一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构

本发明属于采掘机械，具体是一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构。

背景技术：

1、镐齿是采煤机和掘进机上使用的刀具，通过镐齿开展采煤和掘进工作。在实际工作中，镐齿失效问题时有发生，对生产的顺利开展非常不利。磨损是主要的失效形式，常见的是镐齿出现偏磨损。镐齿的头部位置出现磨损会产生一定的压力，进而降低刀头的支撑性能，使得合金刀头出现脱落的问题。偏磨损得不到控制还会降低镐齿的截割性能，当镐齿出现受力不均的情况时，刀头易出现破碎或者开裂的现象。这就要求镐齿齿头及镐齿应具有好的耐磨性能，为减小偏磨现象的出现，镐齿的自旋性能也待进一步优化。且镐齿在日常截割工作过程中由于振动太大会导致磨损加剧，甚至出现裂纹和断裂，从而缩短设备的使用寿命。另一方面，镐齿在工作时避免不了发生振动，振动会使得镐齿在工作时无法保持稳定的位置和速度，从而影响镐齿的精度和准确性，导致工作质量下降。过大的振动可能导致设备失稳或意外移位，增加了操作人员受伤的风险，同时也可能引发其他安全问题。

2、现有的镐形镐齿的减震方式通常为在镐形镐齿和刀具座之间安装减震垫片，减震效果也并不明显。耐磨层为凸包型，通常通过焊接的方式安装至齿头部分，在镐形镐齿工作过程中极易发生偏磨现象，对镐齿的保护作用较差且需频繁更换，很大程度上影响了镐形镐齿的使用寿命和工作效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明提供一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，包括齿座和镐齿，其特征在于，所述齿座开设有相连的镐齿装配孔、减震装配孔，减震装配孔内安装有环形减震装置，所述齿座一侧设置有类船舵减震器，镐齿依次穿过类船舵减震器、环形减震装置、镐齿装配孔安装于齿座。

3、作为本发明进一步的方案：所述镐齿包括齿柄，齿柄一端连接于齿肩，齿肩另一端连接齿头，齿头另一端连接硬质合金头，所述齿头连接于硬质合金头一端的侧表面设置有耐磨层，所述齿头连接于齿肩一端的侧表面设置有加强筋。

4、作为本发明进一步的方案：所述加强筋呈类三角形，一边连接于齿头外表面，一边连接于齿肩端面，另一边为内凹的弧形表面；

5、所述耐磨层为盾型的扁平状结构，耐磨层中间较厚，边缘较薄，耐磨层表面有棱线。

6、作为本发明进一步的方案：所述齿柄末端设有凹槽，凹槽内装配有卡簧，将镐齿卡装在齿座上。

7、作为本发明进一步的方案：所述类船舵减震器包括减震盖和装配于减震盖内的减震座，所述减震座沿轴向开设有中心通孔，减震座上开设有若干第一轴向通孔均布于中心通孔四周，减震座上还开设有若干第二轴向通孔均布于中心通孔四周；

8、所述减震盖内部设置有若干与第一轴向通孔相配装的减震导向销、若干与第二轴向通孔相配装的压簧导向销；

9、所述压簧导向销上套装有弹簧，弹簧位于减震盖、减震座之间。

10、作为本发明进一步的方案：所述第一轴向通孔与中心通孔的距离大于所述第二轴向通孔与中心通孔的距离。

11、作为本发明进一步的方案：所述减震座装配于减震盖内的一端设置有凸齿，减震盖末端端面设置有预压端盖，预压端盖外侧与减震盖末端平齐，预压端盖内侧伸出减震盖末端。

12、作为本发明进一步的方案：所述减震导向销、压簧导向销通过螺钉固定于减震盖。

13、作为本发明进一步的方案：所述环形减震装置包括内圈和外圈，所述内圈外表面均布若干组铰球，相邻两组铰球之间间隔一段距离，铰球表面开设有凹槽，凹槽内铰接两弹簧连杆；

14、所述外圈内表面均布若干组与铰球对应的盘形机构，同一铰球上的两弹簧连杆分别与相邻的两盘形机构活动连接。

15、作为本发明进一步的方案：所述外圈内表面开设有外圈槽，盘形机构装配于外圈槽内。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

17、1. 通过在齿肩处安装类船舵减震器，能避免在工作中齿肩与齿座的直接碰撞接触，在很大程度上降低齿肩处所受应力，减轻了镐齿在截割过程中由于振动造成的影响。

18、2. 通过在齿柄套装环形减震器，对工作过程中镐齿产生的径向移动给予补偿，减轻截割工作或自旋过程中镐齿与齿座发生直接碰撞接触，且其采用高强度、耐磨损的材料制造，极大地提高镐齿的使用寿命，也能在一定程度上提高镐齿的自旋性能，提高生产效率。

