CN205146302U - 一种仿生破碎锤钎杆 - Google Patents

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马云海
王虎彪
王慧鑫
肖杨
刘珏
裴高院
范雪莹
张鑫
庄健
佟金
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Abstract

一种仿生破碎锤钎杆属破碎锤配件技术领域,本实用新型自下而上按钎头、过渡体、圆柱体、钎尾的顺序排列,并融为一体,结构完全相同的六个仿生楔形体,分两层均布于圆柱体的圆柱面上,两层的仿生楔形体错位60°排列,过渡体下端圆圆周和上端圆圆周的连线为仿生曲线A,仿生曲线A的方程为:y=mlgx;仿生楔形体上端为等腰三角形,仿生楔形体表面中线为獾的牙齿上表面仿生曲线D,底边为獾的牙齿侧表面仿生曲线C和曲线E,曲线C与曲线E关于x轴对称,三条曲线平滑连接成实体;圆弧两端与仿生楔形体最低点形成的曲面与圆柱体的圆柱面吻合;本实用新型在破碎锤钎杆表面加入仿生楔形体,能减少阻力,增大破碎能力,提高作业效率。

Description

-种仿生破碎連钉杆
技术领域
[0001 ]本实用新型属破碎键配件技术领域,具体设及一种仿生破碎键针杆。
背景技术
[0002] 随着破碎键破岩技术的发展W及性能的不断提高,液压破碎键破岩因其安全、经 济、高效的优点,得到了越来越广泛的应用。在矿山上,液压破碎键可用于采场、格筛上的二 次破碎,矿山剥离和开拓、选别开采、大块石料开采,巷道掘进、挑顶和刷帮等,甚至当爆破 受限时,替代爆破直接开采矿岩。在建筑工程中,液压破碎键可用于废旧楼房的拆除、混凝 ±板体或块体,W及渐青路面破碎和排水沟槽开挖等。
[0003] 针杆是破碎键的执行部件,也是易损件。2009年我国破碎键销售量达到40000台, 破碎键市场仍将有成倍的增长空间。我国企业所生产的破碎键针杆是个较长的工件,使用 在比较恶劣的环境下,要求针杆有较高的强度、初性、耐磨性等。
[0004] 我国的破碎键制造,基本上是从仿制或引进技术开始的,缺乏原始创新。引进的技 术往往可能不是最好的,选择被仿产品有时也不是很恰当,消化吸收能力又不是很强,缺乏 继发性创新。
[0005] 目前,我国市场上所售的针杆普遍使用40化或者42CrMo等钢材作为替代材料,运 些材料有一定的初性、抗冲击、耐磨等综合性能,但不是很理想。例如,在开岩作业中,一支 针杆仅能使用6-7天,而在铁矿开采时,只能用5天左右。国内有人曾试验使用两段式、分体 式针杆,但因为针杆工作时受力巨大,材料不能承受复杂的受力而开裂、变形,所W没有实 用价值。
[0006] 破碎键针杆的失效形式主要有:(1)弯曲,(2)断裂,(3)磨损。研制出一种高效率、 低成本的耐用破碎键针杆成为破碎键发展的关键环节。
发明内容
[0007] 针对破碎键的作用形式,本实用新型利用仿生学原理,对破碎键针杆的形状进行 了再设计,使其大幅度的提高破碎键的破拆能力,提升工作效率,降低成本。
[000引本实用新型包括针头1、过渡体2、圆柱体3、针尾4、上仿生模形体组6和下仿生模形 体组7,自下而上按针头1、过渡体2、圆柱体3、针尾4的顺序排列,并融为一体;上仿生模形体 组6由仿生模形体IV8、仿生模形体V10和仿生模形体VI12组成,下仿生模形体组7由仿生模 形体19、仿生模形体Π 11和仿生模形体虹13组成;仿生模形体IV8、仿生模形体V10、仿生模 形体VI12、仿生模形体19、仿生模形体Π 11、仿生模形体虹13结构完全相同;上仿生模形体 组6的仿生模形体IV8、仿生模形体V10、仿生模形体VI12和下仿生模形体组7的仿生模形体 19、仿生模形体Π 11、仿生模形体虹13分上下两层均布于圆柱体3的圆柱面上,其中仿生模 形体19、仿生模形体Π 11和仿生模形体m 13的最低点B与圆柱体3的下端面平齐;仿生模形 体IV8、仿生模形体V10和仿生模形体VI12的最低点B与圆柱体3的下端面高度h3为133.33-200mm;仿生模形体IV8、仿生模形体V 10、仿生模形体VI12与仿生模形体19、仿生模形体Π 11、仿生模形体m 13错位排列,其错位角α为60%针尾4一侧设有键槽5。
