拋料頭、葉輪以及沖擊式制砂的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種拋料頭，包括基體（1）和硬質合金體（2），所述基體（1）的周面上形成有凹槽，所述硬質合金體（1）嵌入在所述凹槽中，其中，所述基體（1）為鋼基體，該鋼基體的周面上形成有堆焊層。本實用新型還公開了一種包括上述拋料頭的葉輪、以及一種包括該葉輪的沖擊式制砂機。本實用新型的拋料頭獨創性地采用具有較好的綜合機械性能的鋼作為基體材料，并且通過在鋼基體上形成堆焊層，實現了拋料頭韌性與耐磨性的完美結合，降低了制造成本，延長了使用壽命。
【專利說明】拋料頭、葉輪以及沖擊式制砂機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及制砂機領域，具體地，涉及一種拋料頭、具有該拋料頭的葉輪及沖擊式制砂機。
【背景技術】
[0002]葉輪作為沖擊式制砂機的核心部件，其性能決定了制砂機的性能。其中，葉輪的耐磨件的壽命，尤其是磨損工況最惡劣的拋料頭的磨損壽命直接影響葉輪的使用壽命和性倉泛。
[0003]拋料頭承受高速原料拋出時對其產生的沖擊和磨損，同時還要承受制砂機的破碎腔中部分原料返回時對其產生的沖擊和磨損，因此其使用壽命往往不長，制造和使用成本均較高。
[0004]現有技術的拋料頭主要分為兩種，一種是以高鉻合金鑄鐵為基體的拋料頭，另一種是以聞猛鋼為基體的拋料頭。以聞絡合金鑄鐵為基體的拋料頭，因鑄造缺陷等廣生的表觀、內部裂紋易使拋料頭斷裂，從而造成事故，而且成本較高。以高錳鋼為基體的拋料頭，由于沒有強烈沖擊，因此對高錳鋼的沖擊硬化作用不夠強烈，導致基體磨損較快，成本較高。
[0005]通過對制砂機內腔的有限元分析以及對使用后的拋料頭進行分析，發現拋料頭產生的磨損為局部磨損，而局部磨損即導致拋料頭整體報廢，造成材料的浪費。并且，現有技術的拋料頭均不可現場修復，發生局部磨損也無能為力。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供一種拋料頭，該拋料頭的制造成本更低、耐磨性能更好。
[0007]為了實現上述目的，本實用新型提供一種拋料頭，包括基體和硬質合金體，基體的周面上形成有凹槽，硬質合金體嵌入在凹槽中，其中，基體為鋼基體，該鋼基體的周面上形成有堆焊層。
[0008]優選地，堆焊層包括第一堆焊層和第二堆焊層，第二堆焊層形成在鋼基體的周面的靠近硬質合金體的部分上，第一堆焊層形成在鋼基體的周面的遠離硬質合金體的部分上，第二堆焊層的厚度大于第一堆焊層的厚度。
[0009]優選地，基體包括相互連接的安裝部和工作部，第一堆焊層和第二堆焊層形成在工作部的外周面上。
[0010]優選地，硬質合金體的兩側形成有過渡區，該過渡區為工作部的外周面的一部分，硬質合金體通過過渡區與堆焊層隔開。
[0011]優選地，工作部的外周面包括沿工作部的周向布置的積料面、拋料面和背面，拋料面位于積料面與背面之間，凹槽與過渡區形成在拋料面上，堆焊層覆蓋在積料面、背面上，并且覆蓋在拋料面的除凹槽和過渡區之外的部分上。
[0012]優選地，第二堆焊層包括厚度相等的第一部分和第二部分，第一部分從靠近積料面的一側的過渡區延伸至積料面與安裝部的交線，第二部分從遠離積料面的一側的過渡區至少延伸至拋料面與背面的交線。
[0013]優選地，第二部分從遠離所述積料面的一側的過渡區延伸至背面，以覆蓋背面的一部分。
[0014]優選地，第一部分的長度或第二部分的長度與基體的長度之比為1/2~1/3。
[0015]本實用新型還提供一種葉輪，該葉輪包括如上的拋料頭。
[0016]本實用新型還提供一種沖擊式制砂機，該沖擊式制砂機如上所述的葉輪。
