本實用新型涉及截齒，具體是一種非光滑表面型仿生截齒。

背景技術：

截齒是各種采掘機械（例如旋挖機、采煤機、掘進機等）的重要部件，其工作性能直接影響采掘機械的工作效率及生產(chǎn)成本。在現(xiàn)有技術條件下，截齒主要包括齒尖、齒頭、齒桿。其中，齒尖與齒頭通過釬焊連接在一起。實踐表明，現(xiàn)有截齒由于自身結構所限，存在如下問題：其一，為了對齒頭進行耐磨保護，現(xiàn)有截齒的齒頭表面通常焊接有耐磨層。然而由于耐磨層的材料與齒頭的材料差異較大，導致二者的結合性差，由此引起耐磨層容易過早脫落，從而導致截齒的使用壽命短。其二，在齒尖與齒頭的釬焊連接處，釬焊過程中產(chǎn)生的高溫氣體無法快速排出，導致釬焊連接處容易形成氣孔。同時，釬焊過程中不可避免地會產(chǎn)生一定的殘余應力。上述氣孔和殘余應力均會使齒尖與齒頭的連接不牢固，由此導致齒尖在較大的沖擊力作用下容易斷裂脫落，從而同樣導致截齒的使用壽命短。基于此，有必要發(fā)明一種全新的截齒，以解決現(xiàn)有截齒使用壽命短的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決現(xiàn)有截齒使用壽命短的問題，提供了一種非光滑表面型仿生截齒。

本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的：

一種非光滑表面型仿生截齒，包括齒尖、齒頭、齒桿；所述齒頭包括圓臺段齒頭、圓柱段齒頭；所述齒桿包括圓臺段齒桿、圓柱段齒桿；

其中，圓臺段齒頭的小徑端端面開設有中心盲孔；中心盲孔的孔底與孔壁之間設有倒角面；倒角面的內側邊緣和外側邊緣各開設一個圓環(huán)狀溝道；齒尖鑲嵌于中心盲孔內；圓臺段齒頭的側面開設有小盲孔陣列；小盲孔陣列中的每個小盲孔內均鑲嵌有一個凸包；

圓柱段齒頭的首端端面與圓臺段齒頭的大徑端端面加工為一體；圓柱段齒頭的尾部側面設置有圓環(huán)狀凸臺；

圓臺段齒桿的大徑端端面與圓柱段齒頭的尾端端面加工為一體；圓臺段齒桿的小徑端端面與中心盲孔的孔底之間貫通開設有第一中心通孔；

圓柱段齒桿的首端端面與圓臺段齒桿的小徑端端面加工為一體；圓柱段齒桿的首端端面與尾端端面之間貫通開設有第二中心通孔，且第二中心通孔的孔徑大于第一中心通孔的孔徑；圓柱段齒桿的首部側面開設有圓環(huán)狀凹槽；第二中心通孔的孔壁貫通開設有若干個軸向豁口，且各個軸向豁口圍繞第二中心通孔的軸線等距排列。

工作時，齒桿通過第二中心通孔與外部齒座連接在一起，外部齒座帶動齒桿、齒頭、齒尖一起進行工作。在工作過程中，各個凸包對齒頭進行耐磨保護。在齒尖與齒頭的釬焊連接處，釬焊過程中產(chǎn)生的高溫氣體可以通過兩個圓環(huán)狀溝道及時排出，釬焊過程中產(chǎn)生的殘余應力同樣可以通過兩個圓環(huán)狀溝道釋放掉。各個軸向豁口一方面可以保證齒桿與外部齒座在連接時具有一定的彈性預緊力，由此提高截齒的沖擊韌性，另一方面可以保證齒桿與外部齒座之間進行快速拆裝，由此實現(xiàn)截齒的快速更換。

