工件接触的部位达到8000～25000℃的高温，直接利用火花放电的能量，将电极材料转移至工作表面，构成沉积层的沉积方法。电极采用自身旋转方式，电极的夹持方式为机械方式。输出功率为1000～4000W,输出电压为100～180V，放电频率为800～2000HZ，沉积速率为1～5min/cm²，保护气体氩气流量设定在6～10.5L/min，电极的伸长长度可为2～4mm.

用上述结构的金属采煤机截齿产生以下积极效果：

金属采煤机截齿齿头外表面产生厚度为>10～40μm、硬度值为65～72HRC的硬化层，使采煤机截齿耐磨损耐冲击性能大大提高。与其他采煤机截齿相比较，本实用新型的优点为：采煤机截齿表面硬化合金层的表面粗糙度、厚度和硬度可根据采煤机截齿使用条件调节以提高硬化处理效率并降低成本，采煤机截齿齿头的涂层表面的形貌呈橘皮状，对于改善采煤机截齿表面的耐磨性非常有利，而且沉积层与基体冶金结合，沉积硬化以后的采煤机截齿的耐磨损和耐冲击性能能满足各类采煤机截齿使用要求，生产过程中无环境污染，采煤机截齿不变形，有显著的经济和社会效益。