[实用新型]三金属自胀连接钢钎

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿山工具，特别涉及一种钢钎。

背景技术

随着交通、铁路、矿山、地下通道、核电站等的发展，以及城市化进程的推进，尤其是矿产业的发展，近十年来我国在矿产业领域每年以40％的增长率成为世界第三大矿产国家。同时，虽然经过20年的钻研,我国工程机械终于登上了显赫的世界舞台，但与此配套的凿岩工具却不尽人意；再加上与采矿日愈向深层次、复杂地质构造拓展不相适应的是，在工业应用中，旧式的进口凿岩工具及中外合资凿岩工具仍占领了半壁江山，这些旧式凿岩工具和最新的国际上同类产品相比其性价比有很大的差距。

总体而言，我国目前所采用的凿岩工具品质低劣、生产率低下，同时还产生了大量的报废器具，直接增加了产出成本。

在众多凿岩工具中，钢钎是工程机械中使用最广泛的凿岩工具之一。目前已存在的钢钎有两代产品，其中，

1.第一代钢钎产品所用的材料为42CrMo，该钢钎产品在制作完成后需要分二段热处理(请参见图1),每段热处理对应不同硬度要求；但在同一产品中进行两段热处理的方式在实际中难以理想的实现，因此达不到热处理过程期望的性能,而且两段热处理的实际操作困难。该材料42CrMo的淬透性差，表面淬深仅为4-6mm,且其头部硬度通常仅为53-55HRC,最高可达57HRC，同时耐冲击性一般，钢钎尾部硬度为48-52HRC的理论数据，但通常仅为43HRC。所以，一支加工完全达到设计工艺要求的第一代钢钎实际使用时间为0-8小时(不含装拆时间)，再加上各种操作因素后使得其实际使用寿命可能更短；对于该第一代钢钎，Ф140钢钎的价格约在2000元左右。另外，对于该第一代钢钎，如果考虑更换性能更好的材料，假如，整根使用合金钢全淬透的材料做钢钎，生产一支Ф140的钢钎，每支为145KG,每KG价格40元的话，就材料和热处理计，每支Ф140的钢钎的造价就需6000元以上，因此，仅就第一代产品更换材料的方式对钢钎产业而言不具有吸引力；

2.第二代钢钎产品为镶芯钢钎(请参见图2)，是国外引进产品。该钢钎产品1中镶入了钨钢芯杆2，使钨钢芯杆2的头部作为钢钎的头部。该第二代钢钎虽然结构设计和芯杆材料相比于第一代钢钎进行了改进，但是第二代钢钎的外套杆仍是42CrMo等中碳结构钢材料，由于钨钢芯杆和中碳结构钢材料外套杆这两种材料的力学性能差别较大，外套杆经不起X、Y、Z轴三向围压和磨损，因此该第二代钢钎在实际使用中与第一代产品相比没有很大的改善；此外，由于该第二代钢钎的制作过程中采用热套方式镶装钢芯时的温度为该外套杆和芯杆材料的兰脆区温度，对最终产品的耐冲击性非常不利，如钢钎在使用时变形将会首先折断芯棒，而该芯棒断裂对于整个钢钎产品将是破坏性的；再者，钢钎尾部的受压应力和扁销部分受不起钨钢头的反冲击波及锤击侧应力。所以该第二代钢钎产品正常的使用寿命为0.5-7天。此外，从成本角度考虑，单单一支直径40mm,长300mm的钨钢芯杆的价格至少在人民币1200元以上，因此该第二代钢钎产品的总价格比上述第一代钢钎产品至少翻番，对于一支Ф140钢钎，其价格估计约为4000-6000左右；而且，该第二代钢钎的外套杆的杆身部分的热处理也是分两段的要求，具有与上述的第一代钢钎在两段热处理时的类似的问题，因此目前推广面不大。

实用新型内容

在参与钢钎设计、制造及使用的过程中，本发明人发现，一支钢钎的头部、中部和尾部在使用过程中需要达到的要求和承受的环境是不同的，具体地，钢钎头部要接受对各类岩石开凿的高强度的冲击和摩擦，而钢钎中部需耐折弯，同时钢钎尾部要耐击打、胀鼓、折裂，再者，钢钎的头、中部、尾三段的热处理要求不同，按照现有技术中钢钎采用一整体材料制作之后进行热处理的话，难以控制各自的技术要求。因此，本实用新型提供一种钢钎，根据使用环境对钢钎产品的头部、中杆部和尾部的使用要求的不同，将钢钎产品设置为头部、中杆部和尾部的三段式结构并进行相互连接，从而克服了现有钢钎产品上述的所有缺陷，使头部、中杆部和尾部的针对性更强，头部材料选用耐冲击且强度性能优的材料制作，中杆部选用抗弯曲且强度性能优的材料制作，尾部选用抗折裂且抗弯曲的材料制作，从而使各部分的寿命更长，从而使整体钢钎产品的寿命也更长，而且各段制作完成后先分别进行热处理，之后再组装，也进一步提高了各段的性能，满足了各段对热处理要求不同的要求，从而也进一步大大延长了钢钎的使用寿命。

本实用新型的技术方案如下：

一种钢钎，其由头部、中杆部和尾部三段依次连接而成。