CN107642334A - 多层碳化淬火破碎及钻探工具及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层碳化淬火破碎及钻探工具，包括至少两层套装在一起的分支层，定义最外侧的所述分支层为外层，定义中心的所述分支层为中心层，所述外层的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；所述外层从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火。本发明还公开了一种多层碳化淬火破碎及钻探工具的制作工艺。本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具，大大提高了柔韧性和耐磨性、延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，具体地说，涉及一种多层碳化淬火破碎及钻探工具及其制作工艺。
背景技术
在路面破碎、房屋拆迁破碎以及矿山开采过程中，需要用到破碎锤，而在钻探等工程中，需要用到大型钻头，在工程钻眼过程中，用到大型冲击钻。现有的破碎锤包括钎杆，钎杆包括连接柄和作业头，钎杆在破碎过程中与破碎对象直接接触，受力较大，因此对钎杆柔韧性和耐磨性要求较高，钻头在钻探过程中与钻探对象直接接触，受力较大，因此对钻头柔韧性和耐磨性要求也较高。目前，通过对钎杆和钻头采取碳化淬火工艺，提高钎杆和钻头的柔韧性和耐磨性，但是现有的碳化淬火工艺对钎杆淬火不透，最大淬火深度只能达到0.6mm,使碳化淬火层较薄，在实际破碎或者钻探作业中，作业头容易受力崩碎破裂，连接柄远离作业头的端部以及钻头远离作业头的端部容易受力劈裂，使得钎杆和钻头的使用寿命不长。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种大大提高了柔韧性和耐磨性、延长了使用寿命的多层碳化淬火破碎及钻探工具。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种上述多层碳化淬火破碎及钻探工具的制作工艺。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：
多层碳化淬火破碎及钻探工具，包括至少两层套装在一起的分支层，定义最外侧的所述分支层为外层，定义中心的所述分支层为中心层，所述外层的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；
所述外层从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火。
优选的，所述中心层为实心结构。
优选的，所述分支层套装形成连接柄和作业头，定义所述中心层与所述外层之间的分支层为中间层，所述中间层的壁厚均大于淬火通透极限值，且小于等于淬火通透极限值的两倍，所述中间层从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火处理，且碳化淬火通透。
优选的，所述中心层与所述外层之间的中间层的壁厚均不大于淬火通透极限值，所述中间层经碳化淬火处理，且碳化淬火通透。
优选的，所述分支层浇铸为一体结构。
优选的，相邻的所述分支层过盈配合。
优选的，所述中间层和所述中心层远离所述作业头的端部垂直设有向外侧延伸的延伸部，所述延伸部延伸至所述外层的外侧壁处。
优选的，所述分支层的前端封闭。
优选的，所述多层碳化淬火破碎及钻探工具为钻头或者破碎锤钎杆。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：
多层碳化淬火破碎及钻探工具的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、浇铸中空的外层，所述外层的壁厚大于淬火通透极限值，且不大于淬火通透极限值的两倍；
b、对所述外层从外侧表面和内侧表面两面淬火，且淬火通透；
c、在所述外层内逐层浇铸若干层分支层，中心的分支层为中心层，所述中心层为实心体，所述中心层与所述外层之间的中间层为中空结构，所述中间层的壁厚不大于淬火通透极限值，所述中间层逐层经碳化淬火处理，且淬火通透；或者预先浇铸好所述中间层和所述中心层，所述中间层的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍，分别对中间层从外侧表面和内侧表面两面碳化淬火处理，对中心层碳化淬火处理，使所述外层、所述中间层以及所述中心层所述依次套装在一起，且相邻的两层分支层之间过盈配合。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具，包括至少两层套装在一起的分支层，分支层的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；外层从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火，且碳化淬火通透，此种结构，外层采取从内侧和外侧双面碳化淬火的工艺，外层碳化淬火深度能够达到碳化淬火通透极限值的两倍，大大提高了多层碳化淬火破碎及钻探工具的柔韧性和耐磨性、在实际使用过程中前端不容易破碎，后端部受冲击能力强，不易劈裂，延长了使用寿命。
本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具，多层分支层逐层碳化淬火，此种结构，大大提高了多层碳化淬火破碎及钻探工具的碳化淬火深度，提高了多层碳化淬火破碎及钻探工具的柔韧性和耐磨性，延长了使用寿命。
本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具，中间层和中心层远离所述作业头的端部设有向外侧延伸的延伸部，所述延伸部延伸至外层的外侧壁处。此种结构的多层碳化淬火破碎及钻探工具，进一步增强了后端部受冲击的能力，不易劈裂。
附图说明
图1是本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具的实施例一的结构示意图；
图2是本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具的实施例二的结构示意图；
图3是本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具的实施例三的结构示意图；
图4是本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具的实施例四的结构示意图；
图中：1、外层；2、中间层；3、中心层；4、连接柄；5、作业头；6、延伸部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例一
参照图1，本实施例的多层碳化淬火破碎及钻探工具示意的是一种破碎锤钎杆，包括两层套装在一起的分支层，两层分支层套装在一起形成连接柄4和作业头5，定义最外侧的分支层为外层1，定义中心的分支层为中心层3，外层1的前端封闭，外层1的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；外层1从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火。
