專利名稱：一種鎬形截齒表面熔覆裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于工件表面處理設備技術領域，具體涉及一種采煤機滾筒上使用的鎬形截齒表面熔覆裝置。
背景技術：
截齒是滾筒式采煤機上直接切割煤巖的關鍵零件，也是易損件，由齒體和齒尖組成。在截齒工作過程中，煤巖反作用于鎬形截齒所產生的沖擊力、摩擦力主要由齒尖部分承擔，因此，一般齒尖都是采用硬質合金頭鑲嵌在齒體上，以提高截齒的抗沖擊、耐磨損性能， 延長截齒的使用壽命。但由于齒體材料是一般的合金結構鋼，耐磨性能較硬質合金差，尤其是在與硬質合金頭鑲嵌結合部，極易出現磨損，導致硬質合金頭脫落而使整個截齒報廢，這是截齒損害的主要原因之一。為了提高鎬形截齒齒體鑲嵌部位的耐磨性，常用的方法是在其相應部位進行表面硬化處理，如等離子、激光熔覆耐磨材料等，尤其等離子熔覆技術以其設備不需真空系統，工件不需任何前處理，工藝過程簡單，設備成本低，技術容易實現工業化等特點獲得大量使用。等離子、激光熔覆技術是利用等離子弧或激光，使被熔覆區域表面瞬間熔化形成熔池，同時，熔覆設備的同步送粉機構將配制的硬質合金粉末送入熔池，與齒體的合金結構材料熔合成一體，表面熔覆形成高硬度的金屬基復合材料表層。由于熔覆過程都需要瞬間高溫和熔合反應，會產生高溫、強光、煙霧等不利于操作人員健康的環境因素，而目前的鎬形截齒熔覆過程，是將待熔覆截齒由人工裝夾在可控制旋轉的夾具上，開啟熔覆設備和控制夾具旋轉，進行設定表面的熔覆加工，加工完畢，停機， 取下已熔覆截齒，再裝夾下一個待熔覆截齒，繼續熔覆加工。因此，熔覆加工效率低下，嚴重影響操作人員身體健康。
發明內容本實用新型的目的在于針對現有技術所存在的上述缺陷，提供一種結構簡單、操作方便、熔覆加工效率高、實現連續加工的鎬形截齒表面熔覆裝置。本實用新型是通過如下的技術方案來實現上述目的的該鎬形截齒表面熔覆裝置，主要用于采煤機滾筒上使用的鎬形截齒齒尖鑲嵌結合部表面的等離子熔覆；它包括機座，在機座內安裝有兩臺步進電動機，一臺步進電動機通過安裝于機座臺面上的轉軸裝置與一個圓形拔盤連接，另一臺步進電動機與安裝于機座臺面上的滑動卡爪裝置連接；所述拔盤的圓周邊緣設置有若干均勻分布的、其直徑與截齒安裝部分直徑相近的半圓形缺口槽，在拔盤的圓周邊外設有一個與拔盤同心的、其半徑比拔盤半徑大一個缺口槽半徑的半圓環形滑道，該環形滑道的入口端連接有送料滑道，其出口端連接有出料滑道，所述送料滑道和出料滑道與水平面稍傾斜一定的角度，其傾斜角度滿足于截齒依靠其自身的重力即可自溜滑入和滑出環形滑道；所述滑動卡爪裝置安裝于環形滑道中段的下面，環形滑道中段的上面外側安裝有一個等離子發生器噴嘴，滑動卡爪裝置能沿與步進電動機軸伸端聯結的滑道軸上下滑動和隨滑道軸轉動，通過其上端卡爪夾緊或松開待熔覆截齒；所述所有部件均安裝于一個能打開的封閉空間內。更具體地說，所述滑動卡爪裝置包括一個滑套，滑套通過滑動鍵套裝于開有滑動鍵槽的所述滑道軸上；滑套通過擰在其下部的止退螺母安裝在一個向心推力軸承的內圈上，滑環則通過由螺釘擰在其下面的壓板安裝在該向心推力軸承的外圈上，滑環的對稱兩邊分別固定有豎直的導向軸；所述滑套上端固連有卡爪座，卡爪座的上部對稱兩邊通過銷軸連接有一對卡爪；所述卡爪是一個上輕下重的構件，兩個卡爪上部內側相對的面上設有凸塊，凸塊之上的兩個卡爪內側面是斜面，由此形成一個向上端外面開口的喇叭口的形狀， 卡爪下部內側面也是斜面，由此形成一個向上開口向底面收緊的喇叭口的形狀；所述滑道軸的上端是一個倒錐形的結構，其下端與步進電動機軸伸端聯結；所述與滑環兩邊固連的導向軸插在機座臺面之上的安裝座內的導向套內，滑環外部一側固連有一個電磁鐵，電磁鐵通過電流的通斷來控制滑動卡爪裝置沿滑道軸和導向套上下滑動。