[0017]本實用新型的拋料頭獨創性地采用具有較好的綜合機械性能的鋼作為基體材料，并且通過在鋼基體上形成堆焊層，實現了拋料頭韌性與耐磨性的完美結合，降低了制造成本，延長了使用壽命。
[0018]本實用新型的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0020]圖1是根據本實用新型的一種實施方式的拋料頭的主視剖視圖；
[0021]圖2是圖1的仰視圖；
[0022]圖3是圖1的俯視圖；
[0023]圖4是圖1中的A部分的放大圖。
[0024]附圖標記說明`
[0025]I基體11工作部111積料面1111上部
[0026]1112下部112拋料面1121、1122過渡區 113背面
[0027]114裝配面12安裝部2硬質合金體3第一堆焊層
[0028]4第二堆焊層 41第一部分42第二部分
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0030]在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、”均是在本實用新型提供的拋料頭正常使用的情況下定義的，具體地可參考圖2和圖3的圖面方向。此外，拋料頭基體的長度方向可以參考圖2和圖3的圖面的上下方向。
[0031 ] 如圖1所示，本實用新型一方面提供一種拋料頭，包括基體I和硬質合金體2，所述基體I的周面上形成有凹槽，所述硬質合金體I嵌入在所述凹槽中，其中，所述基體I為鋼基體，該鋼基體的周面上形成有堆焊層。所述硬質合金體2可以沿所述基體I的長度方向從所述基體I的一端延伸至另一端。
[0032]對上述技術方案需要理解的是，與現有技術的以高鉻合金鑄鐵為基體的拋料頭和以高錳鋼為基體的拋料頭不同，本實用新型的拋料頭獨創性地采用具有較好的綜合機械性能的鋼作為基體材料，并且通過在鋼基體上形成堆焊層，實現了拋料頭韌性與耐磨性的完美結合，降低了制造成本，延長了使用壽命。
[0033]此外，由于鋼基體與堆焊層均具備很好的可修復性，因此，當本實用新型的拋料頭出現磨損時，可以通過使用結構焊材來填充鋼基體的磨損部位，然后再在鋼基體上進行堆焊修復，從而進一步延長了拋料頭的使用壽命。
[0034]為了更好地保護硬質合金體2，防止因硬質合金體2附近的堆焊層磨損而導致硬質合金體2從凹槽中脫離，優選地，可以將堆焊層的靠近硬質合金體2的部分加厚，具體地，所述堆焊層可以包括第一堆焊層3和第二堆焊層4，所述第二堆焊層4形成在所述鋼基體的周面的靠近所述硬質合金環2的部分上，所述第一堆焊層3形成在所述鋼基體的周面的遠離所述硬質合金環2的部分上，所述第二堆焊層4的厚度大于所述第一堆焊層3的厚度。
[0035]如圖1所示，拋料頭基體通常包括用于承受原料沖擊的工作部11和用于將拋料頭安裝到葉輪(未示出)上的安裝部12。由于工作部11是拋料頭主要承受沖擊的部分，因此，在本實用新型的拋料頭中，所述堆焊層形成在所述工作部11的外周面上，以提高工作部11的耐磨性。
[0036]圖4是圖1中的A部分的放大圖，如圖4所示，所述硬質合金體2的兩側形成有過渡區1121、1122，并且該過渡區為所述工作部11的外周面的一部分(即所述過渡區上未形成所述堆焊層)，所述硬質合金體2通過所述過渡區1121、1122與所述堆焊層隔開，以實現保護硬質合金體2、防止堆焊層脫落的目的。
[0037]以下，為了更清楚地描述本實用新型，將拋料頭的工作部11在工作過程中容易產生原料堆積的表面定義為積料面，將原料從其上拋離的表面定義為拋料面，將背離葉輪中的原料的表面定義為背面，將與葉輪接觸的表面以進行裝配的表面定義為裝配面。
