專利名稱：一種液壓破碎錘釬桿結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液壓破碎錘釬桿結(jié)構(gòu)及其合金釬頭的鑲嵌方法。
背景技術(shù)：
液壓破碎錘釬桿用以破碎巖石、混凝土等堅(jiān)硬物體，要求釬桿承受活塞的打擊端具有很好的堅(jiān)韌性，在承受活塞的撞擊力時(shí)不變形、不崩裂，釬桿本體不斷裂，釬頭 (釬桿工作端)具有高強(qiáng)度、堅(jiān)韌和耐磨的要求。因此，釬桿的釬頭、釬尾和中間部分對硬度、 強(qiáng)度、耐磨性和抗彎性能要求不同。目前國產(chǎn)釬桿主要是兩大類，一是目前大量使用的、采用同一普通碳鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼(如45號鋼)的整體結(jié)構(gòu)釬桿，其性能主要靠熱處理來保證， 由于分段采用不同熱處理工藝難以實(shí)現(xiàn)，不能同時(shí)保證釬尾的堅(jiān)韌性和釬頭的硬度、耐磨性，所以正常工作的使用壽命一般只有7 10天。另一類是組合式結(jié)構(gòu)的合金釬桿，釬桿本體采用普通鋼材，釬頭采用鑲嵌在釬桿本體上的硬質(zhì)合金釬頭，由于硬質(zhì)合金具有硬度高、 耐磨性好的特點(diǎn)，這樣，既保證釬尾部分承受活塞撞擊力時(shí)的強(qiáng)度和韌度，又滿足了釬頭部分高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性的要求，因此，其使用壽命可提高3 6倍。在合金釬頭的鑲嵌工序中，目前常用的方法是釬焊法和溫差壓入法，其中釬焊法是將合金釬頭插入釬桿本體工作端的中心孔內(nèi)，采用釬焊將其固定；溫差壓入法是將釬桿本體加熱，使其中心孔受熱膨脹，同時(shí)低溫冷卻合金釬頭，然后將其壓入釬桿本體膨脹的中心孔內(nèi)，冷卻后兩者由于過盈配合而相對固定。由于液壓破碎錘是通過活塞高頻撞擊釬尾來實(shí)現(xiàn)釬頭高頻撞擊破碎物的，且撞擊力巨大，因此，采用釬焊工藝鑲嵌合金釬頭的焊縫部位在傳遞高頻大撞擊力時(shí)容易損壞，釬頭出現(xiàn)松動(dòng)甚至掉出；而采用溫差壓入工藝鑲嵌合金釬頭的方法是靠過盈量固定，在傳遞高頻大撞擊力時(shí)，兩配合面由過盈產(chǎn)生的摩擦力來傳遞脈沖重載，極易出現(xiàn)疲勞失效而發(fā)生松動(dòng)。當(dāng)釬桿本體與釬頭發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象后，液壓破碎錘活塞撞擊釬尾時(shí)，由于釬桿本體與釬頭之間有松動(dòng)間隙，撞擊力不能直接通過釬頭傳遞到破碎物，釬桿本體需經(jīng)過松動(dòng)間隙的空行程后才能撞擊到釬頭，產(chǎn)生二次撞擊現(xiàn)象，消耗部分撞擊力，同時(shí)由于二次撞擊時(shí)釬桿本體與釬頭連接部位的彈塑性變形吸收沖擊功，使其沖擊能量的有效利用率降低 8 25%。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、高效耐用、釬桿本體與釬頭連接部位始終保持一定預(yù)應(yīng)力的液壓破碎錘釬桿結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的該液壓破碎錘釬桿結(jié)構(gòu)包括釬桿本體和釬頭；釬桿本體的頭部工作端加工有一個(gè)螺紋中心孔，其中端的上下面分別加工有一凹陷的扁平段，其尾端面為釬尾撞擊面；釬頭采用硬質(zhì)合金材料制成，其錐形頭部加工有平面形的釬頭工作刃，其中部為螺紋螺桿，其尾端面為釬頭撞擊面；所述釬桿本體的螺紋中心孔與釬頭的螺紋螺桿組成螺紋副，使釬頭鑲嵌在釬桿本體內(nèi)，釬桿本體螺紋中心孔底面與釬頭撞擊面緊密接觸。更具體地說，所述釬桿本體的螺紋中心孔為梯形螺紋孔，釬頭的螺紋螺桿為梯形螺紋螺桿。釬桿螺紋中心孔和合金釬頭螺紋螺桿組成的梯形螺紋副，其螺紋螺旋升角能保證傳遞高頻大撞擊力時(shí)，螺紋副能可靠自鎖。本實(shí)用新型中，活塞施加給釬桿釬尾撞擊面的撞擊力可直接通過釬頭傳遞到破碎物，減少或消除沖擊能量傳遞中的損失，且其螺紋副的自鎖能力能可靠防止合金釬頭在傳遞高頻大撞擊力時(shí)的松動(dòng)，從而保持釬桿螺紋中心孔的底面與合金釬頭撞擊面接觸處的預(yù)壓應(yīng)力。因此，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，加工安裝方便，高效耐用的特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中鑲嵌部位的局部結(jié)構(gòu)放大圖。