长幅摆线齿形单头刀型截齿和滚筒制造技术

本发明专利技术涉及一种长幅摆线齿形单头刀型截齿和滚筒，所述单头刀型截齿上安装有一个刀头体，所述刀头体的刃部曲线为长幅摆线，所述刀头体一般采用碳化钨制成；所述滚筒包括滚筒体和若干齿座和刀型截齿，所述滚筒体的一端固定有端盘，所述滚筒体的外柱面上固定有螺旋形延伸的叶片，所述刀型截齿分散安装在所述端盘和叶片的齿座上，部分或全部的所述刀型截齿采用所述长幅摆线齿形单头刀型截齿。本发明专利技术的刀型截齿与矿岩体的接触面积相比常规的圆锥或棱锥体刀头增加了近十倍或十余倍，因此刀型截齿刀头所受压强显著降低，使得刀型截齿刀头乃至相应滚筒的使用寿命明显延长。相应滚筒的使用寿命明显延长。相应滚筒的使用寿命明显延长。

【技术实现步骤摘要】
长幅摆线齿形单头刀型截齿和滚筒


[0001]本专利技术涉及一种采矿(煤)机滚筒用截齿和安装了这种截齿的滚筒，所述截齿尤其是长幅摆线齿形的单头刀型截齿。

技术介绍

[0002]刀型截齿广泛应用于采矿(煤)机械的滚筒上，是采矿(煤)机械截割执行机构上的关键零件和易损件。刀型截齿直接作用于矿岩体将矿岩破碎截落，其结构性能直接影响采矿(煤)机的生产能力和效率。
[0003]常规刀型截齿的刀头1为镶嵌碳化钨等硬质合金的圆锥或棱锥体，如图1所示。镶嵌的合金锥体需要具有足够的强度和良好的耐磨性，并和截齿刀体能保持良好的粘结性能。这种刀头为圆锥或棱锥体的常规刀型截齿在采煤机等软岩机械上使用尚可，但当应用于截割硬岩时其损耗量极大。其磨损很快的主要原因是：第一，相对于煤炭，大部分硬岩的节理发育很不完全，即相当于是各向同性材料，截齿截割过程中其刀头一直和矿岩体接触；第二，圆锥或棱锥硬质合金头太小，局部受力极大。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种长幅摆线齿形单头刀型截齿和滚筒，其寿命可以大幅提高，能用于截割硬质矿岩。
[0005]本专利技术的主要技术方案有：
[0006]一种长幅摆线齿形单头刀型截齿，其上安装有一个刀头体，所述刀头体的刃部曲线为一段长幅摆线。
[0007]所述刀头体采用硬质合金制成。
[0008]所述刀头体采用碳化钨制成。
[0009]所述刀头体钎焊在所述刀型截齿的刀体上。
[0010]所述长幅摆线是直径为R的基圆以转速n沿X轴方向做纯滚动同时叠加以速度v
o
沿X轴方向平移时其上任意点所划过的轨迹，设所述基圆的圆心的初始位置在坐标原点上，基圆逆时针滚动，基圆与Y轴正半轴的交点即参考点所对应的长幅摆线在平面直角坐标系XY下的曲线方程为：
[0011][0012]其中，x、y为长幅摆线上的点的坐标；
[0013]R取所述刀型截齿所在滚筒的直径；
[0014]n取所述刀型截齿所在滚筒的转速；
[0015]v
o
取所述刀型截齿所在采矿机的牵引速度；
[0016]t为时间。
[0017]2πnt为t时刻时参考点转过的角度θ。
[0018]一种滚筒，包括滚筒体和若干齿座及刀型截齿，所述滚筒体的一端固定有端盘，所述滚筒体的外柱面上固定有螺旋形延伸的叶片，所述齿座分散安装在所述端盘和叶片上，每个齿座上安装一个刀型截齿，部分或全部的所述刀型截齿采用所述长幅摆线齿形单头刀型截齿。
[0019]所述刀头体的刃部曲线的延伸方向顺着滚筒体的周向布置，且刃部曲线较高的一端靠近滚筒旋转方向的前方，刃部曲线较低的一端靠近滚筒旋转方向的后方。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]由于刀型截齿上任意一点在滚筒上绕滚筒轴线旋转的同时又随采矿(煤)机水平前进，其运动轨迹即为长幅摆线，因此本专利技术的刀型截齿的刀头体的刃部曲线采用长幅摆线可以使整个刃部曲线在旋转截割矿(煤)岩时都能与所截割的矿(煤)岩体始终保持接触摩擦，因此本专利技术的刀型截齿的刀头体和矿(煤)岩体的接触面积比常规的圆锥或棱锥体形刀头体增加了近十倍或十余倍，因此显著降低了本专利技术的刀型截齿上刀头体刃部所受压强，减少了截齿的剧烈磨损，明显延长了本专利技术的刀型截齿的刀头体的使用寿命。
附图说明
[0022]图1是一种常规刀型截齿的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术的刀型截齿的一个实施例的结构示意图；
[0024]图3是所述长幅曲线的示意图；
[0025]图4是本专利技术的刀型截齿和齿座组成的装配体的一个实施例的结构示意图；
