CN216515805U - 钎杆前套、钎杆后套、钎杆座总成及破碎锤 - Google Patents

Abstract

一种钎杆前套，包括前套本体，前套本体具有前套内表面，钎杆前套还包括设置在前套本体内的由碳化钨材料制成的前套耐磨环，前套耐磨环的内表面与前套本体的前套内表面平齐。本实用新型还涉及一种钎杆后套，包括后套本体，后套本体具有第一后套内表面，钎杆后套还包括设置在后套本体内的由碳化钨材料制成的后套耐磨环，后套耐磨环的内表面与后套本体的第一后套内表面平齐。钎杆前套和钎杆后套提高了耐磨性能，增加了使用寿命。本实用新型还涉及一种具有该钎杆前套和/或钎杆后套的钎杆座总成及破碎锤。

Description

钎杆前套、钎杆后套、钎杆座总成及破碎锤

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其是涉及一种钎杆前套、钎杆后套、钎杆座总成及破碎锤。

背景技术

液压破碎锤简称为“破碎锤”，是一种将液压能转化成机械能、进而对外做功的设备，液压破碎锤因为具有大功率冲击振动的特点，广泛应用于冶金、矿山、铁路、公路、建筑、市政建设、房屋开发等领域，可以对岩石、混凝土、钢包、炉渣、冻土、冰块、水泥路面、桥墩、楼房等坚硬物进行开采、破碎、拆除等作业；此外还可以通过变换钎杆用于铆接、除锈、夯实、打桩等作业中。破碎锤可以与多种专用或通用的液压主机相配套使用。

目前矿山市场上的破碎锤均采用钎杆与活塞的分段式结构，活塞通过液压压力、氮气室氮气压力和换向阀的不断切换来实现活塞的上、下高频运动并高频击打钎杆，在活塞高频击打钎杆的过程中，为使活塞能够持久正常的工作，避免出现偏磨和拉缸现象，对钎杆与活塞的同轴度要求很高。为避免钎杆的中轴线偏离活塞的中轴线超出最大允许范围，需要对钎杆配置扶正装置，通过对照各自破碎锤的具体结构，逐渐衍生出如图1这种结构的钎杆前套和如图2这种结构的钎杆后套。其中，钎杆前套靠近钎杆尖头，钎杆后套靠近钎杆尾端。

现有的这种钎杆前套和钎杆后套均采用20CrMo这种硬度比较软的材质，然后通过渗碳淬火+低温回火(150～250℃)这种热处理方式将材质表面硬度提高到HRC57-61，此时基材的硬度约为HRC51-53。通过表面渗碳层的耐磨特性来实现对钎杆的持久扶正作用。

在破碎锤工作过程中，活塞高频击打钎杆尾端端部，钎杆将活塞的机械能传递到岩石上，迫使岩石碎裂。在破碎锤的实际工作过程中，钎杆除了破岩外还需要承担拨开已破碎岩石，以便下次破碎锤的破岩作业。在上述两种工况中，钎杆前套、钎杆后套的主要目的是确保钎杆固定在一个被允许的角度范围内。

现有的这种钎杆前套和钎杆后套的渗碳层虽然依靠高硬度的耐磨特性能够起到耐磨扶正作用，但是这种渗碳层，在钎杆持久破碎岩石时，钎杆不断与岩石摩擦产生高温，温度可攀升到使钎杆尖头出现暗红的高温现象，渗碳层对应的钎杆位置的温度远远高于250℃，在长期处于这种状态时，渗碳层表面的韧性增大，硬度降低，耐磨性能不断降低，此时钎杆前套、钎杆后套快速磨损，继而使钎杆的中轴线偏离活塞中轴线的最大允许范围，从而造成活塞的偏磨、拉缸等事故的发生。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种钎杆前套和钎杆后套，其提高了耐磨性能，增加了使用寿命。

本实用新型实施例提供的钎杆前套，包括前套本体，前套本体具有前套内表面，钎杆前套还包括设置在前套本体内的由碳化钨材料制成的前套耐磨环，前套耐磨环的内表面与前套本体的前套内表面平齐。