所述轉軸裝置包括一個固裝于機座臺面之上的軸承座，通過軸承座內的上部安裝一個向心軸承、軸承座內的下部安裝一個向心軸承和一個推力軸承來支撐主軸，主軸上端固定拔盤，主軸下端與步進電動機的輸出軸聯結。本實用新型的鎬形截齒表面熔覆裝置，采用人工將待熔覆鎬形截齒批量安放在送料滑道后，啟動熔覆設備，撥盤在步進電動機的驅動下，從送料滑道中依次撥出待熔覆截齒，并與環形滑道配合，將其滑撥到熔覆位置。滑動卡爪裝置的滑環在電磁鐵的作用下沿導向套上升，通過向心推力軸承帶動滑套、卡爪等上升，卡爪向上通過其設有的凸塊托起截齒離開撥盤和環形滑道的上表面，并在滑道軸的作用下抱緊截齒下部，然后同時啟動滑動卡爪裝置的驅動步進電動機和等離子發生器，由程序控制截齒的轉動和等離子的熔覆。熔覆結束后，等離子發生器和滑動卡爪裝置的驅動步進電動機停止工作，電磁鐵拉動滑動卡爪裝置下行，卡爪松開已熔覆截齒，已熔覆截齒下落到撥盤和環形滑道的上表面，撥盤轉動， 將已熔覆截齒撥到出料滑道輸出，同時撥盤已將下一個待熔覆截齒撥到熔覆位置了，由此實現待熔覆截齒的依次撥出、自動裝夾、程控熔覆、順序輸出，達到鎬形截齒連續熔覆加工的目的。本實用新型通過程序控制實現鎬形截齒的連續熔覆加工，操作方便，工作效率得到了極大的提高，并且所有的設備均安裝在一個封閉的空間內，避免了加工時產生的高溫、 強光、煙霧等不利因素對工作人員的侵害。
圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1中的轉軸裝置剖視圖。圖4是圖1中的滑動卡爪裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。參見圖1、圖2，本實施例包括機座1，在機座1內安裝有兩臺步進電動機2，由圖1可見，左邊這臺步進電動機2通過安裝于機座1臺面上的轉軸裝置3與圓形拔盤5連接，步進電動機2按照程序指令驅動拔盤5轉動。由圖2可見，拔盤5的圓周邊緣設置有八個均勻分布的、其直徑與截齒7安裝部分直徑稍大的半圓形缺口槽，在拔盤5的圓周邊外設有與拔盤5同心的、其半徑比拔盤5半徑大一個缺口槽半徑的半圓環形滑道8，環形滑道8的入口端連接有送料滑道6，其出口端連接有出料滑道4。送料滑道6和出料滑道4與水平面稍傾斜一定的角度，其傾斜角度滿足于截齒7依靠其自身的重力即可自溜滑入和滑出環形滑道8。送料滑道6和出料滑道4的槽寬與截齒安裝部分直徑相同或者稍大。待熔覆截齒由人工批量安放在送料滑道6上(批量大小與送料滑道6長度成正比)，由撥盤5通過其半圓形缺口槽依次撥出進入環形滑道8的預訂位置進行熔覆加工；出料滑道4是將已熔覆截齒自溜輸送到指定位置卸料。由圖1可見，機座1內右邊這臺步進電動機2與安裝于機座1 臺面上的滑動卡爪裝置10連接。滑動卡爪裝置10安裝于環形滑道8中段的下面，環形滑道8中段的上面外側安裝等離子發生器噴嘴9。上述所有裝置均安裝在一個可開關的封閉空間里運行。其中，等離子發生器及其噴嘴9單獨安裝，其他部件均直接或間接安裝在機座 1上，并與等離子發生器進行聯動控制，實現截齒的連續熔覆加工。參見圖4，是本實施例的滑動卡爪裝置10的結構示意圖。