专利名称：矿山机械用双金属液固化复合锤头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种矿山机械用双金属液固化复合锤头，是击打式矿山机械中一种重要的抗磨配件。
背景技术：
近年来，随着国内需求的拉动，通过对国外先进技术的引进及不断的自主开发，我国的矿山破碎机械行业已达到一定的规模和水平，在冶金、矿山、化工、电力、煤炭、建材等多种行业得到了广泛的应用和长足的发展。根据破碎原理，一般可将矿山破碎机械区分为击打式、挤压式、碾磨式等机种，而击打式是一种常见的，也是在二级破碎中运用最为广泛的破碎方式。在击打式破碎设备中， 锤头是一种重要的抗磨配件，其性能的优劣关系到整套设备的破碎能力及经济效益。因此， 提高锤头的综合性能是广大矿机用户的迫切需求，也是广大矿机配件研究人员及制造厂商亟待解决的一项课题。发明人通过分析锤头在击打式破碎机中的工作原理，比较各种结构的锤头在实际制造过程中的工艺特点及使用过程中所反馈的信息，权利人开发出了双金属液复合锤头， 满足了锤头各部位在实际使用过程中的性能要求。1)锤头工作原理及各部位的性能要求锤头作为击打式破碎机最为重要的抗磨配件，在使用过程中扮演着十分重要的作用。在击打式破碎设备中，高速转动的锤头所产生出的强大离心力，强烈冲击从入料口进入破碎机的物料，形成锤头与物料、物料与机壳反击板、物料与物料之间的多体连续碰撞，从而达到破碎物料的目的。在破碎过程中，锤头作为源动部件起到冲击、搅拌、挤压等多重作用。因此，锤头的不同部位所受到的外力也不尽相同，对不同部位的性能也随之产生不同的要求。首先，锤头端部作为最先接触物料的部位，在击打过程中需要抵抗物料的反向冲击力；在搅拌物料过程中与物料形成摩擦力；当物料下落过程中，锤头与下料斗对物料又形成挤压作用，强迫物料排出出料口。在多重外力的作用下，锤头端部必须具备以下性能才能很好的发挥作用坚固的结构及抗疲劳性能，不发生脱落、掉块、剥皮的现象；良好的耐磨性能，能够抵抗物料对锤头形成的摩擦作用；卓越的硬度指标，使锤头在与物料冲击过程中能抵御产生的冲击力。与锤头端部相比，锤柄部位受到以下作用力锤头端部在打击物料时对锤柄产生的弯矩；锤头在旋转过程中物料与锤柄之间形成的摩擦力；锤头在旋转过程中对锤柄形成的周而复始的循环应力。在上述外力的综合作用之下，要求锤柄必须具备以下性能才能确保锤头整体发挥出良好的综合性能首先，锤柄必须具有与锤头端部相匹配的抗磨性能，否则，锤柄的承载截面会因为磨损而快速减小，从而导致断裂。但是，其抗磨性能要远远小于锤头端部的要求；其次，还要求锤柄具有良好的结构强度，从而避免在击打过程中造成锤头变形或安装孔失圆甚至发生开槽脱落的现象；第三，锤头在旋转过程中产生的循环作用力要求锤柄必须具备优越的抗疲劳性能及冲击韧性。[0009]从上述分析可知，在整个锤头结构中，锤头端部与锤柄的性能必须相互匹配，两者缺一不同。无论是端部失效(磨损、脱落、掉块、剥皮)还是锤柄失效(磨损、变形、开槽、断裂)，都意味着锤头报废。但是，由于锤头端部与锤柄存在工作部位的差异，因此两者间的性能要求差距很大，任何一种单一材料都无法同时满足两者的要求。如何很好的解决这一材质匹配性的问题成为很多科研院所、制造厂商需要共同解决的课题。2 )击打式锤头种类及发展过程目前，市场上有明目繁多的锤头种类。按材质及成型工艺大致可划分为普通焊接锤、普通锻打锤、高锰钢铸造锤、低合金铸造锤、高合金复合锤。其中，普通焊接锤和普通锻打锤由于制造成本低、重量轻而被广泛运用于卧式锤破中；高锰钢铸造锤因为工艺简单，货源充足也被广泛采用。但是，无论是普通焊接锤、普通锻打锤还是高锰钢铸造锤都存在锤头耐磨性能差、更换频繁、工效低的缺陷。