[0038]如圖1所示，所述工作部11的外周面可以包括沿所述工作部11的周向布置的積料面111、拋料面112、背面113和裝配面114，所述拋料面112位于所述積料面111與所述背面113之間，所述凹槽與所述過渡區1121、1122形成在所述拋料面112上，所述堆焊層可以覆蓋在所述積料面111、所述背面113上，并且可以覆蓋在所述拋料面112的除所述凹槽和所述過渡區1121、1122之外的部分上。
[0039]這里需要說明的是，葉輪中的原料在離心力作用下從葉輪中拋出時，通常沿從積料面111到拋料面112的方向流動，最后從拋料面112與背面113的交線處拋出，拋出的原料進入制砂機的破碎腔(未示出)中進行破碎處理，而進入破碎腔中的原料中的一部分會產生回流，從而打在工作部11的背面113，對背面113造成沖擊和磨損。因此，需要在積料面111、拋料面112和背面113上堆焊堆焊層，從而保護該三個面。由于裝配面114起裝配作用，其直接貼合葉輪上的裝配部，因此，不需要在裝配面114上進行堆焊。
[0040]上面已經提及，通過對制砂機內腔的有限元分析以及對使用后的拋料頭進行分析，發現拋料頭產生的磨損為局部磨損。更具體地，該局部磨損集中在原料在拋出過程中流經的表面，即積料面111和拋料面112。因此，可以對積料面111和拋料面112上的堆焊層進行加厚處理，以進一步提高耐磨性。
[0041]具體地，所述堆焊層包括第一堆焊層3和第二堆焊層4，所述第二堆焊層4的厚度大于所述第一堆焊層3的厚度，所述第二堆焊層4包括厚度相等的第一部分41和第二部分42，所述第一部分41從靠近所述積料面111的一側的所述過渡區1121延伸至所述積料面111與所述安裝部12的交線，所述第二部分42從遠離所述積料面111的一側的所述過渡區1122至少延伸至所述拋料面112與所述背面113的交線。
[0042]如上所述，在制砂機中，進入破碎腔的原料中的一部分會產生回流，從而打在工作部11的背面113，對背面113造成沖擊和磨損，更具體地，回流的原料主要打在背面113的靠近拋料面112的部分上。因此，為了更好地保護背面113的承受回流原料沖擊的部分的耐磨性，優選地，如圖1和圖3所示，所述第二部分42從遠離所述積料面111的一側的所述過渡區1122延伸至所述背面113，以覆蓋所述背面113的一部分。
[0043]第一部分41的長度和第二部分42的長度可以具有相等或不相等的長度，本實用新型對此不作限制。然而，考慮到加工的方便性，優選地，如圖2和圖3所示，所述第一部分41的長度與所述第二部分42的長度相等。更優選地，所述第一部分41和所述第二部分42沿所述基體I的長度方向彼此平齊，以易于加工。
[0044]進一步地，當拋料頭安裝在葉輪中時，拋料頭的沿長度方向的上端部和下端部通常對應地安裝有上流道板和下流道板(均未示出)，因此，相比于拋料頭的中部，所述上端部和下端部承受的沖擊的較小。并且原料在拋離過程中，由于重力作用，其高度會下降。因此，為了節省堆焊材料，提高堆焊材料的利用率，優選地，如圖2所示，第二堆焊層4形成在拋料頭的沿長度方向的中部，所述積料面111包括位于所述第一部分41上方的上部1111和位于所述第一部分41下方的下部1112，并且所述上部1111的長度大于所述下部1112的長度。
[0045]更具體地，所述第一部分41的長度或所述第二部分42的長度與所述基體I的長度之比可以為1/2?1/3。
[0046]根據本實用新型的另一方面，提供一種葉輪，該葉輪包括根據本實用新型的拋料頭。
[0047]根據本實用新型的還另一方面，提供一種沖擊式制砂機，該沖擊式制砂機包括根據本實用新型的葉輪。
