專利名稱：礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭，是擊打式礦山機(jī)械中一種重要的抗磨配件。
背景技術(shù)：
近年來，隨著國內(nèi)需求的拉動，通過對國外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)及不斷的自主開發(fā)，我國的礦山破碎機(jī)械行業(yè)已達(dá)到一定的規(guī)模和水平，在冶金、礦山、化工、電力、煤炭、建材等多種行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和長足的發(fā)展。根據(jù)破碎原理，一般可將礦山破碎機(jī)械區(qū)分為擊打式、擠壓式、碾磨式等機(jī)種，而擊打式是一種常見的，也是在二級破碎中運(yùn)用最為廣泛的破碎方式。在擊打式破碎設(shè)備中， 錘頭是一種重要的抗磨配件，其性能的優(yōu)劣關(guān)系到整套設(shè)備的破碎能力及經(jīng)濟(jì)效益。因此， 提高錘頭的綜合性能是廣大礦機(jī)用戶的迫切需求，也是廣大礦機(jī)配件研究人員及制造廠商亟待解決的一項(xiàng)課題。發(fā)明人通過分析錘頭在擊打式破碎機(jī)中的工作原理，比較各種結(jié)構(gòu)的錘頭在實(shí)際制造過程中的工藝特點(diǎn)及使用過程中所反饋的信息，權(quán)利人開發(fā)出了雙金屬液復(fù)合錘頭， 滿足了錘頭各部位在實(shí)際使用過程中的性能要求。1)錘頭工作原理及各部位的性能要求錘頭作為擊打式破碎機(jī)最為重要的抗磨配件，在使用過程中扮演著十分重要的作用。在擊打式破碎設(shè)備中，高速轉(zhuǎn)動的錘頭所產(chǎn)生出的強(qiáng)大離心力，強(qiáng)烈沖擊從入料口進(jìn)入破碎機(jī)的物料，形成錘頭與物料、物料與機(jī)殼反擊板、物料與物料之間的多體連續(xù)碰撞，從而達(dá)到破碎物料的目的。在破碎過程中，錘頭作為源動部件起到?jīng)_擊、攪拌、擠壓等多重作用。因此，錘頭的不同部位所受到的外力也不盡相同，對不同部位的性能也隨之產(chǎn)生不同的要求。首先，錘頭端部作為最先接觸物料的部位，在擊打過程中需要抵抗物料的反向沖擊力；在攪拌物料過程中與物料形成摩擦力；當(dāng)物料下落過程中，錘頭與下料斗對物料又形成擠壓作用，強(qiáng)迫物料排出出料口。在多重外力的作用下，錘頭端部必須具備以下性能才能很好的發(fā)揮作用堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)及抗疲勞性能，不發(fā)生脫落、掉塊、剝皮的現(xiàn)象；良好的耐磨性能，能夠抵抗物料對錘頭形成的摩擦作用；卓越的硬度指標(biāo)，使錘頭在與物料沖擊過程中能抵御產(chǎn)生的沖擊力。與錘頭端部相比，錘柄部位受到以下作用力錘頭端部在打擊物料時對錘柄產(chǎn)生的彎矩；錘頭在旋轉(zhuǎn)過程中物料與錘柄之間形成的摩擦力；錘頭在旋轉(zhuǎn)過程中對錘柄形成的周而復(fù)始的循環(huán)應(yīng)力。在上述外力的綜合作用之下，要求錘柄必須具備以下性能才能確保錘頭整體發(fā)揮出良好的綜合性能首先，錘柄必須具有與錘頭端部相匹配的抗磨性能，否則，錘柄的承載截面會因?yàn)槟p而快速減小，從而導(dǎo)致斷裂。但是，其抗磨性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于錘頭端部的要求；其次，還要求錘柄具有良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而避免在擊打過程中造成錘頭變形或安裝孔失圓甚至發(fā)生開槽脫落的現(xiàn)象；第三，錘頭在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的循環(huán)作用力要求錘柄必須具備優(yōu)越的抗疲勞性能及沖擊韌性。