一種新型螺栓及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型螺栓，屬于緊固件【技術(shù)領(lǐng)域】，它包括依次設(shè)置的螺紋段、連接段和端頭，所述連接段具有與設(shè)置于錘頭上的錐孔相適配的錐度，所述連接段連接所述端頭一端的直徑大于所述連接段連接所述螺紋段一端的直徑。同時(shí)，本發(fā)明還公開了該螺栓的制備方法，本發(fā)明解決了嵌入錘頭內(nèi)的螺栓端頭隨錘頭磨損后導(dǎo)致安全隱患的技術(shù)問題，廣泛應(yīng)用于沖擊式破碎機(jī)中。
【專利說明】一種新型螺栓及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型螺栓及其制備方法，尤其涉及一種用于固定沖擊式破碎機(jī)錘頭的螺栓及其制備方法，屬于緊固件【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]沖擊式破碎機(jī)是國內(nèi)非金屬礦行業(yè)應(yīng)用較多的超細(xì)粉碎設(shè)備，應(yīng)用于煤系高嶺土、方解石、大理石、白堊、滑石、葉臘石等中等硬度以下非金屬礦物的超細(xì)粉碎加工。市面上現(xiàn)有的機(jī)械粉碎機(jī)其工作原理是:磨機(jī)內(nèi)由動盤和定盤構(gòu)成，動盤上裝有齒棒、錘頭或刀片等，物料在旋轉(zhuǎn)的動盤和定盤之間反復(fù)被沖擊、磨擦、剪切，在多種力作用下被粉碎。
[0003]如圖1所示，錘頭3都是采用耐磨性能好的高錳鋼材質(zhì)制成，并且通過螺栓4緊固在安裝座2上，通常安裝座2焊接在動盤I上，動盤I在高速轉(zhuǎn)動下，錘頭3受到的離心力完全作用在螺栓4上，現(xiàn)在常用的螺栓4為鍛造方頭螺栓，螺栓4的方頭嵌裝在錘頭3內(nèi)，螺母5的強(qiáng)度通常使用8.8級高強(qiáng)度螺母，但是由于破碎機(jī)工況非常惡劣，并且長時(shí)間被物料沖擊、磨擦，錘頭3磨損非?？欤沟们堆b在錘頭3內(nèi)的螺栓4的方頭很快也被暴露出，當(dāng)螺栓4的方頭被磨損后，會發(fā)生錘頭3脫出的危險(xiǎn)，造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。
[0004]因此，在緊固件領(lǐng)域，對于開發(fā)一種新型螺栓及其制備方法，不但具有迫切的研究價(jià)值，也具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和工業(yè)應(yīng)用潛力，這正是本發(fā)明得以完成的動力所在和基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述所指出的現(xiàn)有螺栓的缺陷，本發(fā)明人對此進(jìn)行了深入研究，在付出了大量創(chuàng)造性勞動后，從而完成了本發(fā)明。
[0006]具體而言，本發(fā)明涉及兩個(gè)方面，一種新型螺栓及其制備方法。
[0007]第一個(gè)方面，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種新型螺栓，以解決嵌入錘頭內(nèi)的螺栓端頭隨錘頭磨損后導(dǎo)致安全隱患的技術(shù)問題。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種新型螺栓，所述新型螺栓包括依次設(shè)置的螺紋段、連接段和端頭，所述連接段具有與設(shè)置于錘頭上的錐孔相適配的錐度，所述連接段連接所述端頭一端的直徑大于所述連接段連接所述螺紋段一端的直徑。
[0009]在本發(fā)明的所述新型螺栓中，作為一種改進(jìn)，所述連接段的外周設(shè)有若干沿所述連接段母線方向延伸的凹槽，若干所述凹槽沿所述連接段的回轉(zhuǎn)中心環(huán)形陣列分布。
[0010]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明所述新型螺栓的有益效果是:
[0011]1、由于連接段設(shè)有錐度，與錘頭的錐孔相配合，在使用過程中，即使螺栓的端頭被磨損，錘頭仍然與安裝座通過連接段連接在一起，錘頭不會在離心力作用下脫出，大大提高了沖擊式破碎機(jī)的安全性能。
[0012]2、由于在連接段的外表面開設(shè)有若干凹槽，一方面可以作為氣流通道，釋放沖擊過程中產(chǎn)生的熱量，避免錘頭與螺栓連接后膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的應(yīng)力，另一方面可以補(bǔ)償螺栓的線性膨脹，避免應(yīng)力破壞錘頭，延長了錘頭的使用壽命。[0013]第二個(gè)方面，本發(fā)明涉及上述新型螺栓的制備方法。
[0014]所述制備方法包括如下步驟:
[0015]⑴裁斷
[0016]將棒材裁斷為符合規(guī)格長度的棒料；
[0017]⑵加熱
[0018]將裁斷后的棒料在740°C _760°C下保持5.5-7.5小時(shí)；
[0019](3)滾壓連接段
