一种非光滑表面型仿生截齿制造技术

本实用新型专利技术涉及截齿，具体是一种非光滑表面型仿生截齿。本实用新型专利技术解决了现有截齿使用寿命短的问题。一种非光滑表面型仿生截齿，包括齿尖、齿头、齿杆；所述齿头包括圆台段齿头、圆柱段齿头；所述齿杆包括圆台段齿杆、圆柱段齿杆；其中，圆台段齿头的小径端端面开设有中心盲孔；中心盲孔的孔底与孔壁之间设有倒角面；倒角面的内侧边缘和外侧边缘各开设一个圆环状沟道；齿尖镶嵌于中心盲孔内；圆台段齿头的侧面开设有小盲孔阵列；小盲孔阵列中的每个小盲孔内均镶嵌有一个凸包。本实用新型专利技术适用于各种采掘机械。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及截齿，具体是一种非光滑表面型仿生截齿。
技术介绍
截齿是各种采掘机械（例如旋挖机、采煤机、掘进机等）的重要部件，其工作性能直接影响采掘机械的工作效率及生产成本。在现有技术条件下，截齿主要包括齿尖、齿头、齿杆。其中，齿尖与齿头通过钎焊连接在一起。实践表明，现有截齿由于自身结构所限，存在如下问题：其一，为了对齿头进行耐磨保护，现有截齿的齿头表面通常焊接有耐磨层。然而由于耐磨层的材料与齿头的材料差异较大，导致二者的结合性差，由此引起耐磨层容易过早脱落，从而导致截齿的使用寿命短。其二，在齿尖与齿头的钎焊连接处，钎焊过程中产生的高温气体无法快速排出，导致钎焊连接处容易形成气孔。同时，钎焊过程中不可避免地会产生一定的残余应力。上述气孔和残余应力均会使齿尖与齿头的连接不牢固，由此导致齿尖在较大的冲击力作用下容易断裂脱落，从而同样导致截齿的使用寿命短。基于此，有必要专利技术一种全新的截齿，以解决现有截齿使用寿命短的问题。
技术实现思路
本技术为了解决现有截齿使用寿命短的问题，提供了一种非光滑表面型仿生截齿。本技术是采用如下技术方案实现的：一种非光滑表面型仿生截齿，包括齿尖、齿头、齿杆；所述齿头包括圆台段齿头、圆柱段齿头；所述齿杆包括圆台段齿杆、圆柱段齿杆；其中，圆台段齿头的小径端端面开设有中心盲孔；中心盲孔的孔底与孔壁之间设有倒角面；倒角面的内侧边缘和外侧边缘各开设一个圆环状沟道；齿尖镶嵌于中心盲孔内；圆台段齿头的侧面开设有小盲孔阵列；小盲孔阵列中的每个小盲孔内均镶嵌有一个凸包；圆柱段齿头的首端端面与圆台段齿头的大径端端面加工为一体；圆柱段齿头的尾部侧面设置有圆环状凸台；圆台段齿杆的大径端端面与圆柱段齿头的尾端端面加工为一体；圆台段齿杆的小径端端面与中心盲孔的孔底之间贯通开设有第一中心通孔；圆柱段齿杆的首端端面与圆台段齿杆的小径端端面加工为一体；圆柱段齿杆的首端端面与尾端端面之间贯通开设有第二中心通孔，且第二中心通孔的孔径大于第一中心通孔的孔径；圆柱段齿杆的首部侧面开设有圆环状凹槽；第二中心通孔的孔壁贯通开设有若干个轴向豁口，且各个轴向豁口围绕第二中心通孔的轴线等距排列。工作时，齿杆通过第二中心通孔与外部齿座连接在一起，外部齿座带动齿杆、齿头、齿尖一起进行工作。在工作过程中，各个凸包对齿头进行耐磨保护。在齿尖与齿头的钎焊连接处，钎焊过程中产生的高温气体可以通过两个圆环状沟道及时排出，钎焊过程中产生的残余应力同样可以通过两个圆环状沟道释放掉。