一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤

技术领域

本发明涉及破碎机板锤技术领域，更具体的说是涉及一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤。

背景技术

随着国家经济的发展，各项配套基础设施如筑路、房地产建设不断完善，因天然砂石的数量不断减少，机制砂石可满足工业需求且能有效提高建筑材料的性能，被广泛应用于各建筑领域。据统计，机制砂行业在未来较长时间内，至少十年内的发展前景是非常可观的。破碎机板锤是破碎机的重要组成部分，也是破碎机破碎工艺环节的主要消耗件，通常破碎机板锤消耗可达机制砂石生产成本的5％～15％。因此，破碎机板锤服役性能的优劣直接关系到破碎机的工作效率，同时也是行业关心的重点问题。

实际工况下的破碎机高速旋转的板锤猛烈地撞击物料使物料破碎，同时破碎机板锤也会被严重磨损。目前，国内外用于制造破碎机板锤的材料包括新型抗磨铸钢(低合金钢、高锰钢、高碳铬镍钼合金钢)和新型高锰钢(高铬高耐磨合金铸铁和高钒高耐磨合金铸铁)等不同类型的耐磨材料，破碎机板锤的铸造工艺通常包括传统整体铸造和双金属复合成型工艺。

尽管破碎机板锤已采用相对新型耐磨材料及工艺，但在实际工况下一套破碎机板锤服役寿命仅约1万吨甚至更低，质量相对优异的破碎机板锤寿命也就2万吨左右；通常一套破碎机板锤重达1.4吨左右，市场价格1.4～1.8万，折算一套破碎机板锤成本约为2～2.5万，其成本相对较高。若破碎机板锤的寿命延长一倍，一年就可节省几十万的磨损成本，同时能够节约大量维修和更换破碎机板锤而导致的生产线中断次数的时间，节约成本损耗。

CN104690231A发明专利提出了一种通过在复合板锤工作区域用高硬度陶瓷颗粒增强高铬铸铁耐磨性能的方法，提高板锤综合耐磨性，但未考虑颗粒状陶瓷与高铬铸铁实际工况由于自身材料特性不同造成的颗粒陶瓷脱落问题；CN209333848U实用新型提出了一种包括置于顶端的第一板体和固定设有陶瓷块的第二板体采用螺栓固定的高铬基陶瓷板锤结构，但未考虑第一、二板体高冲击的实际工况下螺栓因强度不足带来的风险；CN202860629U提出一种反击破碎机转子高耐磨复合板锤，在板锤本体的工作面上镶嵌有直径5-30mm的硬质合金棒，但硬质合金通常价格非常昂贵，成本负担较重。

因此，如何提供一种耐磨性、耐冲击性能强的板锤，进而降低损耗成本，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤，板锤的工作区域两侧包括对称布置的多组板锤单元组件；

所述板锤单元组件包括平行布置的两块耐热铸铁板；两块所述耐热铸铁板之间固定有氧化铝陶瓷棒组和ZTA陶瓷棒组。

通过上述技术方案，本发明采用氧化铝陶瓷棒组和ZTA陶瓷棒组作为增强体与耐热铸铁板复合制备破碎机板锤；耐热铸铁板作为基体材料将氧化铝陶瓷棒组和ZTA陶瓷棒组连接并在板锤服役过程中传递和承受冲击载荷，氧化铝陶瓷棒组和ZTA陶瓷棒组提高板锤整体的耐磨性。

优选的，在上述一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤中，所述氧化铝陶瓷棒组包括多根氧化铝陶瓷棒，所述ZTA陶瓷棒组包括多根ZTA陶瓷棒；所述氧化铝陶瓷棒的直径小于所述ZTA陶瓷棒的直径。

优选的，在上述一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤中，多根所述氧化铝陶瓷棒连接在所述耐热铸铁板的端头呈三条波浪线型；多根所述ZTA陶瓷棒连接在所述耐热铸铁板的端头呈直线型，且多根所述ZTA陶瓷棒位于多根所述氧化铝陶瓷棒之间。

优选的，在上述一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤中，所述氧化铝陶瓷棒的下端直径为12mm，拔模角度0.5°，长度110mm；所述ZTA陶瓷棒的下端直径22mm，拔模角度0.5°，长度110mm。

优选的，在上述一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤中，所述耐热铸铁板为高铬铸铁。

优选的，在上述一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤中，所述耐热铸铁板上开设有用于与所述氧化铝陶瓷棒和所述ZTA陶瓷棒连接的固定孔。固定孔的尺寸分别为22.5mm和12.5mm。