[0020]使用三個(gè)均由動力裝置驅(qū)動的錐形輥，三個(gè)錐形輥之間形成滾壓腔，滾壓腔具有與錘頭的錐孔相同的錐度，將棒料放置于滾壓腔內(nèi)，棒料的直徑大于錘頭的錐孔大端的直徑，滾壓時(shí)，三個(gè)錐形輥帶動棒料轉(zhuǎn)動并且給予棒料一擠壓力，使得棒料沿軸向延伸，形成錐度；
[0021]⑷鐓端頭
[0022]滾壓成型后，使用溫鐓機(jī)鐓出端頭；
[0023](5)加工螺紋；
[0024](6)調(diào)質(zhì)處理。
[0025]在所述制備方法的步驟(1)中，將棒材裁斷為符合規(guī)格長度的棒料；所述棒材即為制備螺栓的常規(guī)金屬材料。
[0026]在所述制備方法的步驟(2)中，將裁斷后的棒料在740°C _760°C下保持5.5-7.5小時(shí)，優(yōu)選為在750°C下保持6.5小時(shí)。
[0027]在所述制備方法的步驟(3)中，由于采用了滾壓的方式，從而使得三個(gè)錐形輥帶動棒料轉(zhuǎn)動并且給予棒料一擠壓力，使得棒料沿軸向延伸，形成錐度。如此滾壓出的棒料強(qiáng)度高，因此后續(xù)步驟所得到的螺紋段能夠承受高速大離心力。
[0028]在所述制備方法的步驟(4)中，溫鐓機(jī)所鐓出的端頭可根據(jù)需要自行設(shè)定模具，例如為方頭或六角頭。
[0029]在所述制備方法的步驟(5)中，螺紋端的加工可使用冷加工方式。
[0030]在所述制備方法的步驟(6)中，調(diào)質(zhì)處理的操作具體為:淬火溫度在A3+(30~50) °C，然后高溫回火，加熱溫度為560~600°C，硬度要求為HRC22~34。
[0031]通過本發(fā)明的所述制備方法制作出的螺栓，抗拉強(qiáng)度高，螺紋段的抗剪切強(qiáng)度也大幅提高，并且能夠大批量生產(chǎn)，從而降低了生產(chǎn)成本，取代了傳統(tǒng)的鍛制螺栓，使用安全性能大大提高，取得了劃時(shí)代的的效用
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中螺栓的使用狀態(tài)圖；
[0033]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3是圖2中A-A的截面放大示意圖；
[0035]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)圖；
[0036]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中連接段的制作過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]其中，在圖1、圖2、圖3、圖4和中，各個(gè)數(shù)字標(biāo)號分別指代如下的具體含義、元件和/或部件。[0038]圖中:1、動盤，2、安裝座，3、錘頭，4、螺栓，5、螺母，6、端頭，7、連接段，8、螺紋段，9、凹槽，10、錘頭，11、錐形輥，12、棒料。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。但這些例舉性實(shí)施方式的用途和目的僅用來例舉本發(fā)明，并非對本發(fā)明的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本發(fā)明的保護(hù)范圍局限于此。
[0040]如圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明所提供了一種新型螺栓，所述新型螺栓主要包括依次設(shè)置的螺紋段8、連接段7和端頭6，連接段7具有與設(shè)置于錘頭10上的錐孔相適配的錐度，連接段7連接端頭6 —端的直徑大于連接段7連接螺紋段8 一端的直徑，連接段7形成一端大一端小的錐體，錘頭10安裝后，端頭6嵌入錘頭10，而連接段7與錘頭10的錐孔形成緊密接觸，當(dāng)動盤I轉(zhuǎn)動時(shí)，錘頭10的離心力首先作用在端頭6上，錘頭10在使用過程中不斷磨損，甚至將端頭6也磨損掉，此時(shí)錘頭10的離心力仍然作用在連接段7，只要螺母5不松動，螺栓仍將錘頭10牢牢的固定在安裝座2上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過這種改進(jìn)，螺栓可以不用采用成本較高的鍛造工藝，也不必選用高要求的材質(zhì)，與傳統(tǒng)螺栓不同的是，該螺栓受到的作用力作用在整個(gè)連接段7的首末，而不是僅僅作用在端頭6，大大提高了受力面積。
[0041]但是連接段7的制造工藝是一個(gè)難題，采用鍛造成本高，工時(shí)長，不利于批量生產(chǎn)，因此發(fā)明人經(jīng)過研究，研制出一種適合批量生產(chǎn)該螺栓的方法:(I)裁斷，將棒材裁斷為符合規(guī)格長度的棒料，棒料的材質(zhì)選用普通的45鋼；(2)加熱，將若干裁斷后的棒料在7400C _760°C下保持5.5-7.5小時(shí)；(3)滾壓連接段7，如圖5所示，使用三個(gè)均由動力裝置驅(qū)動的錐形輥11，三個(gè)錐形輥11之間形成滾壓腔，滾壓腔具有與錘頭10錐孔相同的錐度，棒料12放置于滾壓腔內(nèi)，棒料12的直徑大于錘頭的錐孔大端的直徑，滾壓時(shí)，三個(gè)錐形輥11帶動棒料12轉(zhuǎn)動并且給予棒料12 —擠壓力，使得棒料12沿軸向延伸，形成錐度，滾壓出的棒料12強(qiáng)度高，因此后續(xù)形成的螺紋段8能夠承受高速大離心力；(4)鐓端頭，經(jīng)過滾壓成型后，棒料的溫度降低，使用市場上常用的溫鐓機(jī)鐓出端頭6，至于端頭6可根據(jù)需要自行設(shè)定模具即可，例如可為方頭或六角頭；(5)加工螺紋，螺紋端例如可采用冷加工方式；