[0009]所述的针头1为圆台体;圆台体下端圆直径di为3-2mm,圆台体上端圆直径cb为 31.14-46.72mm,圆台体高 hi 为 66.67-lOOmm。
[0010] 所述圆柱体3的圆柱高度h4为400-600mm,圆柱体3的圆柱直径d3为33.33-50mm。
[0011] 所述过渡体2的下端圆直径与针头1的圆台体上端圆直径cb相同,过渡体2的上端 圆直径与圆柱体3的圆柱直径d3相同,过渡体高度h2为500mm;过渡体2的下端圆圆周和上端 圆圆周的连线为仿生曲线A,仿生曲线A的方程为:
[0012] y=m Ig X
[0013] 其中:m为实数,且3 < m < 8; 500 < X < 2000。
[0014] 所述的针尾4为圆柱体,圆柱直径cU为23.33-35mm,圆柱高hs为23.33-35mm。
[0015] 所述的仿生模形体IV8、仿生模形体V10、仿生模形体VI12、仿生模形体19、仿生模 形体Π 11、仿生模形体虹13结构完全相同,其中仿生模形体IV8的高度h6为66.67-lOOmm;仿 生模形体IV8的上端为等腰Ξ角形,由等腰线IH、等腰线nF、半径r和圆屯、角β构成的圆弧G 组成,等腰Ξ角形的高h7为3-5mm;仿生模形体IV8的上表面中线为灌的牙齿上表面仿生曲 线D,底边为灌的牙齿侧表面仿生曲线C和曲线E,曲线C与曲线E关于X轴对称,Ξ条曲线平滑 连接成实体;圆弧G两端与仿生模形体IV最低点B形成的曲面与圆柱体3的圆柱面吻合;
[0016] 仿生模形体IV8中等腰线IH与仿生模形体IV最低点B的连线为曲线C,曲线C的方程 式为:
[0017]
Figure CN205146302UD00051
[001引仿生模形体IV8中等腰线nF与仿生模形体IV最低点B的连线为曲线E,曲线E的方 程式为:
[0019]
Figure CN205146302UD00052
[0020] 仿生模形体IV8中等腰线IH和等腰线nF连接点与仿生模形体IV最低点B的连线为 曲线D,曲线D的方程式为:
[0021]
Figure CN205146302UD00053
[0022] 所述的针头1、过渡体2、圆柱体3、针尾4、仿生模形体IV8、仿生模形体V10、仿生模 形体VI12、仿生模形体19、仿生模形体Π 11、仿生模形体虹13的材料为42CrMo钢。
[0023] 灌的犬齿专用于刺入和撕裂食物,极为锋利和坚初,本实用新型利用灌的牙齿的 曲线特征,在破碎键针杆表面加入仿生模形体,在破碎键刺入破碎表面时,仿生灌的牙齿刺 入食物的过程,能够有效的降低阻力,提高破碎效率,增大破碎能力。
附图说明
[0024]图1为仿生破碎键针杆的等轴侧图。
[00巧]图2为仿生破碎键针杆的主视图。
[00%]图3为仿生破碎键针杆的尺寸标记图。
[0027]图4为仿生破碎键针杆的俯视图。
[002引图5为仿生模形体的主视图。
[0029] 图6为仿生模形体的俯视图。
[0030] 图7为仿生曲线A的示意图。
[0031] 图8为灌的牙齿上部曲线的示意图。
[0032] 图9为灌的牙齿侧面曲线的示意图。
[0033] 图10为仿生模形体中曲线D的示意图。
[0034] 图11为仿生模形体中曲线C和曲线E的示意图。
具体实施方式
[0035] 下面结合附图对本实用新型的实例进行详细阐述。
[0036] 如图1-4所示:本实用新型包括针头1、过渡体2、圆柱体3、针尾4、上仿生模形体组6 和下仿生模形体组7,自下而上按针头1、过渡体2、圆柱体3、针尾4的顺序排列,并融为一体, 且为实屯、结构。