优选的，在上述一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤中，所述氧化铝陶瓷棒的表面均匀具有多个第一凸起；所述ZTA陶瓷棒的表面均匀具有多个第二凸起。重力铸造后增加与基体高铬铸铁的接触面积，并起到防脱固定的作用

优选的，在上述一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤中，所述耐热铸铁板的尺寸为240mm*83mm*2mm。

优选的，在上述一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤中，所述板锤的工作区域单侧的所述板锤单元组件为5组。

优选的，在上述一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤中，所述板锤的单侧端面板相对的所述耐热铸铁板嵌入所述板锤的单侧端面板内部，且与所述耐热铸铁板的板面平齐。

本发明采用的氧化铝陶瓷和所述ZTA陶瓷棒与高铬铸铁在物理、化学性质上存在很大的差异，若通过形成有效连接界面的方式形成氧化铝和ZTA棒状陶瓷组与高铬铸铁复合板锤需采用取特殊工艺，通常在技术难度与设计成本方面均存在较大的挑战。氧化铝和ZTA等陶瓷材料线膨胀系数与高铬铸铁等金属线膨胀系数相差较大，采用热连接，其接头区域会产生残余应力，削弱接头的力学性能。并且，破碎机板锤实际服役状态为高挤压，大冲击工况，界面连接接头区域在高挤压、高冲击条件下塑韧性差异导致裂纹产生，导致板锤失效。本发明涉及的陶瓷棒设计成不同尺寸规格并具有特征形态的棒材，通过机械防脱方式克服陶瓷棒与高铬铸铁复合材料界面结合强度低及综合性能差导致复合板锤实际工况服役过程陶瓷棒脱落失效问题，同时极大地降低了陶瓷-金属复合的技术难度和价格成本。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤，本发明的优越性在于陶瓷材料具备硬度高、耐磨性好、来源广泛和价格低廉等特点，以其为增强体制备的复合板锤具有良好的综合性能和产业化前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤的结构示意图；

图2附图为本发明提供的板锤单元组件的结构示意图。

其中：

1-板锤；

2-板锤单元组件；

21-耐热铸铁板；211-固定孔；22-氧化铝陶瓷棒；221-第一凸起；23-ZTA陶瓷棒；231-第二凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1和附图2，本发明实施例公开了一种陶瓷棒组-高铬铸铁复合板锤，板锤1的工作区域两侧包括对称布置的多组板锤单元组件2；

板锤单元组件2包括平行布置的两块耐热铸铁板21；两块耐热铸铁板21之间固定有氧化铝陶瓷棒组和ZTA陶瓷棒组。

为了进一步优化上述技术方案，氧化铝陶瓷棒组包括多根氧化铝陶瓷棒22，ZTA陶瓷棒组包括多根ZTA陶瓷棒23；氧化铝陶瓷棒22的直径小于ZTA陶瓷棒23的直径。

为了进一步优化上述技术方案，多根氧化铝陶瓷棒22连接在耐热铸铁板21的端头呈三条波浪线型；多根ZTA陶瓷棒23连接在耐热铸铁板21的端头呈直线型，且多根ZTA陶瓷棒23位于多根氧化铝陶瓷棒22之间。

为了进一步优化上述技术方案，氧化铝陶瓷棒22的下端直径为12mm，拔模角度0.5°，长度110mm；ZTA陶瓷棒23的下端直径22mm，拔模角度0.5°，长度110mm。

为了进一步优化上述技术方案，耐热铸铁板21为高铬铸铁。

为了进一步优化上述技术方案，耐热铸铁板21上开设有用于与氧化铝陶瓷棒22和ZTA陶瓷棒23连接的固定孔211。

为了进一步优化上述技术方案，氧化铝陶瓷棒22的表面均匀具有多个第一凸起221；ZTA陶瓷棒23的表面均匀具有多个第二凸起231。

为了进一步优化上述技术方案，耐热铸铁板21的尺寸为240mm*83mm*2mm。

为了进一步优化上述技术方案，板锤1的工作区域单侧的板锤单元组件2的数量为5组。

为了进一步优化上述技术方案，板锤1的单侧端面板相对的耐热铸铁板21嵌入板锤1的单侧端面板内部，且与耐热铸铁板21的板面平齐。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。