(6)調(diào)質(zhì)處理，淬火溫度在A3+(30?50) °C，然后高溫回火，加熱溫度通常為560?600°C，硬度要求為HRC22?34。通過該工藝制作出的螺栓，抗拉強(qiáng)度高，螺紋段8的抗剪切強(qiáng)度也大幅提高，并且能夠大批量生產(chǎn)，從而降低了生產(chǎn)成本，取代了傳統(tǒng)的鍛制螺栓，使用安全性能大大提高，取得了劃時(shí)代的的效用。
[0042]傳統(tǒng)的方頭螺栓與錘頭連接時(shí)，柱狀螺桿與錘頭的安裝孔之間存在間隙，連接后錘頭的離心力作用在螺栓的端頭上，錘頭在破碎物料時(shí)產(chǎn)生的熱量可以通過螺桿與錘頭之間的間隙釋放，不會因二者線性膨脹系數(shù)不同而造成任何不良后果，但是發(fā)明人通過改變螺栓與錘頭10的連接關(guān)系之后，發(fā)現(xiàn)熱脹冷縮問題已經(jīng)明顯影響到螺栓和錘頭10的使用，因此發(fā)明人經(jīng)過研究，連接段7的外周設(shè)有若干沿連接段7母線方向延伸的凹槽9，若干凹槽9沿連接段7的回轉(zhuǎn)中心環(huán)形陣列分布，連接段7的凹槽9 一方面可以作為氣流通道，釋放沖擊過程中產(chǎn)生的熱量，避免錘頭10與螺栓連接后膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的應(yīng)力，另一方面可以補(bǔ)償螺栓的線性膨脹，避免應(yīng)力破壞錘頭10，延長了錘頭10的使用壽命。[0043] 應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例的用途僅用于說明本發(fā)明而非意欲限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，也應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動、修改和/或變型，所有的這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型螺栓，包括依次設(shè)置的螺紋段、連接段和端頭，其特征在于:所述連接段具有與設(shè)置于錘頭上的錐孔相適配的錐度，所述連接段連接所述端頭一端的直徑大于所述連接段連接所述螺紋段一端的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的新型螺栓，其特征在于:所述連接段的外周設(shè)有若干沿所述連接段母線方向延伸的凹槽，若干所述凹槽沿所述連接段的回轉(zhuǎn)中心環(huán)形陣列分布。
3.如權(quán)利要求1或2所述的螺栓的制備方法，所述制備方法包括如下步驟: (1)裁斷 將棒材裁斷為符合規(guī)格長度的棒料； (2)加熱 將裁斷后的棒料在740°C _760°C下保持5.5-7.5小時(shí)； (3)滾壓連接段 使用三個(gè)均由動力裝置驅(qū)動的錐形輥，三個(gè)錐形輥之間形成滾壓腔，滾壓腔具有與錘頭的錐孔相同的錐度，將棒料放置于滾壓腔內(nèi)，棒料的直徑大于錘頭的錐孔大端的直徑，滾壓時(shí)，三個(gè)錐形輥帶動棒料轉(zhuǎn)動并且給予棒料一擠壓力，使得棒料沿軸向延伸，形成錐度； (4)鐓端頭 滾壓成型后，使用溫鐓機(jī)鐓出端頭； (5)加工螺紋； (6)調(diào)質(zhì)處理。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于:在所述步驟(2)中，將裁斷后的棒料在750°C下保持6.5小時(shí)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于:在所述步驟(4)中，端頭為方頭或六角頭。
6.如權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于:在所述步驟(5)中，螺紋端的加工使用冷加工方式。
7.如權(quán)利要求3-6任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于:在所述步驟(6)中，調(diào)質(zhì)處理為:淬火溫度為A3+(30~50) °C，然后高溫回火，加熱溫度為560~600°C，硬度要求為HRC22 ~34。
【文檔編號】B23P15/00GK104033464SQ201410275441
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】孫浩兒 申請人:寧波浩渤工貿(mào)有限公司