一种仿生破碎锤钎杆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明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。 阳〇化]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，似断裂，（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，本发明利用仿生学原理，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。
[0008] 本发明包括针头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I9、仿生模形体II11和仿生模形体III13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I9、仿生模形体II11、仿生模形体III13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I9、仿生模形体II11、仿生模形体III13分上下两层均布于圆柱体3的圆柱 面上，其中仿生模形体I9、仿生模形体II11和仿生模形体III13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hs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I9、仿生模形体II11、仿生模形体III13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d2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cU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d2相同，过渡体2的上 端圆直径与圆柱体3的圆柱直径ds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=m1邑X
[0013] 其中：m为实数，且3《8 ;500《X《2000。
[0014]所述的针尾4为圆柱体，圆柱直径d4为23. 33-35mm，圆柱高h5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I9、 仿生模形体II11、仿生模形体III13结构完全相同，其中仿生模形体IV8的高度he为 66.67-100mm;仿生模形体IV8的上端为等腰Ξ角形，由等腰线IH、等腰线IIF、半径r和圆 屯、角β构成的圆弧G组成，等腰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IΗ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]
[001引仿生模形体IV8中等腰线IIF与仿生模形体IV最低点Β的连线为曲线Ε，曲线Ε的 方程式为：
[0019]
[0020] 仿生模形体IV8中等腰线IΗ和等腰线IIF连接点与仿生模形体IV最低点Β的连 线为曲线D，曲线D的方程式为：
[0021]
[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I9、仿生模形体II11、仿生模形体III13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，本发明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 阳0%] 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
[0028] 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] 下面结合附图对本发明的实例进行详细阐述。
[0036] 如图1-4所示：本发明包括针头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I9、仿生模形体II11和仿生模形体III13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I9、仿生模形体II11、仿生模形 体III13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I9、仿生模形体II11、仿生模形体III13分上 下两层均布于圆柱体3的圆柱面上，其中仿生模形体I9、仿生模形体II11和仿生模形体 III13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1?为133. 33-20