RO129863B1

RO129863B1 - Milling cutter tool for asphalt stripping, with wear-proof protection and self-blocking protection upon rotation and process for manufacturing the same

Info

Publication number: RO129863B1
Application number: ROA201200375A
Authority: RO
Inventors: Emilia Binchiciu; Victor Geantă; Ionelia Voiculescu; Radu Ştefănoiu; Răzvan Florin Iovănaş; Aurelia Binchiciu; Horia Binchiciu
Original assignee: Sudotim As S.R.L.
Priority date: 2012-05-28
Filing date: 2012-05-28
Publication date: 2019-05-30
Also published as: RO129863A2

Description

Orice persoană are dreptul să formuleze în scris și motivat, la OSIM, o cerere de revocare a brevetului de invenție, în termen de 6 luni de la publicarea mențiunii hotărârii de acordare a acesteiaEveryone has the right to file in writing and motivated, at OSIM, a request for revocation of the patent, within 6 months from the publication of the mention of the decision granting it

RO 129863 Β1RO 129863 Β1

Invenția se referă la un cuțit de freză pentru decopertat asfalt, de tip con compozit, și la un procedeu specific de fabricație a acestuia.The invention relates to a milling cutter for asphalt, of a composite type, and to a specific process for its manufacture.

Sunt cunoscute cuțite pentru freze de decopertat asfalt sau blindaje, armate cu corpuri tăietoare din carburi de wolfram sinterizate, precum și procedeele de obținere a sistemelor de autoprotecție la uzare (brevet RO 125670).Knives are known for asphalt cutting or shielding mills, armed with sintered tungsten carbide cutting bodies, as well as the processes for obtaining self-protection systems for wear (RO 125670 patent).

în literatura de specialitate sunt prezentate numeroase exemple de cuțite de freză executate din diverse materiale, cu geometrii diferite, cu inserturi din carburi sau diamante, cu suprafețe active plane, fixe sau mobile, care lucrează la presiuni variabile, și care prezintă diferite rezistențe la uzură.Numerous examples of milling knives made of different materials, with different geometries, with carbide or diamond inserts, with flat, fixed or movable active surfaces, working at varying pressures, and having different wear resistance are presented in the literature. .

Documentul CN 201280681Y/2009 se referă la o freză de decopertat asfalt formată dintr-un suport cilindric din oțel aliat, realizat prin forjare, în care este fixat prin brazare un corp tăietor poziționat în zona vârfului de atac, și format din aliaj dur, suportul cilindric având o acoperire de protecție superficială, formată din particule de carbură de wolfram (descriere, fig. 1 și rezumat).CN document 201280681Y / 2009 refers to an asphalt cutting mill formed from a cylindrical alloy steel support, made by forging, in which a cutting body positioned in the area of the attack tip is formed, and made of hard alloy, the support cylindrical having a surface protection coating, made of tungsten carbide particles (description, fig. 1 and summary).

Documentul US 2008143168 A1 se referă la o freză de decopertat asfalt formată dintrun suport cilindric din oțel aliat, realizat prin forjare, în care este fixat prin brazare un corp tăietor poziționat în zona vârfului de atac, și format din carbură de wolfram, suportul cilindric având pe exterior un inel rezistent la uzură (descriere și fig. 1).US Document 2008143168 A1 refers to an asphalt cutting mill made of a cylindrical alloy steel support, made by forging, in which a cutting body positioned in the area of the attack tip is fixed by brazing, and made of tungsten carbide, having the cylindrical support having on the outside a wear-resistant ring (description and fig. 1).