[0037] 上仿生模形体组6由仿生模形体IV8、仿生模形体V10和仿生模形体VI12组成,下 仿生模形体组7由仿生模形体19、仿生模形体Π 11和仿生模形体虹13组成;仿生模形体IV8、 仿生模形体V10、仿生模形体VI12、仿生模形体19、仿生模形体Π 11、仿生模形体虹13结构 完全相同;上仿生模形体组6的仿生模形体IV8、仿生模形体V10、仿生模形体VI12和下仿生 模形体组7的仿生模形体19、仿生模形体Π 11、仿生模形体虹13分上下两层均布于圆柱体3 的圆柱面上,其中仿生模形体19、仿生模形体Π 11和仿生模形体m 13的最低点B与圆柱体3 的下端面平齐;仿生模形体IV8、仿生模形体V10和仿生模形体VII2的最低点B与圆柱体3的 下端面高度h3为133.33-200mm;仿生模形体IV8、仿生模形体V10、仿生模形体VI12与仿生 模形体19、仿生模形体Π 11、仿生模形体m 13错位排列,其错位角α为60%针尾4一侧设有键 槽5,键槽根据破碎键型号加工。
[003引所述的针头1为圆台体;圆台体下端圆直径di为3-2mm,圆台体上端圆直径cb为 31.14-46.72mm,圆台体高 hi 为 66.67-lOOmm。
[0039] 所述圆柱体3的圆柱高度h4为400-600mm,圆柱体3的圆柱直径d3为33.33-50mm。
[0040] 所述过渡体2的下端圆直径与针头1的圆台体上端圆直径cb相同,过渡体2的上端 圆直径与圆柱体3的圆柱直径d3相同,过渡体高度h2为500mm;过渡体2的下端圆圆周和上端 圆圆周的连线为仿生曲线A,仿生曲线A的方程为:
[0041] y=m Ig X
[0042] 其中:m为实数,且3 < m < 8; 500 < X < 2000。
[0043] 所述的针尾4为圆柱体,圆柱直径cU为23.33-35mm,圆柱高hs为23.33-35mm。
[0044] 如图5-11所示:所述的仿生模形体IV8、仿生模形体V10、仿生模形体VI12、仿生模 形体19、仿生模形体Π 11、仿生模形体虹13结构完全相同,其中仿生模形体IV8的高度h6为 66.67-lOOmm;仿生模形体IV8的上端为等腰Ξ角形,由等腰线IH、等腰线nF、半径r和圆屯、 角e构成的圆弧G组成,等灌的牙齿侧表面仿生曲线C和曲线E,曲线C与曲线E关于X轴对称, Ξ条曲线平滑连接成实腰Ξ角形的高h?为3-5mm;仿生模形体IV8的上表面中线为灌的牙齿 上表面仿生曲线D,底边为体;圆弧G两端与仿生模形体IV最低点B形成的曲面与圆柱体3的 圆柱面吻合;
[0045] 仿生模形体IV8中等腰线IH与仿生模形体IV最低点B的连线为曲线C,曲线C的方程 式为:
[0046]
Figure CN205146302UD00071
[0047] 仿生模形体IV8中等腰线nF与仿生模形体IV最低点B的连线为曲线E,曲线E的方 程式为:
[004引
Figure CN205146302UD00072
[0049]仿生模形体IV8中等腰线IH和等腰线nF连接点与仿生模形体IV最低点B的连线为 曲线D,曲线D的方程式为:
[(K)加]
Figure CN205146302UD00073
[0051]所述的针头1、过渡体2、圆柱体3、针尾4、仿生模形体IV8、仿生模形体V10、仿生模 形体VI12、仿生模形体19、仿生模形体Π 11、仿生模形体虹13的材料为42CrMo钢。

Claims (7)