进一步地，前套耐磨环上还设有多个材料为T12碳素钢的前套合金块；多个前套合金块的面积和与前套耐磨环的内表面的总面积比值≥40％。

进一步地，前套耐磨环具有第一端和第二端；前套合金块包括不同规格的第一前套合金块和第二前套合金块，第一前套合金块与第二前套合金块的宽度和厚度相同，第二前套合金块的长度大于第一前套合金块的长度；在沿前套耐磨环的内表面周向方向上，多个前套合金块包括交替排列的第一组合金块和第二组合金块，第一组合金块从第一端到第二端依次由一个第一前套合金块、两个第二前套合金块组成，第二组合金块从第一端到第二端依次由一个第二前套合金块、一个第一前套合金块和一个第二前套合金块组成。

进一步地，前套本体的材料是35CrMo钢或42CrMo钢；前套本体的前套内表面上还设有第一密封圈槽，第一密封圈槽内设有第一密封圈。

本实用新型还涉及一种钎杆后套，包括后套本体，后套本体具有第一后套内表面，钎杆后套还包括设置在后套本体内的由碳化钨材料制成的后套耐磨环，后套耐磨环的内表面与后套本体的第一后套内表面平齐。

进一步地，后套耐磨环上还设有多个材料为T12碳素钢的后套合金块；多个后套合金块的面积和与后套耐磨环和内表面的总面积比值≥40％。

进一步地，后套耐磨环具有第三端和第四端；后套合金块包括不同规格的第一后套合金块和第二后套合金块，第一后套合金块与第二后套合金块的宽度和厚度相同，第二后套合金块的长度大于第一后套合金块的长度；在沿后套耐磨环的内表面周向方向上，多个后套合金块包括交替排列的第三组合金块和第四组合金块，第三组合金块从第三端到第四端依次由一个第一合后套金块、两个第二后套合金块组成，第四组合金块从第三端到第四端依次由一个第二后套合金块、一个第一后套合金块和一个第二后套合金块组成。

进一步地，后套本体的材料是35CrMo钢或42CrMo钢；后套本体包括本体前段、本体后段和连接在本体前段和本体后段之间的连接段，本体前段具有第一后套内表面，本体后段具有第二后套内表面，本段前段的内径小于本体后段的内径；本体前段的第一后套内表面上还设有第二密封圈槽，第二密封圈槽内设有第二密封圈。

本实用新型还涉及一种钎杆座总成，用于固定钎杆，包括上述的钎杆前套和/或上述的钎杆后套，钎杆前套靠近钎杆的尖头，钎杆后套靠近钎杆的尾端。

本实用新型还涉及一种破碎锤，包括上述的钎杆座总成。

综上所述，本实用新型的钎杆前套和钎杆后套。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有的一种钎杆前套的结构示意图。

图2是现有的一种钎杆后套的结构示意图。

图3是本实用新型较佳实施例的钎杆前套的结构示意图。

图4是本实用新型较佳实施例的钎杆后套的结构示意图。

图5是设置在钎杆前套上的前套耐磨环的内表面或者设置在钎杆后套上的后套耐磨环的内表面的展开示意图。

图6是沿图5中A-A线的剖面结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型进行详细说明如下。

请一并参阅图3、图5和图6，本实用新型提供的钎杆前套10包括前套本体11，前套本体11具有前套内表面11a，钎杆前套10还包括设置在前套本体 11内的由碳化钨(WC)材料制成的前套耐磨环12，前套耐磨环12的内表面12a 与前套本体11的前套内表面11a平齐。

本实施例中，前套本体11的材料是35CrMo钢或42CrMo钢；35CrMo钢或 42CrMo钢相较现有技术中的20CrMo使用寿命更长。

前套耐磨环12的具体加工过程为，在前套本体11加工完成后，直接应用 HVOF超音速喷涂方式将碳化钨粉融化并喷涂在整个需要制作前套耐磨环12的区域。前套耐磨环12的硬度相较前套本体11更高，前套耐磨环12可以提高钎杆前套10与钎杆接触区域的硬度，提高了耐磨性能，且高温状态下也不会降低耐磨性能，增加了使用寿命。

具体地，本实施例中，为进一步加强前套耐磨环12的耐磨性能，前套耐磨环12上还设有多个材料为T12碳素钢的前套合金块121；多个前套合金块121 的面积和与前套耐磨环12的内表面12a的总面积比值≥40％。

T12碳素钢的洛式硬度HRC为85以上，通过在前套耐磨环12上设置阵列排布的多个材料为T12碳素钢的前套合金块121，前套合金块121的耐磨性能比碳化钨材料制成的前套耐磨环12本体的硬度更高，进一步提高了钎杆前套10 与钎杆接触区域的硬度。