[0048]本實用新型克服了技術偏見，采用具有較好綜合機械性能的鋼為基體，并在表面堆焊高耐磨性的堆焊層。相比傳統以高鉻合金、高錳鋼為基體的拋料頭，本實用新型的拋料頭制造成本降低，使用壽命提高。鋼基體表層堆焊的結構實現了拋料頭韌性與耐磨性的完美結合，在拋料頭易磨損部位加厚堆焊層，實現拋料頭各部分等壽命設計，提升了材料利用率，降低了使用成本。堆焊層在磨損后可現場堆焊修復，進一步延長了拋料頭使用壽命。
[0049]以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
[0050]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0051]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
【權利要求】
1.一種拋料頭，包括基體(I)和硬質合金體(2)，所述基體(I)的周面上形成有凹槽，所述硬質合金體(2)嵌入在所述凹槽中，其特征在于，所述基體(I)為鋼基體，該鋼基體的周面上形成有堆焊層。
2.根據權利要求1所述的拋料頭，其特征在于，所述堆焊層包括第一堆焊層(3)和第二堆焊層(4)，所述第二堆焊層(4)形成在所述鋼基體的周面的靠近所述硬質合金體(2)的部分上，所述第一堆焊層(3)形成在所述鋼基體的周面的遠離所述硬質合金體(2)的部分上，所述第二堆焊層(4)的厚度大于所述第一堆焊層(3)的厚度。
3.根據權利要求2所述的拋料頭，其特征在于，所述基體(I)包括相互連接的安裝部(12)和工作部(11)，所述第一堆焊層(3)和所述第二堆焊層(4)形成在所述工作部(11)的外周面上。
4.根據權利要求3所述的拋料頭，其特征在于，所述硬質合金體(2)的兩側形成有過渡區(1121、1122)，該過渡區為所述工作部(11)的外周面的一部分，所述硬質合金體(2)通過所述過渡區(1121、1122)與所述堆焊層隔開。
5.根據權利要求4所述的拋料頭，其特征在于，所述工作部(11)的外周面包括沿所述工作部(11)的周向布置的積料面(111 )、拋料面(112)和背面(113)，所述拋料面(112 )位于所述積料面(111)與所述背面(113)之間，所述凹槽與所述過渡區(1121、1122)形成在所述拋料面(112)上，所述堆焊層覆蓋在所述積料面(111)、所述背面(113)上，并且覆蓋在所述拋料面(112)的除所述凹槽和所述過渡區(1121、1122)之外的部分上。
6.根據權利要求5所述的拋料頭，其特征在于，所述第二堆焊層(4)包括厚度相等的第一部分(41)和第二部分(42)，所述第一部分(41)從靠近所述積料面(111)的一側的所述過渡區(1121)延伸至所述積料面(111)與所述安裝部(12)的交線，所述第二部分(42)從遠離所述積料面(111)的一側的所述過渡區(1122 )至少延伸至所述拋料面(112 )與所述背面(113)的交線。
7.根據權利要求6所述的拋料頭，其特征在于，所述第二部分(42)從遠離所述積料面(111)的一側的所述過渡區(1122)延伸至所述背面(113)，以覆蓋所述背面(113)的一部分。
8.根據權利要求6所述的拋料頭，其特征在于，所述第一部分(41)的長度或所述第二部分(42)的長度與所述基體(I)的長度之比為1/2?1/3。
9.一種葉輪，其特征在于，所述葉輪包括根據權利要求1-8中任意一項所述的拋料頭。
10.一種沖擊式制砂機，其特征在于，所述沖擊式制砂機包括根據權利要求9所述的葉輪。
【文檔編號】B02C19/00GK203540657SQ201320698886
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2013年11月6日
【發明者】黃立喜, 何東 申請人:中聯重科股份有限公司