各个轴向豁口一方面可以保证齿杆与外部齿座在连接时具有一定的弹性预紧力，由此提高截齿的冲击韧性，另一方面可以保证齿杆与外部齿座之间进行快速拆装，由此实现截齿的快速更换。基于上述过程，与现有截齿相比，本技术所述的一种非光滑表面型仿生截齿基于非光滑表面仿生设计原理（这一原理是指：通过对蜥蜴、蝼蛄等动物进行研究发现，该类动物的体表按一定规则排列着很多凸包，由这些凸包形成的非光滑表面能够减少基体与外部环境的接触面积，由此分散接触正压力，同时降低摩擦系数，从而使该类动物具有优异的抗磨损本领），具备了如下优点：其一，本技术不再采用耐磨层对齿头进行耐磨保护，而是采用由凸包形成的非光滑表面对齿头进行耐磨保护，由此有效避免了因材料差异而导致的耐磨层过早脱落，从而大幅延长了截齿的使用寿命。其二，本技术通过增设两个圆环状沟道，一方面使得钎焊过程中产生的高温气体可以通过两个圆环状沟道及时排出，由此有效避免了钎焊连接处形成气孔，另一方面使得钎焊过程中产生的残余应力可以通过两个圆环状沟道释放掉。因此，本技术有效避免了因气孔和残余应力而导致的齿尖断裂脱落，从而同样大幅延长了截齿的使用寿命。本技术结构合理、设计巧妙，有效解决了现有截齿使用寿命短的问题，适用于各种采掘机械。附图说明图1是本技术的立体结构示意图。图2是本技术的平面结构示意图。图3是本技术中圆环状沟道的结构示意图。图4是本技术中凸包的结构示意图。图中：1-齿尖，2-圆台段齿头，3-圆柱段齿头，4-圆台段齿杆，5-圆柱段齿杆，6-圆环状沟道，7-凸包，8-圆环状凸台，9-第一中心通孔，10-第二中心通孔，11-圆环状凹槽，12-轴向豁口。具体实施方式一种非光滑表面型仿生截齿，包括齿尖1、齿头、齿杆；所述齿头包括圆台段齿头2、圆柱段齿头3；所述齿杆包括圆台段齿杆4、圆柱段齿杆5；其中，圆台段齿头2的小径端端面开设有中心盲孔；中心盲孔的孔底与孔壁之间设有倒角面；倒角面的内侧边缘和外侧边缘各开设一个圆环状沟道6；齿尖1镶嵌于中心盲孔内；圆台段齿头2的侧面开设有小盲孔阵列；小盲孔阵列中的每个小盲孔内均镶嵌有一个凸包7；圆柱段齿头3的首端端面与圆台段齿头2的大径端端面加工为一体；圆柱段齿头3的尾部侧面设置有圆环状凸台8；圆台段齿杆4的大径端端面与圆柱段齿头3的尾端端面加工为一体；圆台段齿杆4的小径端端面与中心盲孔的孔底之间贯通开设有第一中心通孔9；圆柱段齿杆5的首端端面与圆台段齿杆4的小径端端面加工为一体；圆柱段齿杆5的首端端面与尾端端面之间贯通开设有第二中心通孔10，且第二中心通孔10的孔径大于第一中心通孔9的孔径；圆柱段齿杆5的首部侧面开设有圆环状凹槽11；第二中心通孔10的孔壁贯通开设有若干个轴向豁口12，且各个轴向豁口12围绕第二中心通孔10的轴线等距排列。所述齿尖1和凸包7均采用高硬度碳化钨制成；所述齿尖1通过钎焊镶嵌于中心盲孔内；所述凸包7通过钎焊镶嵌于小盲孔内。所述小盲孔阵列包括若干组小盲孔；每组小盲孔均包括若干个围绕圆台段齿头2的轴线等距排列的小盲孔；各组小盲孔沿圆台段齿头2的母线等距排列，且相邻两组小盲孔交错排列。