[0009]從上述分析可知，在整個錘頭結(jié)構(gòu)中，錘頭端部與錘柄的性能必須相互匹配，兩者缺一不同。無論是端部失效(磨損、脫落、掉塊、剝皮)還是錘柄失效(磨損、變形、開槽、斷裂)，都意味著錘頭報(bào)廢。但是，由于錘頭端部與錘柄存在工作部位的差異，因此兩者間的性能要求差距很大，任何一種單一材料都無法同時滿足兩者的要求。如何很好的解決這一材質(zhì)匹配性的問題成為很多科研院所、制造廠商需要共同解決的課題。2 )擊打式錘頭種類及發(fā)展過程目前，市場上有明目繁多的錘頭種類。按材質(zhì)及成型工藝大致可劃分為普通焊接錘、普通鍛打錘、高錳鋼鑄造錘、低合金鑄造錘、高合金復(fù)合錘。其中，普通焊接錘和普通鍛打錘由于制造成本低、重量輕而被廣泛運(yùn)用于臥式錘破中；高錳鋼鑄造錘因?yàn)楣に嚭唵?，貨源充足也被廣泛采用。但是，無論是普通焊接錘、普通鍛打錘還是高錳鋼鑄造錘都存在錘頭耐磨性能差、更換頻繁、工效低的缺陷。于是，低合金鑄造錘在市場上也占據(jù)了一席之地，此種錘頭的耐磨性能相比普通焊接錘、普通鍛打錘和高錳鋼鑄造錘略勝一疇，但是在產(chǎn)品耐磨性能提高的同時，錘頭的斷裂風(fēng)險(xiǎn)也隨之加大了，從而導(dǎo)致客戶在使用過程中存在一定的安全隱患。包覆式復(fù)合錘頭是一種應(yīng)用最為廣泛的高合金復(fù)合錘頭，其耐磨性能一般是低合金鑄造錘頭的2倍左右。該類產(chǎn)品有以下問題必須注意。其一，錘柄的耐磨性能必須很好的與錘頭相配套，否則往往會出現(xiàn)錘頭端部沒有磨損多少而錘柄已經(jīng)磨下去一大截，從而導(dǎo)致整個錘頭失效的現(xiàn)象；其二，采用包覆法工藝生產(chǎn)的復(fù)合錘頭在使用過程中一旦遇到物料中夾雜的廢鋼等材料時，包覆在外層的高耐磨、高脆性的高合金材料容易產(chǎn)生脫落、掉塊、剝皮等現(xiàn)象。第三，在設(shè)計(jì)包覆式高合金復(fù)合錘頭時必須同時考慮以下問題錘柄的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及抗抗磨性、包履層的厚度及附著力、錘柄的厚度及錘頭端部的厚度與設(shè)備的適配性、錘頭重量與設(shè)備功率的匹配性。利用鑲鑄式工藝生產(chǎn)的復(fù)合錘頭近年來也在一些工礦企業(yè)得到應(yīng)用。該系列錘頭主要利用錘頭內(nèi)鑲嵌的具有高硬度、高抗磨性的鑲塊來達(dá)到產(chǎn)品耐磨的要求。錘頭母體要求具有高的韌性、良好的耐磨性能、良好的流動性。同時，還要求母體的熱膨脹系數(shù)及熱處理工藝與鑲塊相匹配。在設(shè)計(jì)及選用鑲塊的幾何尺寸時必須充分考慮到鑲塊與母體的結(jié)合性能，同時鑲塊尺寸的大小及形狀不能對母液的流動造成大的阻力或產(chǎn)生大的應(yīng)力。在實(shí)際使用過程中，鑲鑄式復(fù)合錘頭往往受到母體材料性能不能與鑲塊性能相匹配的影響而鑲塊裸露甚至脫落的現(xiàn)象。同時，該系列錘頭在生產(chǎn)過程中受鑲塊固定方式的影響還會出現(xiàn)鑲塊排列不勻等現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是針對上述不足之處，提供一種礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭， 是根據(jù)礦山機(jī)械用錘頭在實(shí)際使用過程中的情況，開發(fā)出了雙金屬液固化復(fù)合錘頭。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，將兩種不同成份、不同性能的鑄造合金分別熔化后，按特定的澆注方式或澆注系統(tǒng)澆入同一個鑄型的不同部位，從而滿足錘頭不同部位的性能需求。澆鑄后的產(chǎn)品在兩種不同材料的結(jié)合位置處形成一道明顯的雙金屬交融部位，即兩種金屬的熔融體(如圖所示)。