[发明专利]金属型镶铸采煤机截齿

说明书

本发明属于采煤机截齿技术领域，涉及一种金属型镶铸采煤机截齿，主要由齿头和齿体组成；齿头的端部为圆锥形，齿头和齿体通过金属型镶铸工艺联结，齿体将齿头包裹在内部；齿头材质为铬钨白口耐磨合金，齿体材质为低合金钢。齿头在镶铸模具的型腔内采用定位装置定位，一次镶铸成型，使齿头在截齿采煤工作中不发生脱落。齿头与齿体成分采用正交法优化组合，保证截齿的耐磨性能和抗冲击性能，提高了截齿的使用寿命。

技术领域

本发明属于采煤机截齿技术领域，涉及一种金属型镶铸采煤机截齿，是一种用新耐磨合金材料、新工艺研制的采煤机截齿。

背景技术

采煤机截齿主要工作性能之一是抗冲击性能。矿山地质结构复杂，煤和岩石呈混合状态。机械化采煤时，截齿遇煤采煤，遇岩石采岩石。在采岩石时，采煤机的一个重要工作性能是冲击韧性。如果采煤机截齿齿体部位的抗冲击性能不够高，截齿将会弯曲或折断，从而失去工作性能，提前报废。

采煤机截齿另一个重要工作性能是耐磨性。截齿耐磨性能主要体现在硬质合金是否耐磨，硬质合金是否脱落，齿尖部位是否耐磨等方面。截齿由齿体与硬质合金组成，矿山目前使用的截齿大部分使用钎焊工艺制造，齿体与硬质合金联结方法采用钎焊工艺，在采煤过程中，常因齿体磨损导致齿头硬质合金提前脱落，缩短截齿寿命。为防止截齿工作时硬质合金脱落，在生产截齿时在齿体尖部加焊耐磨层来保护硬质合金不脱落。

传统采煤机截齿为锻造钎焊截齿与镶铸截齿两种。

锻造钎焊截齿，齿体采用锻造成型，齿头采用钨钴系列粉末经过高温高压烧结而成，齿头与齿体采用钎焊连接。齿体采用锻造成型，其冲击韧性较高，但硬度较低。齿头为钨钴硬质合金，硬度大于70HRC，耐磨性较高。但是由于齿头与齿体采用钎焊连接，齿头须为圆柱形才能放入齿体中进行钎焊，由于包裹齿头的齿体材料硬度较低，当这部分齿体发生一定磨损时，齿头磨损量仍较小，齿头将失去齿体包裹，同时由于钎焊工艺的强度低，一旦齿头暴露出一定长度后，齿头会发生提前脱落，最终导致截齿提前失效，但脱落的磨损较小的齿头已经不能重新使用，造成了材料的浪费，增加了生产费用。

镶铸截齿，齿头采用钨钴系列粉末经过高温高压烧结而成，采用砂型铸造的工艺，将齿头镶铸在齿体中。由于砂型铸造出的齿体存在组织粗大、齿体材料的强度和冲击韧性均较低、铸造表面光洁度差、造型材料使用量大、生产效率较低等缺点，截齿性能和生产效率仍有可提高的地方。

发明内容

针对矿山目前采煤机截齿的使用状态，研制高性能的截齿，提高截齿的使用寿命，满足矿山生产的需要，本发明提供一种金属型镶铸采煤机截齿。铬钨白口耐磨合金齿头采用金属型模具铸造成型，并在模具中设有定位孔，在浇铸齿头时预先在定位孔中插入定位钢丝，浇铸后定位钢丝位于铬钨白口耐磨合金齿头的正中心，不锈钢丝作为镶铸时铬钨白口耐磨合金齿头的定位工具。

铬钨白口耐磨合金齿头与截齿齿体采用金属型镶铸工艺联结。铬钨白口耐磨合金齿头在金属型模具型腔内采用定位装置进行定位，在型腔内预置中心开孔并下凹的圆柱形定位装置，并将带定位钢丝的铬钨白口耐磨合金齿头插入定位孔内，然后合模，进行镶铸工艺。

金属型镶铸采煤机截齿一次镶铸成型，利用低合金钢金属液的高温将铬钨白口耐磨合金表面熔化，待高温低合金钢金属液冷却凝固后，齿体与铬钨白口耐磨合金界面产生冶金结合层或部分冶金结合层而成为一体。金属型镶铸采煤机截齿在采煤工作时镶嵌的铬钨白口耐磨合金齿头部分不易发生脱落。

本发明的技术方案：

一种金属型镶铸采煤机截齿，主要由齿头和齿体组成；所述的齿头为圆锥形，由金属型铸造成型，所述的齿头和齿体通过金属型镶铸工艺联结，齿体将齿头包裹在内部；