Documentul US 3127945/1964 se referă la o freză pentru foraj petrolierformată dintr-un suport cilindric din oțel, rezistent la oxidare, pe a cărui suprafață de capăt sunt fixate simetric față de ax niște lamele tăietoare cu secțiunea aproximativ dreptunghiulară, formate dintr-o matrice metalică, din oțel aliat, în care sunt inserate particule dure, în particular, din carbură de wolfram, cu diametrul între 1 și 6 mm, cementate în matricea de oțel în care sunt incluse prin topirea suprafeței acestuia (descriere și fig. 1-3).US 3127945/1964 refers to an oil drilling mill formed from a cylindrical steel support, resistant to oxidation, on whose end surface are fixed symmetrically to the shaft and the cutting blades with the approximately rectangular section, formed from a matrix metallic, of alloy steel, in which hard particles, in particular, of tungsten carbide, with the diameter between 1 and 6 mm are inserted, cemented in the steel matrix where they are included by melting its surface (description and fig. 1-3 ).

Documentul US 4221270/1980 se referă la o freză de forare având un suport cilindric din metal rezistent la oxidare, și o suprafață de capăt conică, pe care este fixată o acoperire rezistentă la uzură, preferabil din carbură de wolfram, având fixate simetric față de ax niște proeminențe din carbură de wolfram (descriere, fig. 1-5 și revendicări 1-3).US 4221270/1980 refers to a drilling mill having a cylindrical metal support resistant to oxidation, and a tapered end surface, on which a wear-resistant coating, preferably made of tungsten carbide, is fixed symmetrically to tungsten carbide projections (description, figs. 1-5 and claims 1-3).

Dezavantajele tuturor acestor cuțite de freză constau în complexitatea operațiilor de realizare a semifabricatelor din componența sistemelor de protecție antiuzură, asociată cu costuri ridicate și, respectiv, fiabilitatea redusă a cuțitelor de freză, determinată de autoblocarea la rotire, fenomen care scoate prematur din exploatare circa 50% dintre acestea.The disadvantages of all these milling cutters are the complexity of the operations of the construction of the semi-fabricated components of the anti-wear protection systems, associated with high costs and, respectively, the reduced reliability of the milling knives, caused by the self-locking on the rotor, which causes prematurely from operation. % of these.

Problema tehnică obiectivă pe care o rezolvă invenția constă în creșterea performanțelor de prelucrare prin așchiere ale unui cuțit de tip con compozit, montat la o freză pentru decopertat asfalt, și procedeul de realizare a acestuia.The objective technical problem solved by the invention consists in increasing the cutting performance of a composite cone type knife, mounted on a milling cutter for asphalt cutting, and the process for making it.

Cuțitul de freză tip con compozit, conform invenției, rezolvă această problemă tehnică prin aceea că este constituit dintr-un suport de cuțit și un corp tăietor ranforsat, cu o duritate de minimum 60 HRC, dotat cu autoprotecție la uzare și la autoblocare în timpul rotirii în jurul axei proprii, care se obține printr-un procedeu de fabricație în două etape: o etapă pregătitoare, în care se realizează semifabricatul tip suport de cuțit cu coadă de fixare în corpul frezei, din oțel slab aliat cu crom, și corpul tăietor, din carburi de wolfram sinterizate, ambele consolidate la nivelul suprafeței active cu un sistem de protecție la uzură, format din grile topite cu fascicul laser sau fascicul de electroni pe o adâncime de minimum 1,5 mm, și o etapă finală de asamblare a corpului tăietor în suportul de cuțit, prin brazare în rost capilar și fretare, prin depunerea prin topire pe suprafața conică a suportului de cuțit a unui sistem rugos de protecție la autoblocare la rotire, format dintr-o matrice metalică având o lățime de circa 10 mm și o grosime de circa 2,5 mm, în care sunt înglobate granule din carbură topită de wolfram, care au o textură mărunțită prin sfărâmare, și dimensiuni din clasa sortului de 3 mm.The composite type milling cutter, according to the invention, solves this technical problem by consisting of a knife support and a reinforced cutting body, with a hardness of at least 60 HRC, equipped with self-protection for wear and self-locking during rotation. around its own axis, which is obtained by a manufacturing process in two stages: a preparatory stage, in which the semi-manufactured type of knife support with tail fastening in the body of the mill, made of chrome alloy steel, and the cutting body, made of sintered tungsten carbide, both reinforced at the level of the active surface with a wear protection system, made up of molten grids with laser beam or electron beam on a depth of at least 1.5 mm, and a final stage of assembly of the cutting body in the knife holder, by capillary brazing and fretting, by melting on the conical surface of the knife support a rough protective system ie self-locking on rotation, consisting of a metal matrix having a width of about 10 mm and a thickness of about 2.5 mm, in which are carbide granules melted by tungsten, which have a crushed texture, and dimensions from the 3 mm sort class.