圖3是圖1中合金釬頭結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。參見圖1，本實(shí)施例包括釬桿本體1和釬頭2。釬桿本體1的頭部工作端加工有螺紋中心孔13，螺紋中心孔13為梯形螺紋孔，釬桿本體1的中端上下面是凹陷的扁平段12， 釬桿本體1的尾端面為釬尾撞擊面11。參見圖3，釬頭2采用硬質(zhì)合金材料制成，其頭部加工有平面形的釬頭工作刃23，其中部為螺紋螺桿22，螺紋螺桿22為梯形螺紋螺桿，釬頭2 尾端面為釬頭撞擊面21。由圖1可見，釬桿本體1的螺紋中心孔13與釬頭2的螺紋螺桿 22組成螺紋副，使釬頭2鑲嵌在釬桿本體1內(nèi)，參見圖2，釬桿本體1的螺紋中心孔底面14 與釬頭2尾端面的釬頭撞擊面21緊密接觸。釬尾撞擊面11承接破碎錘活塞的撞擊，釬桿扁平段12與破碎錘扁平銷結(jié)合將釬桿1安裝固定，釬頭撞擊面21承受釬桿螺紋中心孔13 的底面14傳遞的撞擊力，釬頭工作刃23直接作用于破碎物。螺紋中心孔13與螺紋螺桿22 組成的螺紋副，其螺紋螺旋升角能保證傳遞高頻大撞擊力時(shí)，螺紋副能可靠自鎖。本實(shí)施例的合金釬頭2是通過螺紋中心孔13和合金釬頭螺紋螺桿22組成的梯形螺紋副鑲嵌在釬桿本體1上。鑲嵌方法是，利用釬桿扁平段12將釬桿本體1固定，利用釬頭工作刃23的平面作為旋轉(zhuǎn)受力面，施加擰緊力矩，將合金釬頭螺紋螺桿22旋入釬桿螺紋中心孔13，并產(chǎn)生合適的預(yù)緊力，使釬桿螺紋中心孔13的孔壁和梯形螺紋發(fā)生彈性變形而產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而在釬桿螺紋中心孔13的底面14與合金釬頭撞擊面21接觸處產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，其預(yù)壓應(yīng)力滿足傳遞高頻大撞擊力時(shí)，接觸部位減少或消除彈塑性變形。這樣，活塞施加給釬桿釬尾撞擊面11的撞擊力就可直接通過合金釬頭2傳遞到破碎物，減少或消除沖擊能量傳遞中的損失，且其螺紋副的自鎖能力能可靠防止合金釬頭2在傳遞高頻大撞擊力時(shí)的松動(dòng)，從而保持釬桿螺紋中心孔13的底面14與合金釬頭撞擊面21接觸處的預(yù)壓應(yīng)力。
權(quán)利要求1.一種液壓破碎錘釬桿結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括釬桿本體和釬頭；釬桿本體的頭部工作端加工有一個(gè)螺紋中心孔，其中端的上下面分別加工有一凹陷的扁平段，其尾端面為釬尾撞擊面；釬頭采用硬質(zhì)合金材料制成，其錐形頭部加工有平面形的釬頭工作刃，其中部為螺紋螺桿，其尾端面為釬頭撞擊面；所述釬桿本體的螺紋中心孔與釬頭的螺紋螺桿組成螺紋副，使釬頭鑲嵌在釬桿本體內(nèi)，釬桿本體螺紋中心孔底面與釬頭撞擊面緊密接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓破碎錘釬桿結(jié)構(gòu)，其特征在于所述釬桿本體的螺紋中心孔為梯形螺紋孔，釬頭的螺紋螺桿為梯形螺紋螺桿。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液壓破碎錘釬桿結(jié)構(gòu)及其合金釬頭的鑲嵌方法。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的釬桿本體的頭部工作端設(shè)有一個(gè)螺紋中心孔，其中端有一凹陷的扁平段，其尾端面為釬尾撞擊面；釬頭采用合金材料制成，其頭部為釬頭工作刃，其中部為螺紋螺桿，其尾端面為釬頭撞擊面。本實(shí)用新型利用釬桿本體的扁平段將釬桿本體固定，利用合金釬頭工作刃平面作為旋轉(zhuǎn)受力面，施加擰緊力矩，將合金釬頭螺紋螺桿旋入釬桿本體的螺紋中心孔內(nèi)，螺紋中心孔與螺紋螺桿組成螺紋副，使釬頭鑲嵌在釬桿本體內(nèi)，從而使釬桿本體與合金釬頭之間產(chǎn)生合適的預(yù)緊力。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，加工安裝方便，高效耐用的特點(diǎn)。
文檔編號E02F5/30GK202324044SQ201120526728
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者余以道, 劉平, 胡忠舉 申請人:湖南科技大學(xué)