[发明专利]长幅摆线齿形单头刀型截齿和滚筒

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及一种采矿(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。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明的主要技术方案有：

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。

所述刀头体采用硬质合金制成。

所述刀头体采用碳化钨制成。

所述刀头体钎焊在所述刀型截齿的刀体上。

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：

其中，x、y为长幅摆线上的点的坐标；

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；

t为时间。

2πnt为t时刻时参考点转过的角度θ。

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。

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。

本发明的有益效果是：