RO 129863 Β1RO 129863 Β1

Avantajele generate de cuțitul de freză de tip con compozit pentru decopertat asfalt, 1 dotat cu sistem de autoprotecție la blocare în timpul rotirii în jurul propriei axe, sunt următoarele:The advantages generated by the composite cutter type cutter for openwork asphalt, 1 equipped with self-protection system when locking during rotation around its own axis, are the following:

- creșterea coeficientului de siguranță în exploatare a echipamentelor de decopertat 3 asfalt, prin reducerea riscului de desprindere prin uzura prematură a armăturilor din carbură de wolfram, și degradarea pieselor aflate în contact cu acestea; 5- increasing the safety coefficient in operation of the 3 asphalt discovery equipment, by reducing the risk of detachment by premature wear of the tungsten carbide fittings, and the degradation of the parts in contact with them; 5

- mărirea duratei de exploatare fără întrerupere a utilajelor de decopertat asfalt, prin reducerea timpilor de înlocuire a cuțitelor de freză uzate, datorită blocării acestora la rotirea în 7 jurul propriei axe;- increasing the operating time without interruption of the asphalt cutting machines, by reducing the time of replacement of the used milling knives, due to their locking when rotating around 7 its own axis;

- reducerea costurilor de întreținere a utilajelor pentru decopertat asfalt, prin creșterea 9 fiabilității cuțitelor de frezat.- reducing the maintenance costs of the asphalt cutting machines, by increasing the reliability of the milling knives.

Invenția este prezentată pe larg în continuare, în legătură și cu figura ce reprezintă o 11 vedere laterală, cu partea superioară secționată a frezei conform invenției.The invention is further illustrated in connection with the figure representing a side view, with the sectioned top of the mill according to the invention.

Cuțitul de freză tip con compozit, conform invenției, este prevăzut cu sistem de 13 autoprotecție împotriva uzurii și autoblocării la rotire, și este constituit, în conformitate cu figura, dintr-un suport de cuțit 2, realizat din oțel slab aliat cu crom, obținut prin forjare sau turnare, care 15 este consolidat la nivelul suprafeței conice cu un sistem de autoprotecție la blocare la rotire 3, sistem care, la rândul său, este alcătuit dintr-o matrice din oțel slab aliat cu crom, cu 17 dimensiunile de circa 10 x 2,5 mm, și în care sunt înglobate particule din carbură de wolfram topită, cu textură de sfărâmare din clasa granulometrică de 3 mm, și, respectiv, dintr-un corp 19 tăietor 1, poziționat în zona vârfului de atac, alcătuit din carburi de wolfram sinterizate și consolidate la nivelul suprafeței active cu un sistem de autoprotecție la uzură, format din grile 21 topite cu fascicul laser sau cu fascicul de electroni pe o adâncime de minimum 1,5 mm.The composite milling cutter according to the invention is provided with a system of 13 self-protection against wear and self-locking when rotating, and consists, according to the figure, of a knife support 2, made of chrome alloy steel, obtained by forging or casting, which 15 is reinforced at the level of the conical surface with a self-protection system for locking at rotation 3, a system which, in turn, is made of a chromium alloy weak steel matrix, with 17 dimensions of about 10 x 2.5 mm, and in which melted tungsten carbide particles are included, with a 3 mm particle size crumbling texture, and, respectively, of a cutter body 19, positioned in the area of the attack tip, consisting of tungsten carbides sintered and strengthened at the level of the active surface with a self-protection system at wear, consisting of grids 21 melted with laser beam or electron beam on a depth of at least 1.5 m m.