19、3. 类船舵减震器与环形减震器的配合使用，既避免了镐齿齿肩与齿座因剧烈碰撞造成镐齿的过早失效，同时也避免镐齿在截割工作过程中矿石进入齿座内部造成的无法自旋现象，环形减震器的高强度支撑以及一定范围内的径向位移补偿，解决了镐齿在恶劣工况下在齿座中的移位及偏斜从而导致的自旋性能丢失及其镐齿齿体与齿座磨损加剧的情况。类船舵减震器、环形减震器的配合可以对镐齿在轴向和径向同时提供减震支撑，有效减少了冲击和振动的传递，从而使得整体的减震效果更优，提高了设备的稳定性同时降低了维护成本。

20、4. 在齿头上加工耐磨层，耐磨层结构仿穿山甲鳞片形状，设置为盾型的扁平状结构，耐磨层中间较厚，边缘较薄，耐磨层表面有棱线。经简单碰撞仿真实验分析，齿头处所受最大应力较普通镐齿下降50%，这不仅能有效地保护镐齿，延长镐齿的使用寿命，同时也能起到辅助截割的作用，进而提高了镐形截齿的工作效率。

21、5. 加强筋的设置，不仅能在一定程度上起到保护镐齿的作用，也能在很大程度上优化镐形截齿的自旋性能进而延长了镐齿的使用寿命，提高了整体的工作效率。

技术特征：

1.一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，包括齿座和镐齿，其特征在于，所述齿座开设有相连的镐齿装配孔、减震装配孔，减震装配孔内安装有环形减震装置，所述齿座一侧设置有类船舵减震器，镐齿依次穿过类船舵减震器、环形减震装置、镐齿装配孔安装于齿座。

2.根据权利要求1所述的一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，其特征在于，所述镐齿包括齿柄，齿柄一端连接于齿肩，齿肩另一端连接齿头，齿头另一端连接硬质合金头，所述齿头连接于硬质合金头一端的侧表面设置有耐磨层，所述齿头连接于齿肩一端的侧表面设置有加强筋。

3.根据权利要求2所述的一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，其特征在于，所述加强筋呈类三角形，一边连接于齿头外表面，一边连接于齿肩端面，另一边为内凹的弧形表面；

4.根据权利要求2所述的一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，其特征在于，所述齿柄末端设有凹槽，凹槽内装配有卡簧，将镐齿卡装在齿座上。

5.根据权利要求1所述的一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，其特征在于，所述类船舵减震器包括减震盖和装配于减震盖内的减震座，所述减震座沿轴向开设有中心通孔，减震座上开设有若干第一轴向通孔均布于中心通孔四周，减震座上还开设有若干第二轴向通孔均布于中心通孔四周；

6.根据权利要求5所述的一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，其特征在于，所述第一轴向通孔与中心通孔的距离大于所述第二轴向通孔与中心通孔的距离。

7.根据权利要求5所述的一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，其特征在于，所述减震座装配于减震盖内的一端设置有凸齿，减震盖末端端面设置有预压端盖，预压端盖外侧与减震盖末端平齐，预压端盖内侧伸出减震盖末端。

8.根据权利要求5所述的一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，其特征在于，所述减震导向销、压簧导向销通过螺钉固定于减震盖。

9.根据权利要求1所述的一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，其特征在于，所述环形减震装置包括内圈和外圈，所述内圈外表面均布若干组铰球，相邻两组铰球之间间隔一段距离，铰球表面开设有凹槽，凹槽内铰接两弹簧连杆；

10.根据权利要求9所述的一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，其特征在于，所述外圈内表面开设有外圈槽，盘形机构装配于外圈槽内。

技术总结本发明公开了一种具备双重减震作用的仿生镐齿结构，属于采掘机械领域，包括齿座和镐齿，所述齿座开设有相连的镐齿装配孔、减震装配孔，减震装配孔内安装有环形减震装置，所述齿座一侧设置有类船舵减震器，镐齿依次穿过类船舵减震器、环形减震装置、镐齿装配孔安装于齿座。类船舵减震器安装在齿肩处，能避免镐齿在工作中齿肩与齿座的直接碰撞接触，降低齿肩处所受应力以及减轻了在截割过程中由于振动造成的影响。齿座上部设有环形减震装置，减小了镐齿镐齿在工作过程中所受的应力以及振动，也能在一定程度上提高镐齿的自旋性能，极大地提高镐齿的使用寿命，提高生产效率。技术研发人员：周友行,袁昊,李方,唐轩,马逐曦,肖雨琴,周泓卓,谢浩受保护的技术使用者：湘潭大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15