[0001] 本实用新型涉及切割或切削工具技术领域，具体涉及一种金刚石截齿。

[0002] 掘进机、采煤机、旋挖钻机和铣刨机等广泛用于各种煤矿、隧道掘进、路面铣刨等工程施工。截齿安装在上述工程设备齿座上，作为钻采、切割和破碎矿物、岩石和路面材质的主要配件和耗损件。

[0003] 目前市场上常用的截齿为如图1所示的硬质合金截齿，即硬质合金钎头1钳焊在钢质锥柄2上。同时，还有一种在图1的硬质合金截齿基础上的改进硬质合金截齿，即在硬质合金钎头1周边加焊上硬质合金环3，如图2所示；相比于图1的结构，改进硬质合金截齿可一定程度上提高抗磨性。

[0004] 但不管是如图1所示的传统截齿还是图2所示的改进截齿，都存在如下缺陷：

[0005] 1.使用寿命短，一般24小时要更换；

[0006] 2.资源材料消耗大；

[0007] 3.综合成本高。实用新型内容

[0008] 针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种金刚石截齿。

[0009] 本实用新型公开了一种金刚石截齿，包括：金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头、金刚石单晶孕镶锥和钢质锥柄；

[0010] 所述金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头安装在所述金刚石单晶孕镶锥的头端，所述金刚石单晶孕镶锥安装在所述钢质锥柄的头端。

[0011] 作为本实用新型的进一步改进，优选采用金刚石聚晶钎头。

[0012] 作为本实用新型的进一步改进，所述金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头的头端为尖端、尾端为柱端，所述金刚石单晶孕镶锥的头端设有与所述金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头的尾端相配合的第一凹槽，所述金刚石单晶孕镶锥的尾端设有第一凸起，所述钢质锥柄的头端设有与所述金刚石单晶孕镶锥的尾端相配合的第二凹槽，所述钢质锥柄的尾端安装在工程设备的齿座上。

[0013] 作为本实用新型的进一步改进，所述金刚石单晶孕镶锥是在外表面形成有厚度为2～4mm厚的金刚石表层，内芯为无金刚石的芯层；金刚石表层在头端位置与第一凹槽的外沿距离为1～2mm，便于对第一凹槽的加工；金刚石表层的尾端距金刚石单晶孕镶锥的第一凸起外沿尾端面的距离为1～3mm，便于对第一凸起的加工。更进一步，金刚石表层是由金刚石粉与金属粉混合烧结形成，无金刚石的芯层是由单一的金属粉烧结而成。

[0014] 作为本实用新型的进一步改进，所述金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头、金刚石单晶孕镶锥和钢质锥柄采用热装或低温钎焊进行组装。

[0015] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

[0016] 本实用新型的金刚石截齿选用金刚石聚晶或金刚石复合片作为钎头，提高了钎头的耐磨性和抗冲击性能，在金刚石钎头与钢质锥柄之间选用金刚石单晶孕镶锥进行连接，提高了截齿整体的耐磨性和抗冲击性；从而提高了金刚石截齿的使用寿命。

[0023] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0024] 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

[0025] 如图3所示，本实用新型提供一种金刚石截齿，包括：金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头10、金刚石单晶孕镶锥20和钢质锥柄30，其中，优选采用金刚石聚晶钎头10；所述金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头10安装在所述金刚石单晶孕镶锥20的头端，所述金刚石单晶孕镶锥30安装在所述钢质锥柄30的头端。具体的：所述金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头10的头端为尖端、尾端为柱端，所述金刚石单晶孕镶锥20的头端设有与所述金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头10的尾端相配合的第一凹槽，所述金刚石单晶孕镶锥20的尾端设有第一凸起，所述钢质锥柄30的头端设有与所述金刚石单晶孕镶锥20的尾端相配合的第二凹槽，所述钢质锥柄30的尾端安装在工程设备的齿座上，即钢质锥柄30的尾端设有安装环槽。

[0026] 本实用新型的金刚石单晶孕镶锥2是在外表面形成有厚度为2～4mm厚的金刚石表层，内芯为无金刚石的芯层；金刚石表层在头端位置与第一凹槽的外沿距离为1～2mm，便于对第一凹槽的加工；金刚石表层的尾端距金刚石单晶孕镶锥的第一凸起外沿尾端面的距离为1～3mm，便于对第一凸起的加工。更进一步，金刚石表层是由金刚石粉与金属粉混合烧结形成，无金刚石的芯层是由单一的金属粉烧结而成。

[0027] 本实用新型提供一种金刚石截齿的制备方法，包括：

[0028] 步骤1、制备金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头：

[0029] 本实用新型可选用常规的金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头，也可选用本实用新型下述通过工艺改进所制得的金刚石聚晶钎头；工艺改进所制得的金刚石聚晶钎头的制备方法为：将金刚石粉与合成介质进行混合，然后在高温和超高压条件下，制得金刚石聚晶钎头；

[0030] 具体包括：

[0031] 选取金刚石粉与合成介质；其中，按重量百分比计，所述金刚石为85～95％，所述合成介质为5～15％；所述金刚石的粒径组成为：w1～w40重量占比60～80％，200～400目重量占比20～40％；所述合成介质为钛、硅、硼单质，且Ti、Si和B的体积占比分别为：Ti：20～40％、Si：40～60％、B：10～30％；优选，金刚石选用制得高品质金刚石所分选出的金刚石Ⅰ型料和/或金刚石Ⅱ型料经破碎、净化制备而成，所述金刚石的粒径组成为：w1～w40重量占比70％，200～400目(即依次经过200目筛的筛下物以及400目筛的筛上物)重量占比30％；
Ti、Si和B的体积占比分别为：Ti：30％、Si：50％、B：20％；