Procedeul de fabricație a cuțitelor autoprotejate este caracterizat prin aceea că este de 23 tip secvențial și cuprinde următoarele operații:The process of manufacturing self-protected knives is characterized by the fact that it is of 23 sequential types and comprises the following operations:

- realizarea, conform documentației de execuție, prin turnare sau forjare, din oțel slab 25 aliat cu circa 2% crom, a suportului cuțit, în faza de eboș;- the execution, according to the documentation of execution, by casting or forging, of weak steel 25 alloy with about 2% chromium, of the knife support, in the draft phase;

- durificarea la circa 55 HRC a suportului cuțit, prin tratamente termice metalurgice de 27 călire-revenire, respectiv, călire în ulei la 860...900°C, cu revenire la 38O...42O°C, timp de circa h; 29- hardening at about 55 HRC of the knife support, by means of metallurgical heat treatments of 27 tempering-recovery, respectively, oil tempering at 860 ... 900 ° C, with recovery at 38O ... 42O ° C, for about h; 29

- finisarea suportului cuțit la cote de brazare în rost capilar și alezaj alunecător;- finishing of the knife support at capillaries in capillary joint and slip boring;

- realizarea corpului tăietor conform documentației de execuție, prin sinterizare de 31 carburi de wolfram, în toleranță adecvată brazării în rost capilar;- realization of the cutting body according to the execution documentation, by sintering 31 carbide tungsten, in tolerance suitable for brazing in the capillary joint;

- realizarea unui sistem de autoprotecție la uzare pe suprafața activă a corpului tăietor, 33 care constă în realizarea de grile obținute prin topire cu fascicul laser sau fascicul de electroni pe o adâncime de minimum 1,5 mm; 35- realization of a self-protection system for wear on the active surface of the cutting body, 33 which consists in the realization of grids obtained by melting with laser beam or electron beam on a depth of at least 1.5 mm; 35

- brazarea la circa 700°C a corpului tăietor consolidat, în suportul de cuțit, cu aliaj- brazing at about 700 ° C of the consolidated cutting body, in the knife holder, with alloy

AG105-EN1044; 37AG105-EN1044; 37

- realizarea sistemului de protecție împotriva autoblocării la rotire în jurul axei proprii, și fretarea corpului tăietor în suport, prin depunerea, la o temperatură de preîncălzire și între 39 rânduri de maximum 400°C, a sistemului de autoprotecție la blocare la rotire, cu dimensiunile de circa 10 x 2,5 (3) mm; 41- realization of the system of protection against self-locking when rotating around its axis, and the friction of the cutting body in the support, by depositing, at a preheating temperature and between 39 rows of maximum 400 ° C, the self-protection system for locking when rotating, with the dimensions about 10 x 2.5 (3) mm; 41

- răcirea lentă a ansamblului cuțit freză, cu o viteză de răcire de maximum 50°C/h.- slow cooling of the milling cutter assembly, with a cooling speed of maximum 50 ° C / h.

Invenția prezintă elemente de progres tehnic prin aceea că rezolvă eficient o modalitate 43 de creștere a fiabilității cuțitelor de freză pentru decopertat asfalt, prin dotarea acestora cu sisteme inteligente de autoprotecție la blocare la rotire. 45The invention presents elements of technical progress in that it effectively solves a way 43 to increase the reliability of the cutter blades for asphalt cutting, by equipping them with intelligent self-protection systems when rotating. 45

Se dă în continuare un exemplu de realizare a procedeului conform invenției.An example of carrying out the process according to the invention is given below.