該結(jié)合方式從根本上區(qū)別于包覆式復(fù)合工藝和鑲鑄式復(fù)合工藝所采用的機(jī)械結(jié)合辦法，實(shí)現(xiàn)了金屬結(jié)合界面上的冶金結(jié)合。[0015]通過分析錘頭在擊打式破碎機(jī)中的工作原理，比較各種結(jié)構(gòu)的錘頭在實(shí)際制造過程中的工藝特點(diǎn)及使用過程中所反饋的信息，開發(fā)出的雙金屬液復(fù)合錘頭，滿足了錘頭各部位在實(shí)際使用過程中的性能要求，從而全面提高了礦山機(jī)械用破碎機(jī)械錘頭的綜合性能。礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭包括錘柄、錘柄和錘頭交融區(qū)、雙金屬液固化結(jié)合面、錘頭和錘柄交融區(qū)和錘頭。所述錘柄下部具有錘柄和錘頭交融區(qū)，錘頭上端部具有錘頭和錘柄交融區(qū)，在錘柄和錘頭交融區(qū)與錘頭和錘柄交融區(qū)之間具有雙金屬液固化結(jié)合面，在錘頭和錘柄交融區(qū)下部具有錘頭。所述錘柄上部具有安裝孔。所述錘頭采用熔點(diǎn)高、密度大、耐磨性好的金屬液冷卻固化體；所述錘柄采用熔點(diǎn)低、密度小、韌性好的金屬液冷卻固化體。本實(shí)用新型礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，將兩種不同成份、不同性能的鑄造合金分別熔化后，按特定的澆注方式或澆注系統(tǒng)澆入同一個鑄型的不同部位，從而滿足錘頭不同部位的性能需求。澆鑄后的產(chǎn)品在兩種不同材料的結(jié)合位置處形成一道明顯的雙金屬交融部位，即兩種金屬的熔融體，形成錘柄和錘頭交融區(qū)、雙金屬液固化結(jié)合面、錘頭和錘柄交融區(qū)。雙金屬液復(fù)合工藝能夠從根本上解決復(fù)合錘頭的界面結(jié)合性能，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合錘頭的安全可靠運(yùn)行，保障了破碎設(shè)備的完好性。本實(shí)用新型礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭，是根據(jù)礦山機(jī)械用錘頭在實(shí)際使用過程中的情況，開發(fā)出了雙金屬液固化復(fù)合錘頭。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，將兩種不同成份、 不同性能的鑄造合金分別熔化后，按特定的澆注方式或澆注系統(tǒng)澆入同一個鑄型的不同部位，從而滿足錘頭不同部位的性能需求。澆鑄后的產(chǎn)品在兩種不同材料的結(jié)合位置處形成一道明顯的雙金屬交融部位，即兩種金屬的熔融體(如圖所示)。該結(jié)合方式從根本上區(qū)別于包覆式復(fù)合工藝和鑲鑄式復(fù)合工藝所采用的機(jī)械結(jié)合辦法，實(shí)現(xiàn)了金屬結(jié)合界面上的冶
虛纟口口。通過對各種結(jié)構(gòu)錘頭性能特點(diǎn)的比較，開發(fā)出雙金屬液固化復(fù)合錘頭，從而全面提高了礦山機(jī)械用破錘頭的綜合性能。通過分析錘頭在擊打式破碎機(jī)中的工作原理，比較各種結(jié)構(gòu)的錘頭在實(shí)際制造過程中的工藝特點(diǎn)及使用過程中所反饋的信息，開發(fā)出的雙金屬復(fù)合錘頭，滿足了錘頭各部位在實(shí)際使用過程中的性能要求。礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭的錘柄具有高韌性， 錘頭具有高硬度、高抗磨性，達(dá)到產(chǎn)品耐磨的要求。由于錘柄和錘頭之間具有錘頭交融區(qū)、 雙金屬液固化結(jié)合面、錘柄交融區(qū)，實(shí)現(xiàn)了金屬結(jié)合界面上的冶金結(jié)合，錘柄和錘頭雙金屬液固化結(jié)合面穩(wěn)固、牢靠，可以安全可靠運(yùn)行，大大延長復(fù)合錘頭使用壽命，保障了破碎設(shè)備的完好性。