基于上述過程，與現(xiàn)有截齒相比，本實用新型所述的一種非光滑表面型仿生截齒基于非光滑表面仿生設計原理（這一原理是指：通過對蜥蜴、螻蛄等動物進行研究發(fā)現(xiàn)，該類動物的體表按一定規(guī)則排列著很多凸包，由這些凸包形成的非光滑表面能夠減少基體與外部環(huán)境的接觸面積，由此分散接觸正壓力，同時降低摩擦系數(shù)，從而使該類動物具有優(yōu)異的抗磨損本領），具備了如下優(yōu)點：其一，本實用新型不再采用耐磨層對齒頭進行耐磨保護，而是采用由凸包形成的非光滑表面對齒頭進行耐磨保護，由此有效避免了因材料差異而導致的耐磨層過早脫落，從而大幅延長了截齒的使用壽命。其二，本實用新型通過增設兩個圓環(huán)狀溝道，一方面使得釬焊過程中產(chǎn)生的高溫氣體可以通過兩個圓環(huán)狀溝道及時排出，由此有效避免了釬焊連接處形成氣孔，另一方面使得釬焊過程中產(chǎn)生的殘余應力可以通過兩個圓環(huán)狀溝道釋放掉。因此，本實用新型有效避免了因氣孔和殘余應力而導致的齒尖斷裂脫落，從而同樣大幅延長了截齒的使用壽命。

本實用新型結構合理、設計巧妙，有效解決了現(xiàn)有截齒使用壽命短的問題，適用于各種采掘機械。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結構示意圖。

圖2是本實用新型的平面結構示意圖。

圖3是本實用新型中圓環(huán)狀溝道的結構示意圖。

圖4是本實用新型中凸包的結構示意圖。

圖中：1-齒尖，2-圓臺段齒頭，3-圓柱段齒頭，4-圓臺段齒桿，5-圓柱段齒桿，6-圓環(huán)狀溝道，7-凸包，8-圓環(huán)狀凸臺，9-第一中心通孔，10-第二中心通孔，11-圓環(huán)狀凹槽，12-軸向豁口。

具體實施方式

一種非光滑表面型仿生截齒，包括齒尖1、齒頭、齒桿；所述齒頭包括圓臺段齒頭2、圓柱段齒頭3；所述齒桿包括圓臺段齒桿4、圓柱段齒桿5；

其中，圓臺段齒頭2的小徑端端面開設有中心盲孔；中心盲孔的孔底與孔壁之間設有倒角面；倒角面的內側邊緣和外側邊緣各開設一個圓環(huán)狀溝道6；齒尖1鑲嵌于中心盲孔內；圓臺段齒頭2的側面開設有小盲孔陣列；小盲孔陣列中的每個小盲孔內均鑲嵌有一個凸包7；

圓柱段齒頭3的首端端面與圓臺段齒頭2的大徑端端面加工為一體；圓柱段齒頭3的尾部側面設置有圓環(huán)狀凸臺8；

圓臺段齒桿4的大徑端端面與圓柱段齒頭3的尾端端面加工為一體；圓臺段齒桿4的小徑端端面與中心盲孔的孔底之間貫通開設有第一中心通孔9；

圓柱段齒桿5的首端端面與圓臺段齒桿4的小徑端端面加工為一體；圓柱段齒桿5的首端端面與尾端端面之間貫通開設有第二中心通孔10，且第二中心通孔10的孔徑大于第一中心通孔9的孔徑；圓柱段齒桿5的首部側面開設有圓環(huán)狀凹槽11；第二中心通孔10的孔壁貫通開設有若干個軸向豁口12，且各個軸向豁口12圍繞第二中心通孔10的軸線等距排列。

所述齒尖1和凸包7均采用高硬度碳化鎢制成；所述齒尖1通過釬焊鑲嵌于中心盲孔內；所述凸包7通過釬焊鑲嵌于小盲孔內。

所述小盲孔陣列包括若干組小盲孔；每組小盲孔均包括若干個圍繞圓臺段齒頭2的軸線等距排列的小盲孔；各組小盲孔沿圓臺段齒頭2的母線等距排列，且相鄰兩組小盲孔交錯排列。

所述圓臺段齒桿4的錐角為4°-7°。

所述圓環(huán)狀溝道6的徑向截面為圓弧狀截面。

所述凸包7包括圓柱段凸包、球缺段凸包；圓柱段凸包鑲嵌于小盲孔內；球缺段凸包的底面與圓柱段凸包的首端端面加工為一體，且球缺段凸包露出于小盲孔外。

所述軸向豁口12的數(shù)目為三個。