于是，低合金铸造锤在市场上也占据了一席之地，此种锤头的耐磨性能相比普通焊接锤、普通锻打锤和高锰钢铸造锤略胜一畴，但是在产品耐磨性能提高的同时，锤头的断裂风险也随之加大了，从而导致客户在使用过程中存在一定的安全隐患。包覆式复合锤头是一种应用最为广泛的高合金复合锤头，其耐磨性能一般是低合金铸造锤头的2倍左右。该类产品有以下问题必须注意。其一，锤柄的耐磨性能必须很好的与锤头相配套，否则往往会出现锤头端部没有磨损多少而锤柄已经磨下去一大截，从而导致整个锤头失效的现象；其二，采用包覆法工艺生产的复合锤头在使用过程中一旦遇到物料中夹杂的废钢等材料时，包覆在外层的高耐磨、高脆性的高合金材料容易产生脱落、掉块、剥皮等现象。第三，在设计包覆式高合金复合锤头时必须同时考虑以下问题锤柄的结构强度及抗抗磨性、包履层的厚度及附着力、锤柄的厚度及锤头端部的厚度与设备的适配性、锤头重量与设备功率的匹配性。利用镶铸式工艺生产的复合锤头近年来也在一些工矿企业得到应用。该系列锤头主要利用锤头内镶嵌的具有高硬度、高抗磨性的镶块来达到产品耐磨的要求。锤头母体要求具有高的韧性、良好的耐磨性能、良好的流动性。同时，还要求母体的热膨胀系数及热处理工艺与镶块相匹配。在设计及选用镶块的几何尺寸时必须充分考虑到镶块与母体的结合性能，同时镶块尺寸的大小及形状不能对母液的流动造成大的阻力或产生大的应力。在实际使用过程中，镶铸式复合锤头往往受到母体材料性能不能与镶块性能相匹配的影响而镶块裸露甚至脱落的现象。同时，该系列锤头在生产过程中受镶块固定方式的影响还会出现镶块排列不勻等现象。
发明内容本发明目的是针对上述不足之处，提供一种矿山机械用双金属液固化复合锤头， 是根据矿山机械用锤头在实际使用过程中的情况，开发出了双金属液固化复合锤头。在实际生产过程中，将两种不同成份、不同性能的铸造合金分别熔化后，按特定的浇注方式或浇注系统浇入同一个铸型的不同部位，从而满足锤头不同部位的性能需求。浇铸后的产品在两种不同材料的结合位置处形成一道明显的双金属交融部位，即两种金属的熔融体(如图所示)。该结合方式从根本上区别于包覆式复合工艺和镶铸式复合工艺所采用的机械结合办法，实现了金属结合界面上的冶金结合。[0015]通过分析锤头在击打式破碎机中的工作原理，比较各种结构的锤头在实际制造过程中的工艺特点及使用过程中所反馈的信息，开发出的双金属液复合锤头，满足了锤头各部位在实际使用过程中的性能要求，从而全面提高了矿山机械用破碎机械锤头的综合性能。矿山机械用双金属液固化复合锤头是采取以下技术方案实现矿山机械用双金属液固化复合锤头包括锤柄、锤柄和锤头交融区、双金属液固化结合面、锤头和锤柄交融区和锤头。所述锤柄下部具有锤柄和锤头交融区，锤头上端部具有锤头和锤柄交融区，在锤柄和锤头交融区与锤头和锤柄交融区之间具有双金属液固化结合面，在锤头和锤柄交融区下部具有锤头。所述锤柄上部具有安装孔。所述锤头采用熔点高、密度大、耐磨性好的金属液冷却固化体；所述锤柄采用熔点低、密度小、韧性好的金属液冷却固化体。本实用新型矿山机械用双金属液固化复合锤头，在实际生产过程中，将两种不同成份、不同性能的铸造合金分别熔化后，按特定的浇注方式或浇注系统浇入同一个铸型的不同部位，从而满足锤头不同部位的性能需求。浇铸后的产品在两种不同材料的结合位置处形成一道明显的双金属交融部位，即两种金属的熔融体，形成锤柄和锤头交融区、双金属液固化结合面、锤头和锤柄交融区。双金属液复合工艺能够从根本上解决复合锤头的界面结合性能，实现了复合锤头的安全可靠运行，保障了破碎设备的完好性。本实用新型矿山机械用双金属液固化复合锤头，是根据矿山机械用锤头在实际使用过程中的情况，开发出了双金属液固化复合锤头。在实际生产过程中，将两种不同成份、 不同性能的铸造合金分别熔化后，按特定的浇注方式或浇注系统浇入同一个铸型的不同部位，从而满足锤头不同部位的性能需求。浇铸后的产品在两种不同材料的结合位置处形成一道明显的双金属交融部位，即两种金属的熔融体(如图所示)。该结合方式从根本上区别于包覆式复合工艺和镶铸式复合工艺所采用的机械结合办法，实现了金属结合界面上的冶
