一種盤形滾刀用整體式刀圈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種盤形滾刀用整體式刀圈，包括刀圈本體，刀圈本體由刀體部和刀圈部組成，刀體部呈中空的柱狀結(jié)構(gòu)，刀圈部呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，刀圈部套設(shè)在刀體部的外側(cè)壁上，在刀圈部的外圓周側(cè)壁上沿周向間隔均勻開設(shè)有若干齒孔，齒孔內(nèi)嵌狀有硬質(zhì)合金球齒，在刀圈部的兩側(cè)端面上設(shè)有耐磨合金層；該整體式刀圈采用刀圈與刀體為一體加工成型結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過特殊工藝處理，使得該整體式刀圈具有更耐磨、更耐沖擊、綜合性能更好的優(yōu)點(diǎn)，從而達(dá)到提高盤形滾刀使用壽命、降低施工成本和提高施工效率的目的。
【專利說明】
一種盤形滾刀用整體式刀圈
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種盤形滾刀用整體式刀圈，特別適合于在磨礪性強(qiáng)的砂卵石地層和石英砂層、軟硬不均地層以及在不具備換刀條件的地層中施工。
技術(shù)背景
[0002]目前，盾構(gòu)機(jī)盤形滾刀是由刀圈、刀體和芯軸等零件組裝而成，刀體通過軸承套裝在芯軸上，刀圈安裝在刀體上，刀圈端面用焊接好的擋圈作為限位，這種結(jié)構(gòu)形式的盤形滾刀在軟硬不均的砂卵石地層和磨礪性強(qiáng)的石英砂地層中破巖時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)刀圈因受沖擊而發(fā)生斷裂或移位、刀體因硬度不高而導(dǎo)致早期磨損或沖擊變形，從而不得不頻繁換刀、修刀；同時(shí)，因刀圈和刀體在過盈裝配過程中易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而極大影響了滾刀的使用壽命和施工效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有盤形滾刀中由于刀圈和刀體是分體式結(jié)構(gòu)而存在的諸多問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種盤形滾刀用整體式刀圈，該整體式刀圈采用刀圈與刀體為一體加工成型結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過特殊工藝處理，使得該整體式刀圈具有更耐磨、更耐沖擊、綜合性能更好的優(yōu)點(diǎn)，從而達(dá)到提高盤形滾刀使用壽命、降低施工成本和提高施工效率的目的。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下所述的技術(shù)方案:
[0005]—種盤形滾刀用整體式刀圈，包括刀圈本體，刀圈本體由刀體部和刀圈部組成，刀體部呈中空的柱狀結(jié)構(gòu)，刀圈部呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，刀圈部套設(shè)在刀體部的外側(cè)壁上，在刀圈部的外圓周側(cè)壁上沿周向間隔均勻開設(shè)有若干齒孔，齒孔內(nèi)嵌狀有硬質(zhì)合金球齒，在刀圈部的兩側(cè)端面上設(shè)有耐磨合金層。
[0006]進(jìn)一步地，所述齒孔為沿徑向的柱狀孔結(jié)構(gòu)，且齒孔的表面粗糙度輪廓的幅度參數(shù) <3.2μπι，圓柱度 <5μπι。
[0007]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)越性:
[0008]1、消除了傳統(tǒng)分離式結(jié)構(gòu)中刀圈和刀體因過盈裝配所引起的應(yīng)力集中問題；
[0009]3、相對于傳統(tǒng)分離式結(jié)構(gòu)，整體式結(jié)構(gòu)減少了加工刀圈及刀體外圓柱面等工序，消除了零部件加工誤差及精度對整刀性能的影響；
[0010]4、解決了傳統(tǒng)分離式結(jié)構(gòu)中刀體因硬度不高而導(dǎo)致的早期磨損、沖擊變形等問題。
