一种新型掘进机截割头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型掘进机截割头，属于悬臂式掘进机、连采机、掘锚机技术领域。所述头体上焊接有导料板和齿座，所述齿座上安装有截齿，所述导料板和齿座以螺旋线的方式沿头体从圆柱段向球冠段螺旋排布，所述头体、导料板、齿座和截齿上均设置有耐磨层。该掘进机截割头通过3D打印复合材料激光增材制造工艺，将截割头易磨损部位表面硬度提高到HRC70～HRC80，耐磨性可比HRC60耐磨钢提高10倍以上，且具有高抗冲击强度，从而使掘进机截割头整体寿命提高1倍以上，有效改善整机的经济实用性。

A new cutting head of roadheader

【技术实现步骤摘要】
一种新型掘进机截割头
本技术涉及一种新型掘进机截割头，属于悬臂式掘进机、连采机、掘锚机

技术介绍
随着掘进机向重型化方向发展，所破碎的巷道逐步趋于全岩、硬岩，作为破碎机构的截割头故障率也随之增高，这既影响巷道掘进速度，又影响整机的经济实用性。为此本技术分析了每一故障的诱因，提出了相应的解决措施，提高了此部件的可靠性，为今后截割头设计提供参考。截割头是掘进机实现破岩的直接部件。其结构主要包括截割头体、导料板、齿座、截齿及其它附件。作业时通过安装在截割头上的镐型截齿破碎煤岩。目前，恶劣工况下截割头寿命过短（3次大修寿命小于2年），主要失效模式包括：磨损和齿座变形等。磨损主要表现为截齿和齿座磨损以及头体大端和导料板磨损。截齿磨损主要表现为偏磨，齿座磨损主要表现为齿座侧面磨损和与截齿接触面磨损；头体磨损主要表现为大端端面整体发亮变薄，尺寸变小；导料板磨损主要表现为板厚变薄，出现尖楞。齿座变形主要表现为齿座断裂以及齿座与截齿贴合面变形。磨损原因分析：截割头工况非常恶劣，既要破岩，又要经受地下水的侵蚀；尤其是在扫底工况中，散料堆积于巷道底部，截割头长期处于煤岩与污水混合物之中，因其线速度铰高，在污物中摩擦，会使得头体剧烈磨损，尤其是头体大端，线速度最高处磨损最严重。截齿的磨损主要发生在破岩过程中。其理论上可在齿座内转动，但实际使用过程中由于粉尘泥浆作用，导致截齿很容易被卡死，不能旋转，再加之镐齿不合格(如合金头易脱落)，造成偏磨。一旦截齿产生偏磨而又未及时更换，齿座会随之产生侧面磨损。<br>齿座变形原因分析：截割头破岩时受冲击力较大，齿柄与齿座为间隙配合，截齿与齿座结合面频繁受到冲击力作用，最终由于齿座表面硬度不足导致压溃。
技术实现思路
针对上述问题，本技术要解决的技术问题是提供一种新型掘进机截割头。本技术的掘进机截割头，它包含头体、导料板、齿座、截齿和耐磨层，所述头体上焊接有导料板和齿座，所述齿座上安装有截齿，所述导料板和齿座以螺旋线的方式沿头体从圆柱段向球冠段螺旋排布，所述头体、导料板、齿座和截齿上均设置有耐磨层。优选的，所述头体尾端起2/3高度内走料部分，采用金属激光3D打印技术覆盖耐磨层，尾端立端面，采用金属激光3D打印技术覆盖耐磨层，耐磨层与头体结合性比焊接方式更好，使头体耐磨能力大幅提升。优选的，所述导料板的走料面及外圆弧表面进行3D打印技术处理，耐磨层纹理沿走料方向布置，颗粒增强梯度复合材料耐磨层，结合应力控制工艺，获得3mm厚的耐磨陶瓷层。优选的，所述齿座与截齿结合表面和齿座侧面一周进行金属激光3D打印，激光3D打印热输入小、成型快，热影响区小，零变形，打印层硬度70HRC～80HRC，且具有高抗冲击强度，满足掘进机截割硬岩工况需求。优选的，所述截齿利用金属激光3D打印技术，对硬质合金周边易损部位做耐磨处理，金属陶瓷有机结合，“无气孔、零裂纹、不脆裂”，使截齿4具备卓越的强韧性和高温耐磨性。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该掘进机截割头通过3D打印复合材料激光增材制造工艺，将截割头易磨损部位表面硬度提高到HRC70～HRC80，耐磨性可比HRC60耐磨钢提高10倍以上，且具有高抗冲击强度，从而使掘进机截割头整体寿命提高1倍以上，有效改善整机的经济实用性。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的侧视图；图3为本技术的齿座结构示意图；图4为本技术的截齿结构示意图。附图标记：头体1、导料板2、齿座3、截齿4、耐磨层5。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-图4所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含头体1、导料板2、齿座3、截齿4和耐磨层5，头体1上焊接有导料板2和齿座3，所述齿座3上安装有截齿4，导料板2和齿座3以螺旋线的方式沿头体1从圆柱段向球冠段螺旋排布，头体1、导料板2、齿座3和截齿4上均设置有耐磨层5。头体1尾端起2/3高度内走料部分，采用金属激光3D打印技术覆盖耐磨层5，尾端立端面，采用金属激光3D打印技术覆盖耐磨层5，耐磨层5与头体1结合性比焊接方式更好，使头体1耐磨能力大幅提升。导料板2的走料面及外圆弧表面进行3D打印技术处理，耐磨层5纹理沿走料方向布置，颗粒增强梯度复合材料耐磨层，结合应力控制工艺，获得3mm厚的耐磨陶瓷层。齿座3与截齿4结合表面和齿座3侧面一周进行金属激光3D打印，激光3D打印热输入小、成型快，热影响区小，零变形，打印层硬度70HRC～80HRC，且具有高抗冲击强度，满足掘进机截割硬岩工况需求。截齿4利用金属激光3D打印技术，对硬质合金周边易损部位做耐磨处理，金属陶瓷有机结合，“无气孔、零裂纹、不脆裂”，使截齿4具备卓越的强韧性和高温耐磨性。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型掘进机截割头，其特征在于：它包含头体（1）、导料板（2）、齿座（3）、截齿（4）和耐磨层（5），所述头体（1）上焊接有导料板（2）和齿座（3），所述齿座（3）上安装有截齿（4），所述导料板（2）和齿座（3）以螺旋线的方式沿头体（1）从圆柱段向球冠段螺旋排布，所述头体（1）、导料板（2）、齿座（3）和截齿（4）上均设置有耐磨层（5）。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型掘进机截割头，其特征在于：它包含头体（1）、导料板（2）、齿座（3）、截齿（4）和耐磨层（5），所述头体（1）上焊接有导料板（2）和齿座（3），所述齿座（3）上...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佳梁，郎国军，史成建，刘金荣，刘兴利，
申请(专利权)人：无锡华瀚能源装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32