中心层3为实心结构,中心层3可碳化淬火处理后插入外层1的中空空腔内压实，使中心层3与外层1过盈配合。
中心层3和外层1还可采取浇铸一体的结构，先准备外层1，外层1的壁厚大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；将外层1从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火，且碳化淬火通透；然后在外层1的内腔浇铸中心层3。
本实施例的多层碳化淬火破碎及钻探工具，外层1采取从内侧和外侧双面碳化淬火的工艺，外层1碳化淬火深度能够达到淬火通透极限值的两倍，大大提高了工具的柔韧性和耐磨性、延长了使用寿命。
实施例二
参照图2，本实施例的多层碳化淬火破碎及钻探工具的结构与实施例一的结构基本相同，不同之处在于：中心层3远离作业头5的端部延伸至外层1的外侧壁处，延伸出的部分覆盖外层1远离作业头5的端部，此种结构，使多层碳化淬火破碎及钻探工具的后端部为整体端面，受冲击能力强，不易劈裂。
实施例三
参照图3，本实施例的多层碳化淬火破碎及钻探工具，包括四层套装在一起的分支层，定义最外侧的分支层为外层1，中心的分支层为中心层3，中心层3与外层1之间的分支层为中间层2，中间层2和外层1的前端封闭。外层1的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；外层1从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火。
中心层3为实心结构。
四层分支层套装在一起形成连接柄4和作业头5。
其中，中间层2可采取以下结构：壁厚大于淬火通透极限值，且小于等于淬火通透极限值的两倍，中间层2从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火处理，且碳化淬火通透。
中间层2还可采取以下结构：中间层2的壁厚不大于淬火通透极限值，中间层2经碳化淬火处理，且碳化淬火通透。
所有的分支层浇铸为一体结构。
还可采取以下结构：中间层2的壁厚均大于淬火通透极限值，且小于等于淬火通透极限值的两倍，每层中间层2均从内侧表面和外侧表面经淬火处理，且淬火通透；中心层3经淬火处理。中间层2以及中心层3碳化淬火处理后逐层插入外层1内压实，相邻的两层分支层之间过盈配合。
实施例四
参照图4，本实施例的多层碳化淬火破碎及钻探工具的结构与实施例三的结构基本相同，不同之处在于：中间层2和中心层3远离作业头5的端部向外侧延伸设有延伸部6，延伸部6延伸至外层1的外侧壁处。此种结构，使多层碳化淬火破碎及钻探工具的后端部为整体端面，受冲击能力强，不易劈裂。
上述结构中，分支层的层数并不局限于两层和四层，还可采取三层、五层等多层结构。
上述实施例示意的均是破碎锤的钎杆，但上述结构并不局限于破碎锤的钎杆，还可应用到钻探领域的钻头、冲击钻的钻头等。
本发明还公开了钎杆的一种制作工艺，包括以下步骤：
a、浇铸中空的外层，所述外层的壁厚大于淬火通透极限值，且不大于淬火通透极限值的两倍；
b、对所述外层从外侧表面和内侧表面两面淬火，且淬火通透；
c、在所述外层内逐层浇铸若干层分支层，中心的分支层为中心层，所述中心层为实心体，所述中心层与所述外层之间的中间层为中空结构，所述中间层的壁厚不大于淬火通透极限值，所述中间层逐层经碳化淬火处理，且淬火通透；或者预先浇铸好所述中间层和所述中心层，所述中间层的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍，分别对中间层从外侧表面和内侧表面两面碳化淬火处理，对中心层碳化淬火处理，使所述外层、所述中间层以及所述中心层所述依次套装在一起，且相邻的两层分支层之间过盈配合。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：包括至少两层套装在一起的分支层，定义最外侧的所述分支层为外层，定义中心的所述分支层为中心层，所述外层的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；
所述外层从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火。
2.如权利要求1所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述中心层为实心结构。
3.如权利要求1所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述分支层套装形成连接柄和作业头，定义所述中心层与所述外层之间的分支层为中间层，所述中间层的壁厚均大于淬火通透极限值，且小于等于淬火通透极限值的两倍，所述中间层从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火处理，且碳化淬火通透。
4.如权利要求1所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述中心层与所述外层之间的中间层的壁厚均不大于淬火通透极限值，所述中间层经碳化淬火处理，且碳化淬火通透。
5.如权利要求4所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述分支层浇铸为一体结构。
6.如权利要求3所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：相邻的所述分支层过盈配合。
7.如权利要求3所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述中间层和所述中心层远离所述作业头的端部垂直设有向外侧延伸的延伸部，所述延伸部延伸至所述外层的外侧壁处。
8.如权利要求1所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述分支层的前端封闭。
9.如权利要求1至8任一项所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述多层碳化淬火破碎及钻探工具为钻头或者破碎锤钎杆。
10.权利要求1至9任一项所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、浇铸中空的外层，所述外层的壁厚大于淬火通透极限值，且不大于淬火通透极限值的两倍；
b、对所述外层从外侧表面和内侧表面两面淬火，且淬火通透；
c、在所述外层内逐层浇铸若干层分支层，中心的分支层为中心层，所述中心层为实心体，所述中心层与所述外层之间的中间层为中空结构，所述中间层的壁厚不大于淬火通透极限值，所述中间层逐层经碳化淬火处理，且淬火通透；或者预先浇铸好所述中间层和所述中心层，所述中间层的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍，分别对中间层从外侧表面和内侧表面两面碳化淬火处理，对中心层碳化淬火处理，使所述外层、所述中间层以及所述中心层所述依次套装在一起，且相邻的两层分支层之间过盈配合。
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