以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1是礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]圖2是礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭剖視圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖1、2，礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭包括錘柄1、錘柄和錘頭交融區(qū) 3、雙金屬液固化結(jié)合面4、錘頭和錘柄交融區(qū)5和錘頭6。所述錘柄1下部具有錘柄和錘頭交融區(qū)3，錘頭上端部具有錘頭和錘柄交融區(qū)5，在錘柄和錘頭交融區(qū)3與錘頭和錘柄交融區(qū)5之間具有雙金屬液固化結(jié)合面4，在錘頭和錘柄交融區(qū)5下部具有錘頭6。所述錘柄1上部具有安裝孔2。所述錘頭6采用熔點(diǎn)高、密度大、耐磨性好的金屬液冷卻固化體；所述錘柄1采用熔點(diǎn)低、密度小、韌性好的金屬液冷卻固化體。本實(shí)用新型礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，將兩種不同成份、不同性能的鑄造合金分別熔化后，按特定的澆注方式或澆注系統(tǒng)澆入同一個鑄型的不同部位，從而滿足錘頭不同部位的性能需求。澆鑄后的產(chǎn)品在兩種不同材料的結(jié)合位置處形成一道明顯的雙金屬交融部位，即兩種金屬的熔融體，形成錘柄和錘頭交融區(qū)3、雙金屬液固化結(jié)合面4、錘頭和錘柄交融區(qū)5。
權(quán)利要求1.一種礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭，其特征在于包括錘柄、錘柄和錘頭交融區(qū)、 雙金屬液固化結(jié)合面、錘頭和錘柄交融區(qū)和錘頭；所述錘柄下部具有錘柄和錘頭交融區(qū)，錘頭上端部具有錘頭和錘柄交融區(qū)，在錘柄和錘頭交融區(qū)與錘頭和錘柄交融區(qū)之間具有雙金屬液固化結(jié)合面，在錘頭和錘柄交融區(qū)下部具有錘頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭，其特征在于所述錘柄上部具有安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭，其特征在于所述錘頭采用熔點(diǎn)高、密度大、耐磨性好的金屬液冷卻固化體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭，其特征在于所述錘柄采用熔點(diǎn)低、密度小、韌性好的金屬液冷卻固化體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種礦山機(jī)械用雙金屬液固化復(fù)合錘頭，是擊打式礦山機(jī)械中一種重要的抗磨配件。包括錘柄、錘柄和錘頭交融區(qū)、雙金屬液固化結(jié)合面、錘頭和錘柄交融區(qū)和錘頭；所述錘柄下部具有錘柄和錘頭交融區(qū)，錘頭上端部具有錘頭和錘柄交融區(qū)，在錘柄和錘頭交融區(qū)與錘頭和錘柄交融區(qū)之間具有雙金屬液固化結(jié)合面，在錘頭和錘柄交融區(qū)下部具有錘頭。所述錘柄上部具有安裝孔。所述錘頭采用熔點(diǎn)高、密度大、耐磨性好的金屬液冷卻固化體。所述錘柄采用熔點(diǎn)低、密度小、韌性好的金屬液冷卻固化體。
文檔編號B02C13/28GK202191931SQ201120294580

公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者陳兵 申請人:陳兵