虚纟口口。通过对各种结构锤头性能特点的比较，开发出双金属液固化复合锤头，从而全面提高了矿山机械用破锤头的综合性能。通过分析锤头在击打式破碎机中的工作原理，比较各种结构的锤头在实际制造过程中的工艺特点及使用过程中所反馈的信息，开发出的双金属复合锤头，满足了锤头各部位在实际使用过程中的性能要求。矿山机械用双金属液固化复合锤头的锤柄具有高韧性， 锤头具有高硬度、高抗磨性，达到产品耐磨的要求。由于锤柄和锤头之间具有锤头交融区、 双金属液固化结合面、锤柄交融区，实现了金属结合界面上的冶金结合，锤柄和锤头双金属液固化结合面稳固、牢靠，可以安全可靠运行，大大延长复合锤头使用寿命，保障了破碎设备的完好性。
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明图1是矿山机械用双金属液固化复合锤头结构示意图。[0027]图2是矿山机械用双金属液固化复合锤头剖视图。
具体实施方式
参照附图1、2，矿山机械用双金属液固化复合锤头包括锤柄1、锤柄和锤头交融区 3、双金属液固化结合面4、锤头和锤柄交融区5和锤头6。所述锤柄1下部具有锤柄和锤头交融区3，锤头上端部具有锤头和锤柄交融区5，在锤柄和锤头交融区3与锤头和锤柄交融区5之间具有双金属液固化结合面4，在锤头和锤柄交融区5下部具有锤头6。所述锤柄1上部具有安装孔2。所述锤头6采用熔点高、密度大、耐磨性好的金属液冷却固化体；所述锤柄1采用熔点低、密度小、韧性好的金属液冷却固化体。本实用新型矿山机械用双金属液固化复合锤头，在实际生产过程中，将两种不同成份、不同性能的铸造合金分别熔化后，按特定的浇注方式或浇注系统浇入同一个铸型的不同部位，从而满足锤头不同部位的性能需求。浇铸后的产品在两种不同材料的结合位置处形成一道明显的双金属交融部位，即两种金属的熔融体，形成锤柄和锤头交融区3、双金属液固化结合面4、锤头和锤柄交融区5。
权利要求1.一种矿山机械用双金属液固化复合锤头，其特征在于包括锤柄、锤柄和锤头交融区、 双金属液固化结合面、锤头和锤柄交融区和锤头；所述锤柄下部具有锤柄和锤头交融区，锤头上端部具有锤头和锤柄交融区，在锤柄和锤头交融区与锤头和锤柄交融区之间具有双金属液固化结合面，在锤头和锤柄交融区下部具有锤头。
2.根据权利要求1所述的矿山机械用双金属液固化复合锤头，其特征在于所述锤柄上部具有安装孔。
3.根据权利要求1所述的矿山机械用双金属液固化复合锤头，其特征在于所述锤头采用熔点高、密度大、耐磨性好的金属液冷却固化体。
4.根据权利要求1所述的矿山机械用双金属液固化复合锤头，其特征在于所述锤柄采用熔点低、密度小、韧性好的金属液冷却固化体。
专利摘要本实用新型涉及的是一种矿山机械用双金属液固化复合锤头，是击打式矿山机械中一种重要的抗磨配件。包括锤柄、锤柄和锤头交融区、双金属液固化结合面、锤头和锤柄交融区和锤头；所述锤柄下部具有锤柄和锤头交融区，锤头上端部具有锤头和锤柄交融区，在锤柄和锤头交融区与锤头和锤柄交融区之间具有双金属液固化结合面，在锤头和锤柄交融区下部具有锤头。所述锤柄上部具有安装孔。所述锤头采用熔点高、密度大、耐磨性好的金属液冷却固化体。所述锤柄采用熔点低、密度小、韧性好的金属液冷却固化体。
文档编号B02C13/28GK202191931SQ201120294580
公开日2012年4月18日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者陈兵 申请人:陈兵