RO 129863 Β1RO 129863 Β1

Cuțitele de freză de tip con compozit, dotate cu sisteme inteligente de autoprotecție, sunt constituite dintr-un suport cuțit realizat din bare de oțel slab aliat cu crom, utilizat la fabricația coliviilor de rulmenți, debitate și forjate la cald, la 1050...850°C, care este consolidat la nivelul suprafeței conice, cu sistem de autoprotecție la blocare în timpul rotirii în jurul propriei axe, sistem care se realizează prin depunerea WIG sau cu flacără a unor straturi alcătuite dintr-o matrice din oțel slab aliat cu crom, cu dimensiunile de circa 10 x 2,5 mm, în care sunt înglobate particule din carbură de wolfram topită, cu textură de sfărâmare din clasa granulometrică 3 mm și, respectiv, dintr-un corp tăietor, poziționat în zona vârfului de atac, care este alcătuit din carburi de wolfram sinterizate și consolidate la nivelul suprafeței active cu un sistem de autoprotecție la uzare, format din grile topite cu fascicul laser sau cu jet de electroni pe o adâncime de minimum 1,5 mm.The composite type milling cutters, equipped with intelligent self-protection systems, are made of a knife holder made of chrome alloy weak steel bars, used in the manufacture of bearings, hot-forged and forged, at 1050 ... 850 ° C, which is reinforced at the level of the conical surface, with self-protection system during locking during rotation around its axis, system that is realized by WIG deposition or with flame of layers made of a chromium alloy weak steel matrix , with the dimensions of about 10 x 2.5 mm, in which are incorporated particles of molten tungsten carbide, with crushed texture of the granulometric class 3 mm and, respectively, from a cutting body, positioned in the area of the attack tip, which consists of sintered and reinforced tungsten carbide on the surface of the active surface with a self-protection system for wear, consisting of grids melted with laser beam or electron jet on a depth of at least 1.5 mm.

Procedeul de fabricație a cuțitelor de freză autoprotejate este de tip secvențial, în două etape: una pregătitoare, în care se realizează semifabricatul suport cuțit cu coadă de fixare în corpul frezei, și corpul tăietor sinterizat din carburi de wolfram, consolidate la nivelul suprafeței active cu un sistem de autoprotecție la uzare, format din grile topite cu fascicul laser sau fascicul de electroni pe o adâncime de minimum 1,5 mm, și o etapă finală de asamblare a ranforsantului în suportul cuțit.The process of manufacturing the self-protected milling cutters is of a sequential type, in two stages: a preparatory one, in which the semi-fabricated knife support with a fastening tail is fixed in the body of the milling machine, and the sintered cutting body made of tungsten carbide, consolidated at the level of the active surface. a self-protection system for wear, consisting of molten grids with laser beam or electron beam on a depth of at least 1.5 mm, and a final step of assembling the reinforcer into the knife support.

Operațiile specifice procedeului de fabricație sunt următoarele:The specific operations of the manufacturing process are the following:

- realizarea suportului cuțit, conform documentației de execuție, în faza de eboș, din bare de oțel slab aliat cu circa 2% crom, utilizate la fabricația coliviilor de rulmenți, prin debitare și forjare la cald la 1050...850°C;- the realization of the knife support, according to the documentation of execution, in the draft phase, made of low alloy steel bars with about 2% chromium, used in the manufacture of the bearings, by hot cutting and forging at 1050 ... 850 ° C;

- durificarea suportului cuțit, la circa 55 HRC, prin tratamente termice de călire în ulei la 860...900°C și revenire la 38O...42O°C, timp de circa 2 h;- hardening of the knife support, at about 55 HRC, by thermal treatments of oil tempering at 860 ... 900 ° C and return to 38O ... 42O ° C, for about 2 hours;

- realizarea, conform documentației de execuție, prin sinterizare, din carburi de wolfram, a corpului tăietor, în toleranță de alezaj alunecător cu joc, adecvat brazării în rost capilar;- the execution, according to the documentation of execution, by sintering, from tungsten carbide, of the cutting body, in tolerance of sliding bore with play, suitable for brazing in capillary joint;

- obținerea corpului tăietor consolidat prin realizarea sistemului de autoprotecție la uzură pe suprafața activă a ranforsantului-corp tăietor, prin crearea cu fascicul laser sau cu fascicul de electroni a unor grile, pe o adâncime de minimum 1,5 mm;- obtaining the reinforced cutting body by creating the self-protection system for wear on the active surface of the reinforcing-cutting body, by creating with laser beam or electron beam some grids, at a depth of at least 1.5 mm;