[0011]5、整體式刀圈提高了滾刀的使用壽命、降低了施工成本、提高了施工效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中:1-刀體部;2-刀圈部;3-耐磨合金層;4-硬質(zhì)合金球齒。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]如圖1、2所示，一種盤形滾刀用整體式刀圈，包括刀圈本體，刀圈本體由刀體部和刀圈部組成，刀體部呈中空的柱狀結(jié)構(gòu)，刀圈部呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，刀圈部套設(shè)在刀體部的外側(cè)壁上，在刀圈部的外圓周側(cè)壁上沿周向間隔均勻開設(shè)有若干齒孔，齒孔內(nèi)嵌狀有硬質(zhì)合金球齒，在刀圈部的兩側(cè)端面上設(shè)有耐磨合金層。
[0017]所述齒孔為沿徑向的柱狀孔結(jié)構(gòu)，且齒孔的表面粗糙度輪廓的幅度參數(shù)<3.2μπι，圓柱度<5μπι。
[0018]在刀體部的內(nèi)孔內(nèi)加工有與傳統(tǒng)刀體內(nèi)部相同的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。
[0019]所述的盤形滾刀用整體式刀圈的具體加工制造方法如下:
[0020](I)預(yù)制的毛坯經(jīng)模鍛成型、粗加工成半成品；
[0021](2)刀圈部的半精加工
[0022]步驟(I)完成后，按要求裝夾找正，加工刀圈部的外圓、刃形和端面各部輪廓，并保證相應(yīng)尺寸公差及粗糙度要求；
[0023](3)在刀圈部的相應(yīng)位置處用耐磨焊絲進(jìn)行堆焊耐磨合金層；
[0024](4)加工刀圈部上的齒孔
[0025]用可回轉(zhuǎn)式工作臺(tái)加工齒孔，加工時(shí)以整體式刀圈兩端的內(nèi)孔為基準(zhǔn)，根據(jù)刀圈外圓上均布的球齒數(shù)量計(jì)算出相鄰兩球齒的夾角，并根據(jù)鉆孔深度設(shè)定限位值，然后電動(dòng)控制工作臺(tái)上的分度頭實(shí)施鉆、鉸等工序，整個(gè)過程要保證整體式刀圈裝夾牢固，以確保相應(yīng)尺寸公差及粗糙度，保證孔的表面粗糙度輪廓的幅度參數(shù)< 3.2μπι，圓柱度^ 5μπι;
[0026](5)刀體部的半精加工
[0027]分別以刀體部兩端的內(nèi)孔和端面為基準(zhǔn)，按要求加工刀體部的內(nèi)孔的各尺寸輪廓，并保證相應(yīng)尺寸公差及粗糙度要求；
[0028](6)熱處理
[0029]淬火:步驟(5)完成后，經(jīng)清洗然后裝入真空熱處理爐中，使?fàn)t溫30min升高到600°C后保溫1.5h，然后使?fàn)t溫20min升高到850°C后保溫40min;最后油淬20min，出爐；
[0030]回火:經(jīng)淬火處理后，經(jīng)清洗然后裝入真空熱處理爐中，使?fàn)t溫30min升高到220°C后保溫3h;最后隨爐冷，出爐；
[0031](7)鑲硬質(zhì)合金球齒
[0032]采取靜壓法完成硬質(zhì)合金球齒的鑲裝;首先根據(jù)硬質(zhì)合金球齒和齒孔的過盈量計(jì)算鑲裝硬質(zhì)合金球齒所需壓力大小，由此設(shè)定液壓系統(tǒng)的工作壓力，以防止硬質(zhì)合金球齒被過壓或不能壓到底的情況發(fā)生;將刀圈本體以刀體部的內(nèi)孔為基準(zhǔn)固定到可回轉(zhuǎn)式胎具上，并根據(jù)硬質(zhì)合金球齒的形狀選擇配套的球齒壓頭;然后根據(jù)相鄰球齒孔的夾角電動(dòng)控制胎具分度頭，依次完成合金球齒的鑲裝。整個(gè)過程要密切關(guān)注液壓系統(tǒng)的壓力波動(dòng)，嚴(yán)禁強(qiáng)壓或重?fù)艉辖鹎螨X；
[0033](8)步驟(7)完成后，精加工成成品。
[0034]在步驟(5)完成后進(jìn)行步驟(6)之前，對刀圈本體可以進(jìn)行防護(hù)處理，即對刀體部的內(nèi)孔及刀圈部的齒孔的棱邊進(jìn)行倒鈍處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種盤形滾刀用整體式刀圈，包括刀圈本體，其特征是:刀圈本體由刀體部和刀圈部組成，刀體部呈中空的柱狀結(jié)構(gòu)，刀圈部呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，刀圈部套設(shè)在刀體部的外側(cè)壁上，在刀圈部的外圓周側(cè)壁上沿周向間隔均勻開設(shè)有若干齒孔，齒孔內(nèi)嵌狀有硬質(zhì)合金球齒，在刀圈部的兩側(cè)端面上設(shè)有耐磨合金層;所述齒孔為沿徑向的柱狀孔結(jié)構(gòu)，且齒孔的表面粗糙度輪廓的幅度參數(shù)^ 3.2μπι，圓柱度^ 5μπι。
【文檔編號(hào)】E21D9/08GK205422725SQ201521082919
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月23日
【發(fā)明人】晁煥清, 李偉, 李輝, 陳曉鋒, 李書鵬
【申請人】洛陽九久科技股份有限公司