1. 一种仿生破碎键针杆,其特征在于包括针头(1)、过渡体(2)、圆柱体(3)、针尾(4)、上 仿生模形体组(6)和下仿生模形体组(7),自下而上按针头(1)、过渡体(2)、圆柱体(3)、针尾 (4)的顺序排列,并融为一体;上仿生模形体组(6)由仿生模形体IV(8)、仿生模形体V (10) 和仿生模形体VK12)组成,下仿生模形体组(7)由仿生模形体1(9)、仿生模形体Π (11)和仿 生模形体虹(13)组成;仿生模形体IV(8)、仿生模形体ναο)、仿生模形体VK12)、仿生模形 体1(9)、仿生模形体Π (11)、仿生模形体虹(13)结构完全相同;上仿生模形体组(6)的仿生 模形体IV(8)、仿生模形体V(IO)、仿生模形体VK12)和下仿生模形体组(7)的仿生模形体I (9)、仿生模形体Π (11)、仿生模形体m(13)分上下两层均布于圆柱体(3)的圆柱面上,其中 仿生模形体1(9)、仿生模形体Π (11)和仿生模形体m(13)的最低点B与圆柱体(3)的下端面 平齐;仿生模形体IV(8)、仿生模形体ναο)和仿生模形体VK12)的最低点B与圆柱体(3)的 下端面高度h3为133.33-200mm;仿生模形体IV(8)、仿生模形体V(IO)、仿生模形体VK12) 与仿生模形体1(9)、仿生模形体Π (11)、仿生模形体m(13)错位排列,其错位角α为60%针 尾(4) 一侧设有键槽(5)。
2. 按权利要求1所述的仿生破碎键针杆,其特征在于所述的针头(1)为圆台体;圆台体 下端圆直径山为2-3mm,圆台体上端圆直径cb为31.14-46.72mm,圆台体高hi为66.67-lOOmm。
3. 按权利要求1所述的仿生破碎键针杆,其特征在于所述圆柱体(3)的圆柱高度h4为 400-600mm,圆柱体(3)的圆柱直径cb为33.33-50mm。
4. 按权利要求1所述的仿生破碎键针杆,其特征在于所述的过渡体(2)的下端圆直径与 针头(1)的圆台体上端圆直径cb相同,过渡体(2)的上端圆直径与圆柱体(3)的圆柱直径d3相 同,过渡体高度h2为500mm;过渡体(2)的下端圆圆周和上端圆圆周的连线为仿生曲线A,仿 生曲线A的方程为: y=m 1邑 X 其中:m 为实数,且3<m<8;500 <x< 2000。
5. 按权利要求1所述的仿生破碎键针杆,其特征在于所述的针尾(4)为圆柱体,圆柱直 径cU为23.33-35mm,圆柱高hs为23.33-35mm。
6. 按权利要求1所述的仿生破碎键针杆,其特征在于所述的仿生模形体IV(8)、仿生模 形体V(IO)、仿生模形体VK12)、仿生模形体1(9)、仿生模形体Π (11)、仿生模形体m(13) 结构完全相同,其中仿生模形体IV(8)的高度h6为66.67-lOOmm;仿生模形体IV(8)的上端为 等腰Ξ角形,由等腰线1化)、等腰线n(F)、半径r和圆屯、角β构成的圆弧(G)组成,等腰Ξ角 形的高h7为3-5mm;仿生模形体IV(8)的上表面中线为灌的牙齿上表面仿生曲线D,底边为灌 的牙齿侧表面仿生曲线C和曲线E,曲线C与曲线E关于X轴对称,Ξ条曲线平滑连接成实体; 圆弧(G)两端与仿生模形体IV最低点(B)形成的曲面与圆柱体(3)的圆柱面吻合; 仿生模形体IV(8)中等腰线1化)与仿生模形体IV最低点(B)的连线为曲线C,曲线C的方 程式为:
Figure CN205146302UC00021
仿生模形体IV(8)中等腰线n(F)与仿生模形体IV最低点(B)的连线为曲线E,曲线E的 方程式为:
Figure CN205146302UC00031
仿生模形体IV(8)中等腰线1化)和等腰线n(F)连接点与仿生模形体IV最低点(B)的连 线为曲线D,曲线D的方程式为:
Figure CN205146302UC00032
7.按权利要求1所述的仿生破碎键针杆,其特征在于所述的针头(1)、过渡体(2)、圆柱 体(3)、针尾(4)、仿生模形体IV(8)、仿生模形体V(IO)、仿生模形体VK12)、仿生模形体I (9)、仿生模形体Π (11)、仿生模形体m (13)的材料为42CrMo钢。
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