- brazarea, în suportul cuțit, la circa 700°C, a corpului tăietor consolidat;- brazing, in the knife holder, at about 700 ° C, of the consolidated cutting body;

- realizarea sistemului de protecție la autoblocare la rotire în jurul axei proprii, și fretarea ranforsantului în suport, prin topirea cu flacără, a vergelelor tubulare de tip relit cu proprietăți prestabilite, la o temperatură de preîncălzire și între rânduri de maximum 400°C, și obținerea stratului cu dimensiuni de circa 10 x 2,5 (3) mm;- realization of the protection system for self-locking when rotating around its axis, and the fretting of the reinforcer in the support, by melting with flame, the tubular rods of relit type with predetermined properties, at a preheating temperature and between rows of maximum 400 ° C, and obtaining the layer with dimensions of about 10 x 2,5 (3) mm;

- răcirea lentă a ansamblului cuțit freză, cu o viteză de răcire de maximum 50°C/h, în nisip uscat, încălzit în prealabil la circa 60°C.- slow cooling of the milling cutter assembly, with a cooling rate of maximum 50 ° C / h, in dry sand, previously heated to about 60 ° C.

Claims

Revendicări1

1. Milling cutter for asphalt paving, with protection against wear and rotation, type con3 composite, consisting of a knife support, made of weak alloy steel with about 2% Cr, obtained by forging or casting, having a surface of conical end, with 5-tungsten carbide particle inserts, and from a cutting body, fixed by a support bracket, positioned in the leading edge area, and made of a hard alloy, characterized in that the respective cutting body is made of 7 carbides of sintered and reinforced tungsten in its active surface, protected against wear by thermal hardening, and on the conical surface of the support a protection system 9 against self-locking when rotating around its own axis, made of a matrix of weak alloy steel with chrome with dimensions of about 10x2.5 mm ² , and in which 11 tungsten carbide particles are melted with crushed texture, of the granulometers class that of 3 mm.

2. Process for making a milling cutter for asphalt cutting, with protection 13 against wear and rotation, composite cone type, comprising a phase of forming an alloy steel support resistant to oxidation by plastic deformation, and having an end surface. taper and tail 15 fastening in the body of the mill, a phase of forming a cutting body made of hard, wear-resistant material, a phase of fixing by brazing and fretting the cutting body on the support side, in the area 17 of the leading tip, and a phase of forming parts with inserts of tungsten carbide particles on the conical surface of the alloy steel support, characterized in that the support part of the 19 knife is made of weak alloy steel bars with approximately 2% chrome, by cutting and hot forging at 1050 ... 850 ° C, hardening of the support obtained at about 55 HRC, by heat treatment of 21 in oil at 860 ... 900 ° C, with a return to 38O ... 42O ° C, time of about 2 h, finishing of the knife support at the capillary joints and sliding bore; the cutting body is made by sintering 23 tungsten carbides, in tolerance of sliding bore with play, suitable for brazing in capillary joint, its active surface being heat treated for wear protection by creating with laser beam or electron beam some grids, at a depth of at least 1.5 mm, and the brazing and fretting in the knife holder of the cutting body are made at about 700 ° C, with the 27 on the conical surface of the support a system for protection against self-locking when rotating around own axis, made of a matrix of weak alloy steel with chrome with dimensions of about 10 x 29 2,5 mm ² , and in which are included particles of molten tungsten carbide, with crushed texture, of the granulometric class of 3 mm , by melting flames of tubular rods 31 of relit type with predetermined properties, at a preheating temperature of maximum 400 ° C, and obtaining a str at dimensions of about 10x (2.5 ... 3) mm, the slow cooling of the cutter type assembly 33 is carried out with a cooling speed of maximum 50 ° C / h, in the sand previously heated to about 60 ° C. 35