所述圆台段齿杆4的锥角为4°-7°。所述圆环状沟道6的径向截面为圆弧状截面。所述凸包7包括圆柱段凸包、球缺段凸包；圆柱段凸包镶嵌于小盲孔内；球缺段凸包的底面与圆柱段凸包的首端端面加工为一体，且球缺段凸包露出于小盲孔外。所述轴向豁口12的数目为三个。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非光滑表面型仿生截齿，包括齿尖（1）、齿头、齿杆；其特征在于：所述齿头包括圆台段齿头（2）、圆柱段齿头（3）；所述齿杆包括圆台段齿杆（4）、圆柱段齿杆（5）；其中，圆台段齿头（2）的小径端端面开设有中心盲孔；中心盲孔的孔底与孔壁之间设有倒角面；倒角面的内侧边缘和外侧边缘各开设一个圆环状沟道（6）；齿尖（1）镶嵌于中心盲孔内；圆台段齿头（2）的侧面开设有小盲孔阵列；小盲孔阵列中的每个小盲孔内均镶嵌有一个凸包（7）；圆柱段齿头（3）的首端端面与圆台段齿头（2）的大径端端面加工为一体；圆柱段齿头（3）的尾部侧面设置有圆环状凸台（8）；圆台段齿杆（4）的大径端端面与圆柱段齿头（3）的尾端端面加工为一体；圆台段齿杆（4）的小径端端面与中心盲孔的孔底之间贯通开设有第一中心通孔（9）；圆柱段齿杆（5）的首端端面与圆台段齿杆（4）的小径端端面加工为一体；圆柱段齿杆（5）的首端端面与尾端端面之间贯通开设有第二中心通孔（10），且第二中心通孔（10）的孔径大于第一中心通孔（9）的孔径；圆柱段齿杆（5）的首部侧面开设有圆环状凹槽（11）；第二中心通孔（10）的孔壁贯通开设有若干个轴向豁口（12），且各个轴向豁口（12）围绕第二中心通孔（10）的轴线等距排列。...

【技术特征摘要】
1.一种非光滑表面型仿生截齿，包括齿尖（1）、齿头、齿杆；其特征在于：所述齿头包括圆台段齿头（2）、圆柱段齿头（3）；所述齿杆包括圆台段齿杆（4）、圆柱段齿杆（5）；其中，圆台段齿头（2）的小径端端面开设有中心盲孔；中心盲孔的孔底与孔壁之间设有倒角面；倒角面的内侧边缘和外侧边缘各开设一个圆环状沟道（6）；齿尖（1）镶嵌于中心盲孔内；圆台段齿头（2）的侧面开设有小盲孔阵列；小盲孔阵列中的每个小盲孔内均镶嵌有一个凸包（7）；圆柱段齿头（3）的首端端面与圆台段齿头（2）的大径端端面加工为一体；圆柱段齿头（3）的尾部侧面设置有圆环状凸台（8）；圆台段齿杆（4）的大径端端面与圆柱段齿头（3）的尾端端面加工为一体；圆台段齿杆（4）的小径端端面与中心盲孔的孔底之间贯通开设有第一中心通孔（9）；圆柱段齿杆（5）的首端端面与圆台段齿杆（4）的小径端端面加工为一体；圆柱段齿杆（5）的首端端面与尾端端面之间贯通开设有第二中心通孔（10），且第二中心通孔（10）的孔径大于第一中心通孔（9）的孔径；圆柱段齿杆（5）的首部侧面开设有圆环状凹槽（11）；第二中心通孔（10）的孔壁贯通开设有若干个轴向豁口（12）...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦泽锐，李栋，
申请(专利权)人：秦泽锐，李栋，
类型：新型
国别省市：山西;14