[0026]图5是装有本专利技术的刀型截齿的滚筒的一个实施例的结构示意图；
[0027]图6是图5的轴向视图。
[0028]附图标记：1.常规刀型截齿的刀头；2.本专利技术的刀头体；2
‑
1.刃部曲线；3.滚筒体；4.刀型截齿；5.端盘；6.叶片；7.齿座。
具体实施方式
[0029]本专利技术公开了一种长幅摆线齿形单头刀型截齿(可简称为单头刀型截齿)，如图2、3所示，其上安装有一个刀头体2，所述刀头体的刃部曲线2
‑
1是一小段长幅摆线。
[0030]由于刀型截齿的齿尖在滚筒上绕滚筒轴线旋转的同时又随采矿(煤)机水平前进，其运动轨迹即为长幅摆线，因此本专利技术的刀头体的刃部曲线采用长幅摆线可以保证刀型截齿的整个曲线弧刀头在旋转截割矿(煤)岩时和所截割的矿(煤)岩体始终保持接触。本专利技术的刀型截齿与矿(煤)岩体的接触面积比常规的圆锥或棱锥体刀头增加了近十倍或十余倍，因此降低了刀型截齿长幅摆线曲线弧刀头所受压强，进而能明显增加长幅摆线刀型截齿刀头的使用寿命。
[0031]所述刀头体可以采用硬质合金制成。
[0032]进一步地，所述刀头体优选采用碳化钨制成。
[0033]所述刀头体通常钎焊在所述刀型截齿的刀体上。
[0034]如图3所示，在直角坐标系XY下，所述长幅摆线可以看作是直径为R的基圆以转速n沿X轴方向做纯滚动同时叠加以速度v
o
沿X轴方向平移时其上任意点所划过的轨迹，该轨迹是一条螺旋状曲线。为了简化表达，设所述基圆的圆心的初始位置在坐标原点上，基圆逆时
针滚动，基圆与Y轴正半轴的交点(可以称为参考点)所划过的轨迹即与该参考点对应的长幅摆线在该平面直角坐标系下的曲线方程为：
[0035][0036]其中，x、y为长幅摆线上的点的坐标；
[0037]t为时间；
[0038]2πnt为t时刻时参考点转过的角度θ。
[0039]具体到本专利技术的长幅摆线齿形单头刀型截齿，R取所述刀型截齿所在滚筒的直径，n取所述刀型截齿所在滚筒的转速，v
o
取所述刀型截齿所在采矿机的牵引速度。
[0040]可见，所述长幅摆线由相应长幅摆线齿形单头刀型截齿所在的采矿机滚筒的直径、滚筒的转速和采矿机的牵引速度等参数共同决定。
[0041]至于所述刃部曲线的具体弧长主要根据相应滚筒上截齿的单向切削力确定。刃部曲线较长，比较耐磨，但过长截割使受到的阻力也相应增大，因此还要兼顾截割功率的大小最终确定刃部曲线的弧长。
[0042]本专利技术的所述刀型截齿可以用于采矿机滚筒，特别适用于截割夹矸或断层等恶劣工况。
[0043]本专利技术还公开了一种滚筒，如图4
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6所示，包括滚筒体3和若干齿座7以及若干刀型截齿4，所述滚筒体的一端固定有端盘5，所述滚筒体的外柱面上固定有螺旋形延伸的叶片6，所述齿座分散安装在所述端盘和叶片上。每个齿座上安装一个刀型截齿。部分或全部的所述刀型截齿采用所述长幅摆线齿形单头刀型截齿。附图5、6中只示出了一个刀型截齿及相应齿座的安装，仅为表达本专利技术所述的刀型截齿的安装位置和方向。
[0044]本专利技术的所述刀型截齿的刀头体的刃部曲线的延伸方向顺着滚筒体的周向布置，且刃部曲线较高的一端靠近滚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长幅摆线齿形单头刀型截齿，其特征在于：其上安装有一个刀头体，所述刀头体的刃部曲线是一段长幅摆线。2.如权利要求1所述的长幅摆线齿形单头刀型截齿，其特征在于：所述刀头体采用硬质合金制成。3.如权利要求2所述的长幅摆线齿形单头刀型截齿，其特征在于：所述刀头体采用碳化钨制成。4.如权利要求3所述的长幅摆线齿形单头刀型截齿，其特征在于：所述刀头体钎焊在所述刀型截齿的刀体上。5.如权利要求1、2、3或4所述的长幅摆线齿形单头刀型截齿，其特征在于：所述长幅摆线是直径为R的基圆以转速n沿X轴方向做纯滚动同时叠加以速度v
o
沿X轴方向平移时其上任意点所划过的轨迹，设所述基圆的圆心的初始位置在坐标原点上，基圆逆时针滚动，基圆与Y轴正半轴的交点即参考点所对应的长幅摆线在平面直角坐标系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振乾，章立强，胡璟，胡滔，顾恩阳，董超，宋振，郭岱，阚文浩，
申请(专利权)人：中煤科工集团上海有限公司中国煤炭科工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：