滑動卡爪裝置10是截齒7的自動裝夾裝置，由圖4可見，滑動卡爪裝置10包括滑套101，滑套101通過滑動鍵套裝于開有滑動鍵槽的滑道軸109上。滑套101通過擰在其下部的止退螺母102安裝在向心推力軸承105的內圈上，滑環104則通過由螺釘擰在其下面的壓板103安裝在向心推力軸承105的外圈上。滑套101的上端固連有卡爪座1010，卡爪座1010的上部對稱兩邊通過銷軸108連接有一對卡爪107，因此，卡爪107可繞銷軸108自由轉動。卡爪107是一個上輕下重的構件，兩個卡爪107的上部內側相對的面上設有凸塊1012，凸塊1012之上的兩個卡爪內側面是斜面，由此形成一個向上端外面開口的喇叭口的形狀，卡爪107下部內側面也是斜面，由此形成一個向上開口向底面收緊的喇叭口的形狀。由圖4可見，滑道軸109的上端是一個倒錐形的結構，其下端與步進電動機2的輸出軸固接，并隨其轉動(但軸向不能運動)。滑環104的對稱兩邊分別固定有豎直的導向軸1011，由圖1可見，導向軸1011插在機座1臺面之上的安裝座內的導向套11內，滑環104的外部右側固連電磁鐵12，電磁鐵 12通過電流的通斷來控制滑動卡爪裝置10沿滑道軸109的滑動鍵槽上下滑動。由于卡爪 107能自由轉動，且下部重量較上部大，當未施加控制時，卡爪107呈松開狀態，卡爪107上部內側凸塊1012的作用是滑動卡爪裝置10在電磁鐵12作用下的上升初期，滑道軸109的倒錐形部分尚未接觸卡爪107下部內側的斜面時，凸塊1012已經接觸鎬形截齒7的底部并將其向上托起，使截齒7脫離撥盤5和環形滑道8的上表面，然后滑動卡爪裝置10繼續上升，卡爪107下部的內側斜面與滑道軸109的倒錐形面接觸并被推開，卡爪107轉動，其上部內側斜面壓向截齒7的下部并抱緊，這時的截齒7已上升脫離撥盤和環形滑道的上表面， 可隨卡爪107轉動進行熔覆加工。當熔覆加工結束后，電磁鐵12拉動滑動卡爪裝置10下行，滑道軸109的倒錐形部分與卡爪下部內側的斜面脫開，卡爪107下部在自身重力作用下向中間擺動，卡爪107上部斜面脫開截齒7下部并下行，截齒7 —并下落重新擱在撥盤和環形滑道的上表面上，從而完成了一個截齒的熔覆加工。參見圖3，是本實施例的轉軸裝置剖視圖。由圖3可見，轉軸裝置3包括固裝于機座臺面之上的軸承座31，通過軸承座31內的上部安裝一個向心軸承33、軸承座31內的下部安裝一個向心軸承33和一個推力軸承34來支撐主軸32，主軸32上端固定拔盤5，主軸 32下端與步進電動機2的輸出軸聯結。本實用新型實施例的熔覆裝置與等離子發生器及噴嘴9均安裝在可開閉的封閉空間里，隔絕了強光、高溫和煙霧的污染，所有設備均采用集中程序控制，連續自動對鎬形截齒7進行熔覆加工。本實用新型的鎬形截齒表面熔覆裝置的工作過程如下首先，采用人工方式將待熔覆鎬形截齒7批量安放在送料滑道6后，啟動熔覆設備，撥盤5在步進電動機2的驅動下，從送料滑道6中依次撥出待熔覆截齒7，并與環形滑道8配合，將其滑撥到熔覆位置。滑動卡爪裝置10的滑環104在電磁鐵12的作用下沿導向套11上升，通過向心推力軸承105帶動滑套101、卡爪107等上升，卡爪107向上托起截齒7離開撥盤5和環形滑道8的上表面，并在滑道軸109的作用下抱緊截齒7下部，然后同時啟動滑動卡爪裝置10的驅動步進電動機2和等離子發生器，由程序控制截齒7的轉動和等離子的熔覆。熔覆結束后，等離子發生器和滑動卡爪裝置10的驅動步進電動機2停止工作，電磁鐵12拉動滑動卡爪裝置10下行，卡爪107松開已熔覆截齒7，已熔覆截齒7下落到撥盤5和環形滑道8的上表面，撥盤5轉動，將已熔覆截齒7撥到出料滑道4輸出，同時撥盤5已將下一個待熔覆截齒7撥到熔覆位置了，由此實現待熔覆截齒7的依次撥出、自動裝夾、程控熔覆、順序輸出，達到鎬形截齒7連續熔覆加工的目的。