具体地，前套耐磨环12具有第一端12b和第二端12c。前套合金块121包括不同规格的第一前套合金块1211和第二前套合金块1212；其中，第一前套合金块1211与第二前套合金块1212的宽度和厚度相同，第二前套合金块1212的长度大于第一前套合金块1211的长度(指从第一端12b至第二端12c方向的长度)。

在沿前套耐磨环12的内表面12a周向方向上，多个前套合金块121包括交替排列的第一组合金块121a和第二组合金块121b，第一组合金块121a从第一端12b到第二端12c依次由一个第一前套合金块1211、两个第二前套合金块1212 组成，第二组合金块121b从第一端12b到第二端12c依次由一个第二前套合金块1212、一个第一前套合金块1211和一个第二前套合金块1212组成。通过对多个不同规格的前套合金块121设置合理的排布方式，提升前套耐磨环12耐磨性能的同时还保持原有的冲击韧性。

本实施例中，前套本体11的前套内表面11a上还设有第一密封圈槽11b，第一密封圈槽11b内设有第一密封圈13。第一密封圈13选用耐磨性能较好的硅橡胶材质，通过车削加工成型两个半圆，然后分放入第一密封圈槽11b内，第一密封圈槽11b的宽度不超过3mm。破岩环境中的碎石、岩屑、粉尘等可通过钎杆与钎杆前套10间隙进入下缸体，然后通过下缸体进入活塞腔，从而污染液压油的状况，第一密封圈槽11b可防止或减少碎石、岩屑、粉尘等通过钎杆部位进入活塞腔，避免液压油污染。

本实施例中制作钎杆前套10的过程为：在形成前套本体11的基体调质处理后，进行时效处理。时效处理后，去掉氧化皮，对基体的内孔进行半精车，在基体半精车后，在前套耐磨环12所在位置按图5所示排列顺序用铜粉将两种规格的前套合金块121固定，然后加热使铜粉均匀融化；冷却后，再采用HVOF 超音速喷涂方式将碳化钨粉融化并喷涂在整个前套耐磨环12区域，冷却后再次时效处理；待时效处理完成后，进行精车整个内外圆，此时将第一密封圈槽11b 加工完成；精车加工后将前套耐磨环12表面精磨+抛光加工，使前套耐磨环12 的内表面12a粗糙度不超过Ra0.2，每平方分米范围内不超过5个直径为0.5mm 的小孔，整个前套耐磨环12区域不能出现缺陷、裂纹和超过1mm的孔。

请一并参阅图4、图5和图6本实用新型还涉及一种钎杆后套20，包括后套本体21，后套本体21具有第一后套内表面21a，钎杆后套20还包括设置在后套本体21内的由碳化钨材料制成的后套耐磨环22，后套耐磨环22的内表面 22a与后套本体21的第一后套内表面21a平齐。

本实施例中，后套本体21的材料是35CrMo钢或42CrMo钢；35CrMo钢或 42CrMo钢相较现有技术中的20CrMo使用寿命更长。

后套耐磨环22的具体加工过程为，在后套本体21加工完成后，直接应用 HVOF超音速喷涂方式将碳化钨粉融化并喷涂在整个需要制作后套耐磨环22的区域。后套耐磨环22的硬度相较后套本体21更高，后套耐磨环22可以提高钎杆后套20与钎杆接触区域的硬度，提高了耐磨性能，且高温状态下也不会降低耐磨性能，增加了使用寿命。

具体地，本实施例中，为进一步加强后套耐磨环22的耐磨性能，后套耐磨环22上还设有多个材料为T12碳素钢的后套合金块221；多个后套合金块221 的面积和与后套耐磨环22和内表面22a的总面积比值≥40％。

T12碳素钢的洛式硬度HRC为85以上，通过在后套耐磨环22上设置阵列排布的多个材料为T12碳素钢的后套合金块221，后套合金块221的耐磨性能比碳化钨材料制成的后套耐磨环22本体的硬度更高，进一步提高了钎杆后套20 与钎杆接触区域的硬度。

具体地，后套耐磨环22具有第三端22b和第四端22c；后套合金块221包括不同规格的第一后套合金块2211和第二后套合金块2212，第一后套合金块 2211与第二后套合金块2212的宽度和厚度相同，第二后套合金块2212的长度大于第一后套合金块2211的长度(指从第三端22b至第四端22c方向的长度)。