[0032] 将不同粒径的金刚石粉进行混匀，将钛、硅、硼单质进行混匀，然后将金刚石粉与合成介质进行混匀，制得混合料；将混合料装于内腔为金刚石聚晶钎头形状的石墨容器内，并将石墨容器置于方形的叶腊石容器内，叶腊石容器内相对两个开口处安装有金属板；将液压设备的六个压头作用于叶腊石容器的四个面以及两个金属板上，六个压头同时相对施4
加超高压，同时两个金属板通电加热；控制温度为1300～2000℃，压力为(4.5～10)×10 大气压每平方厘米，合成4‑20min，制得金刚石聚晶钎头。

[0033] 步骤2、制备金刚石单晶孕镶锥：

[0034] 本实用新型可选用常规的金刚石单晶孕镶锥，也可选用本实用新型下述通过工艺改进所制得的金刚石单晶孕镶锥；工艺改进所制得的金刚石单晶孕镶锥的制备方法为：将将混合料分层装入内腔为金刚石单晶孕镶锥形状的石墨容器内，外层为金刚石粉与金属粉的混合料，内芯为金属粉，在电阻炉或中频炉上烧结进行混合，然后在预设温度和压力下，制得金刚石单晶孕镶锥；

[0035] 具体包括：

[0036] 选取将混合料分层装入内腔为金刚石单晶孕镶锥形状的石墨容器内，外层为金刚石粉与金属粉的混合料，内芯为金属粉，在电阻炉或中频炉上烧结；其中，金刚石粉所占的浓度为75％～125％，金刚石粉的粒度为30/35、40/45、50/60各重量占比为20～40％；按重量百分比计，所述金属粉的配方包括：碳化钨(WC)20～30％、钴(Co)10～20％、镍(Ni)5～10％、铁(Fe)5～10％、预合金粉40～50％(包括：预合金粉Fj6 5～10％、和预合金粉8515 
35～40％)、银(Ag)1～10％；优选，金刚石粉的品级为SMD35以上级别，粒度为30/35、40/45、
50/60各占1/3；按重量百分比计，所述金属粉的配方包括：碳化钨(WC)23％、钴(Co)15％、镍(Ni)7％、铁(Fe)7％、预合金粉Fj6 7％、和预合金粉8515 38％、银(Ag)3％。

[0037] 将不同粒径的金刚石粉进行混匀，将各种金属粉进行混匀，然后将将混合料分层装入内腔为金刚石单晶孕镶锥形状的石墨容器内，外层为金刚石粉与金属粉的混合料，内芯为金属粉，在电阻炉或中频炉上烧结进行混匀，制得混合料；将混合料装于内腔为金刚石单晶孕镶锥形状的石墨容器内，在电阻炉或中频炉上烧结；控制温度为960～1050℃，压力2
为180kg/cm，制得金刚石单晶孕镶锥。

[0038] 步骤3、将金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头、金刚石单晶孕镶锥和钢质锥柄采用热装或低温钎焊进行组装；

[0039] 具体的：

[0040] 热装工艺是通过加工金刚石聚晶钎头或金刚石复合片钎头10、金刚石单晶孕镶锥20和钢质锥柄30的装配面为过盈配合，然后通过受热使金刚石单晶孕镶锥20和钢质锥柄30的凹槽膨胀，然后装入钎头10和金刚石单晶孕镶锥20，完成紧固装配；低温钎焊的焊接温度为650～750℃，焊料为银钎焊料。

[0041] 实施例1：

[0042] 本实用新型提供一种金刚石聚晶钎头的制备方法，包括：

[0043] 选取金刚石粉与合成介质；其中，按重量百分比计，所述金刚石为90％，所述合成介质为10％；金刚石选用制得高品质金刚石所分选出的金刚石Ⅱ型料经破碎、净化制备而成，所述金刚石的粒径组成为：w1～w40重量占比70％，200～400目重量占比30％；所述合成介质为钛、硅、硼单质，且Ti、Si和B的体积占比分别为：Ti：30％、Si：50％、B：20％；

[0044] 将不同粒径的金刚石粉进行混匀，将钛、硅、硼单质进行混匀，然后将金刚石粉与合成介质进行混匀，制得混合料；将混合料装于内腔为金刚石聚晶钎头形状的石墨容器内，并将石墨容器置于方形的叶腊石容器内，叶腊石容器内相对两个开口处安装有金属板；将液压设备的六个压头作用于叶腊石容器的四个面以及两个金属板上，六个压头同时相对施4
加超高压，同时两个金属板通电加热；控制温度为1500℃，压力为5×10 大气压每平方厘米，合成10min，制得金刚石聚晶钎头；该金刚石聚晶钎头最高可适用的工作温度达1200℃。

[0045] 本实用新型的优点为：

[0046] 本实用新型的金刚石截齿选用金刚石聚晶或金刚石复合片作为钎头，提高了钎头的耐磨性和抗冲击性能，在金刚石钎头与钢质锥柄之间选用金刚石单晶孕镶锥进行连接，提高了截齿整体的耐磨性和抗冲击性；从而提高了金刚石截齿的使用寿命。

[0047] 以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。