權利要求1.一種鎬形截齒表面熔覆裝置，主要用于采煤機滾筒上使用的鎬形截齒齒尖鑲嵌結合部表面的等離子熔覆，其特征在于它包括機座，在機座內安裝有兩臺步進電動機，一臺步進電動機通過安裝于機座臺面上的轉軸裝置與一個圓形拔盤連接，另一臺步進電動機與安裝于機座臺面上的滑動卡爪裝置連接；所述拔盤的圓周邊緣設置有若干均勻分布的、其直徑與截齒安裝部分直徑相近的半圓形缺口槽，在拔盤的圓周邊外設有一個與拔盤同心的、 其半徑比拔盤半徑大一個缺口槽半徑的半圓環形滑道，該環形滑道的入口端連接有送料滑道，其出口端連接有出料滑道，所述送料滑道和出料滑道與水平面稍傾斜一定的角度，其傾斜角度滿足于截齒依靠其自身的重力即可自溜滑入和滑出環形滑道；所述滑動卡爪裝置安裝于環形滑道中段的下面，環形滑道中段的上面外側安裝有一個等離子發生器噴嘴，滑動卡爪裝置能沿與步進電動機軸伸端聯結的滑道軸上下滑動和隨滑道軸轉動，通過其上端卡爪夾緊或松開待熔覆截齒；所述所有部件均安裝于一個能打開的封閉空間內。
2.根據權利要求1所述的鎬形截齒表面熔覆裝置，其特征在于所述滑動卡爪裝置包括一個滑套，滑套通過滑動鍵套裝于開有滑動鍵槽的所述滑道軸上；滑套通過擰在其下部的止退螺母安裝在一個向心推力軸承的內圈上，滑環則通過由螺釘擰在其下面的壓板安裝在該向心推力軸承的外圈上，滑環的對稱兩邊分別固定有豎直的導向軸；所述滑套上端固連有卡爪座，卡爪座的上部對稱兩邊通過銷軸連接有一對卡爪；所述卡爪是一個上輕下重的構件，兩個卡爪上部內側相對的面上設有凸塊，凸塊之上的兩個卡爪內側面是斜面，由此形成一個向上端外面開口的喇叭口的形狀，卡爪下部內側面也是斜面，由此形成一個向上開口向底面收緊的喇叭口的形狀；所述滑道軸的上端是一個倒錐形的結構，其下端與步進電動機軸伸端聯結；所述與滑環兩邊固連的導向軸插在機座臺面之上的安裝座內的導向套內，滑環外部一側固連有一個電磁鐵，電磁鐵通過電流的通斷來控制滑動卡爪裝置沿滑道軸和導向套上下滑動。
3.根據權利要求1或2所述的鎬形截齒表面熔覆裝置，其特征在于所述轉軸裝置包括一個固裝于機座臺面之上的軸承座，通過軸承座內的上部安裝一個向心軸承、軸承座內的下部安裝一個向心軸承和一個推力軸承來支撐主軸，主軸上端固定拔盤，主軸下端與步進電動機的輸出軸聯結。
專利摘要本實用新型公開了一種采煤機滾筒上使用的鎬形截齒表面熔覆裝置。本實用新型的技術要點是，該熔覆裝置包括機座，與機座內的步進電動機連接的圓形拔盤和滑動卡爪裝置；拔盤的圓周邊緣均勻設置有若干半圓形缺口槽，拔盤的圓周邊外設有一個半圓環形滑道，該環形滑道的入口端連接有送料滑道，其出口端連接有出料滑道，送料滑道和出料滑道與水平面稍傾斜一定的角度；滑動卡爪裝置安裝于環形滑道中段的下面，環形滑道中段的上面外側安裝一個等離子發生器噴嘴；滑動卡爪裝置能沿與步進電動機聯結的滑道軸上下滑動和隨滑道軸轉動，通過其上端卡爪夾緊或松開待熔覆截齒。本實用新型通過程序控制實現鎬形截齒的連續熔覆加工，操作方便，工作效率高。
文檔編號C23C24/10GK202214418SQ20112035468
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者余以道, 李躍建, 王立勇 申請人:湖南科技大學