在沿后套耐磨环22的内表面22a周向方向上，多个后套合金块121包括交替排列的第三组合金块221a和第四组合金块221b，第三组合金块221a从第三端22b到第四端22c依次由一个第一合后套金块2211、两个第二后套合金块2212 组成，第四组合金块221b从第三端22b到第四端22c依次由一个第二后套合金块2212、一个第一后套合金块2211和一个第二后套合金块2212组成。通过对多个不同规格的后套合金块221设置合理的排布方式，提升后套耐磨环22耐磨性能的同时还保持原有的冲击韧性。

后套本体21的材料是35CrMo钢或42CrMo钢。本实施例中，后套本体21 包括本体前段211、本体后段212和连接在本体前段211和本体后段212之间的连接段213，本体前段211具有第一后套内表面21a，本体后段212具有第二后套内表面21c，本段前段211的内径小于本体后段212的内径，其它实施例中，后套本体21的结构可根据现有的钎杆结构作相应的调整。

进一步地，本体前段211的第一后套内表面21a上还设有第二密封圈槽21b，第二密封圈槽21b内设有第二密封圈23。第二密封圈23选用耐磨性能较好的硅橡胶材质，通过车削加工成型两个半圆，然后分放入第二密封圈槽21b内，第二密封圈槽21b的宽度不超过3mm。破岩环境中的碎石、岩屑、粉尘等可通过钎杆与钎杆后套20间隙进入下缸体，然后通过下缸体进入活塞腔，从而污染液压油的状况，第二密封圈槽21b可防止或减少碎石、岩屑、粉尘等通过钎杆部位进入活塞腔，避免液压油污染。

本实用新型还涉及一种钎杆座总成，用于固定钎杆，包括上述的钎杆前套 10和/或上述的钎杆后套20，其中，钎杆前套10靠近钎杆的尖头，钎杆后套20 靠近钎杆的尾端。

本实用新型还涉及一种破碎锤，包括上述的钎杆座总成。

在配置有上述的钎杆前套10和/或钎杆后套20的破碎锤的作业过程中，钎杆与钎杆前套10和/或钎杆后套20的不断摩擦、和小角度晃动。由于钎杆的表面硬度HRC54-56略小于钎杆前套10和/或钎杆后套20，在磨损过程中，钎杆优先磨损。破碎锤在作业过程中，钎杆因为直接破岩，本身即是易耗件，所以在破碎锤作业过程中，日常维护保养更多的只是更换钎杆，不用频繁将破碎锤壳体拆开来更换钎杆前套10和/或钎杆后套20。

本实用新型的有益效果是：

1、相比现有技术中采用渗碳处理，在高温环境下，渗碳处理表面硬度极速降低而失去耐磨效果的状况，前套耐磨环12采用碳化钨或者碳化钨加T12碳素钢合金块的硬面处理方式，其表面能够耐高温达到850摄氏度高温而不会损伤耐磨性能，达到在常温、高温环境下均能保持高耐磨性能；

2、进一步地，相比现有技术中没有采用防尘圈，造成破碎岩屑通过钎杆与前、后套间隙进入下缸体，然后通过下缸体进入活塞腔，从而污染液压油的状况，杆前套10和钎杆后套20均采用防尘圈(第一密封圈13/第二密封圈23)，减少破岩环境中的碎石、岩屑、粉尘通过钎杆部位进入活塞腔，避免液压油污染；

3、现有技术中，以200规格破碎锤为例，钎杆前套、后套正常情况下每3 个月更换一次(根据厂家的备件清单中备件更换要求)，从每天工作20小时、摩擦频率最高为5Hz计算，现有技术的单个前、后套的总摩擦次数为3.24×10⁷次，而在同等条件下，本实用新型的杆前套10和钎杆后套20的耐磨次数可达 2.52×10⁹次，所以，使用本实用新型的钎杆前套10和/或钎杆后套20的破碎锤的在保养过程中，不用频繁更换钎杆前套10和/或钎杆后套2，降低了保养的工作强度，方便在矿场上不用拆开破碎锤本体即可直接进行保养。同时，虽然按钎杆前套10和/或钎杆后套2前期成本会明显高于现有技术，但是考虑到后期更换备件的成本及人力成本，本实用新型大大降低产品的整个运营成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅是本实用新型的实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用所述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种钎杆前套，其特征在于，包括前套本体(11)，所述前套本体(11)具有前套内表面(11a)，所述钎杆前套(10)还包括设置在所述前套本体(11)内的由碳化钨材料制成的前套耐磨环(12)，所述前套耐磨环(12)的内表面(12a)与所述前套本体(11)的前套内表面(11a)平齐。

