[实用新型]一种烧结碳化钨胎体刀圈

说明书

本实用新型提供了一种烧结碳化钨胎体刀圈，属于盾构刀具技术领域。一种烧结碳化钨胎体刀圈，包括刀圈本体和碳化钨胎体，刀圈本体外圆径向开设若干齿槽，齿槽沿外圆周向均匀分布，每个齿槽、齿顶和刀圈本体外侧壁均烧结填充碳化钨胎体。本实用新型在刀圈本体上烧结碳化钨胎体，通过粉末烧结的方式，将耐磨的碳化钨冶金结合在刀圈基体的外圆、两侧和剖断面上，有效避免了刀圈基体暴露在磨损介质中，并且刀圈刃口的任一轴向剖断面上均烧结耐磨碳化钨，碳化钨分布在更均匀，比例更高，具有更高的耐磨性能，提高刀具的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及盾构刀具技术领域，具体涉及一种烧结碳化钨胎体刀圈。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，盾构机广泛应用与地下工程及隧道掘进等作业，它不仅工作效率高、安全性能好，而且经济环保。盾构机的刀盘上设置有刀具，盾构机进行掘进作业时大都采用盘形滚刀或齿刀进行破岩，并采用辅助用刮刀进行刮削破碎的岩石以及修刮隧道井壁。在掘进过程中，盾构刀具不仅要承受很大的破岩力，还要经受岩石的长期磨损。然而，刀具的磨损会严重影响掘进机的破岩效率和开挖直径，为此就必须经常更换盾构刀具，这就增加了易损件的消耗量和设备维护的工作量，导致单位开挖成本增加。

因此，针对现有技术存在的问题，应该增加盾构刀具的耐磨性。一种方法是提高刀圈本体的硬度，这势必会降低刀圈韧性。在工程实践中，对于研磨性较强的石英岩、砂岩、风化红岩、断裂砾岩等地层以及复杂性地层，单纯的靠提高刀圈本体的硬度来满足地层的需求，而牺牲刀具的韧性是适得其反的。另一种方法是在盾构刀具本体上镶嵌、焊接或烧结耐磨材料进行增强。这种方法在保持或提高现有刀具冲击韧性的同时，对刀具材料进一步增强。

经检索，公开号CN107605501A，公开日2018.1.19公开了一种盾构刀具用等离子弧堆焊碳化钨刀圈的制作工艺，在刀圈外缘两侧用等离子弧堆焊的方法熔敷有一层耐磨堆焊层，以提高刀圈的耐磨性和抗冲击性，第一，该实用新型的等离子堆焊工艺过程无量化参数，且刀圈外圆处未堆焊耐磨层，易造成刀圈外圆的基体提前磨损并延伸到刀圈基体内部；第二，该实用新型的特殊工艺制得的纳米级碳化钨粉末堆焊的耐磨层，适用于切削较粗的含钢筋的桩基，应用范围较局限。本实用新型提供一种烧结碳化钨胎体刀圈的配方和制备工艺，针对现有技术存在的问题进一步改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：第一，盾构机在地下工程及隧道掘进作业中，由于盾构刀具耐磨性能差，导致掘进机的破岩效率低、开挖直径小，以及使用寿命低，为此需要经常更换盾构刀具，增加了易损件的消耗量和设备维护的工作量，单位开挖成本增加；第二，公开号CN107605501A，公开日2018.1.19公开了一种盾构刀具用等离子弧堆焊碳化钨刀圈的制作工艺，在刀圈外缘两侧用等离子弧堆焊的方法熔敷有一层耐磨堆焊层，但是该发明的等离子堆焊工艺过程无量化参数，刀圈外圆处未堆焊耐磨层,易造成刀圈外圆的基体提前磨损并延伸到刀圈基体内部，且该发明的特殊工艺制得的纳米级碳化钨粉末堆焊的耐磨层，适用于切削较粗的含钢筋的桩基，应用范围较局限。

本实用新型的技术方案如下：

一种烧结碳化钨胎体刀圈，包括圆环状的刀圈本体和碳化钨胎体，所述刀圈本体外圆径向开设有若干齿槽，齿槽沿刀圈本体外圆周均匀分布，每个齿槽及

其齿顶和刀圈本体外侧壁均烧结填充碳化钨胎体。

刀圈本体剖断面为变截面的平顶结构，刀圈本体外侧壁为台阶设计，台阶的深度与刀圈本体外侧壁的碳化钨胎体厚度相同，为5～6mm；

齿槽剖断面为倒梯形结构，倒梯形坡度为70～80°，齿槽的底部宽度为25～30mm，齿槽的根部圆弧半径为5～8mm，齿槽的深度为35～40mm；

齿顶的周向宽度为12～15mm，齿顶所在圆半径与齿顶碳化钨胎体厚度相同，为5～6mm；