2.如权利要求1所述的钎杆前套，其特征在于，所述前套耐磨环(12)上还设有多个材料为T12碳素钢的前套合金块(121)；多个所述前套合金块(121)的面积和与所述前套耐磨环(12)的内表面(12a)的总面积比值≥40％。

3.如权利要求2所述的钎杆前套，其特征在于，所述前套耐磨环(12)具有第一端(12b)和第二端(12c)；所述前套合金块(121)包括不同规格的第一前套合金块(1211)和第二前套合金块(1212)，所述第一前套合金块(1211)与所述第二前套合金块(1212)的宽度和厚度相同，所述第二前套合金块(1212)的长度大于所述第一前套合金块(1211)的长度；在沿所述前套耐磨环(12)的内表面(12a)周向方向上，多个所述前套合金块(121)包括交替排列的第一组合金块(121a)和第二组合金块(121b)，所述第一组合金块(121a)从所述第一端(12b)到所述第二端(12c)依次由一个所述第一前套合金块(1211)、两个所述第二前套合金块(1212)组成，所述第二组合金块(121b)从所述第一端(12b)到所述第二端(12c)依次由一个所述第二前套合金块(1212)、一个所述第一前套合金块(1211)和一个所述第二前套合金块(1212)组成。

4.如权利要求1所述的钎杆前套，其特征在于，所述前套本体(11)的材料是35CrMo钢或42CrMo钢；所述前套本体(11)的前套内表面(11a)上还设有第一密封圈槽(11b)，所述第一密封圈槽(11b)内设有第一密封圈(13)。

5.一种钎杆后套，其特征在于，包括后套本体(21)，所述后套本体(21)具有第一后套内表面(21a)，所述钎杆后套(20)还包括设置在所述后套本体(21)内的由碳化钨材料制成的后套耐磨环(22)，所述后套耐磨环(22)的内表面(22a)与所述后套本体(21)的第一后套内表面(21a)平齐。

6.如权利要求5所述的钎杆后套，其特征在于，所述后套耐磨环(22)上还设有多个材料为T12碳素钢的后套合金块(221)；多个所述后套合金块(221)的面积和与所述后套耐磨环(22)和内表面(22a)的总面积比值≥40％。

7.如权利要求6所述的钎杆后套，其特征在于，所述后套耐磨环(22)具有第三端(22b)和第四端(22c)；所述后套合金块(221)包括不同规格的第一后套合金块(2211)和第二后套合金块(2212)，所述第一后套合金块(2211)与所述第二后套合金块(2212)的宽度和厚度相同，所述第二后套合金块(2212)的长度大于所述第一后套合金块(2211)的长度；在沿所述后套耐磨环(22)的内表面(22a)周向方向上，多个所述后套合金块(221)包括交替排列的第三组合金块(221a)和第四组合金块(221b)，所述第三组合金块(221a)从第三端(22b)到第四端(22c)依次由一个所述第一后套合金块(2211)、两个所述第二后套合金块(2212)组成，所述第四组合金块(221b)从所述第三端(22b)到所述第四端(22c)依次由一个所述第二后套合金块(2212)、一个所述第一后套合金块(2211)和一个所述第二后套合金块(2212)组成。

8.如权利要求5所述的钎杆后套，其特征在于，所述后套本体(21)的材料是35CrMo钢或42CrMo钢；所述后套本体(21)包括本体前段(211)、本体后段(212)和连接在所述本体前段(211)和所述本体后段(212)之间的连接段(213)，所述本体前段(211)具有所述第一后套内表面(21a)，所述本体后段(212)具有第二后套内表面(21c)，所述本体前段(211)的内径小于所述本体后段(212)的内径；所述本体前段(211)的第一后套内表面(21a)上还设有第二密封圈槽(21b)，所述第二密封圈槽(21b)内设有第二密封圈(23)。

9.一种钎杆座总成，用于固定钎杆，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的钎杆前套(10)和/或如权利要求5至8任一项所述的钎杆后套(20)，所述钎杆前套(10)靠近所述钎杆的尖头，所述钎杆后套(20)靠近所述钎杆的尾端。

10.一种破碎锤，其特征在于，包括如权利要求9所述的钎杆座总成。

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