一種挖掘機挖斗用分體斗齒及其制造方法

時間:2020-05-24 13:31:23點擊量:127 作者:張馨予

一種挖掘機挖斗用分體斗齒及其制造方法
【專利說明】-種挖掘機挖斗用分體斗齒及其制造方法
[0001]
技術領域: 本發明設及機械設備制造領域,特別是一種挖掘機挖斗用分體斗齒及其制造方法。
[0002]
【背景技術】: 挖掘機是一種重要的工程機械,其應用非常廣泛;為了方便挖掘,傳統挖掘機的挖斗都 設置有突出的挖掘齒(簡稱斗齒),斗齒通過插銷與斗齒座連接,在正常使用中,斗齒會很快 磨損,影響挖掘的順利進行,然而斗齒磨損后無法修復,只能更換,成本很高;目前市場上所 有的斗齒都是整體的,而損壞主要在齒尖2,當齒尖巧良廢后,可W考慮再重新裝一個齒尖2 繼續所有,運樣就可W降低一半W上的成本。再者,如果采用鍛造來生產斗齒,由于其形狀 的特殊性,普通方法是不能一次鍛造成型的,不僅工藝復雜,而且成本高,外觀差;如果分成 兩部分進行鍛造,其工藝要求就非常低了,成本大幅度下降,內在質量與外觀質量均能保 證。
[0003] 目前,挖掘機斗齒的成型技術,主要是鑄造與鍛造;鑄造件約占總量的80%,挖掘機 斗齒是挖掘機的重要部件,類似于人的牙齒,也是易損件。國內挖掘機的保有量早在2010年 就突破兩百萬臺,由于斗齒的工作環境往往很惡劣,在采石場普通斗齒的使用壽命只有= 天(約36小時)左右。國內生產的最好斗齒,其壽命也少有超過十天的,其損壞形式主要是磨 損。對于市場需求量如此之大,壽命如此之短的斗齒,研究其結構和耐磨性就有了實際意 義;磨損是斗齒最主要的損壞形式,國內外都在研究運個問題,其研究方向就是兩個:一是 選用什么材料?二是選用什么樣的熱處理?從俄羅斯進口的一種斗齒,居然用的是硬質合 金,成本之高可想而知,如果將其分成兩部分,由于齒尖2重量很輕(約占總重量的1/3),就 可W考慮齒尖2選用耐磨材料和選用增強耐磨性的熱處理工藝,成本上升就可W接受了。
[0004] 目前,中國專利文獻公開的專利CN102619253B中,公開了一種挖掘機斗齒;包括具 有安裝部的齒座和開設有銷孔并具有空腔的斗齒,所述的齒座和斗齒之間通過銷子固連, 所述的齒座安裝部上開設有豎向設置的條形安裝槽并在安裝槽上沿橫向方向開設有安裝 口,所述的銷子上開設有腔室并在腔室內固連有彈性件,所述的彈性件上固連有卡固件且 所述的卡固件一部分向外凸起并卡接在安裝口內;該專利提到了挖掘機斗齒容易斷裂且不 易更換的問題,但僅僅只是提到了齒座和斗齒的連接方式,并未對齒座和斗齒材料及工藝 做相應描述。
[0005] 目前,中國專利文獻公開的專利CN102900112A中,公開了一種挖掘機的伊斗;專利 中提到挖掘齒通過螺栓與伊斗固定連接;在長時間使用而導致挖掘齒磨損后,可W將挖掘 齒拆下進行更換,而無需連通伊斗一起更換,所述伊斗的端部設有安裝孔,所述挖掘齒的尾 端伸入至安裝孔內,所述螺栓穿過安裝孔的孔壁和挖掘齒,從而將挖掘齒與伊斗固定連接, 并在挖掘齒的頭端的表面通過焊接設置有硬質合金層;該專利同樣提到挖掘機斗齒容易斷 裂且不易更換的問題,但也提到了齒座和斗齒的連接安裝方式,在挖掘齒的頭端的表面通 過焊接設置有硬質合金層,也只能短暫的延長使用壽命,挖掘齒的頭端內忍的材料及耐磨 性并未得到改變,也未對齒座和斗齒材料及工藝做相應描述。
[0006]

【發明內容】
: 本發明的目的是為了解決上述存在的問題,通過對斗齒進行分體制造后再連接成一個 整體,齒尖2采用耐磨材料和耐磨熱處理方法,后部選用普通材料和普通熱處理方法,且可 W反復使用(即齒尖2可換),W達到降低成本、延長壽命的目的,提供一種挖掘機挖斗分體 斗齒及其制造方法。
[0007] 本發明是采用如下技術方案實現其發明目的:一種挖掘機挖斗分體斗齒,它由齒 后1與齒尖2組成;并在齒后1上設有連接凸臺3、凹槽4、安裝孔5,其中連接凸臺3設于齒后1 底部,凹槽4設于齒后1下部四個角上,安裝孔5設于齒后1上部;在齒尖2上設有凹槽4、凸條6 與連接凹孔7,其中凹槽4設于齒尖2四個角上,凸條6設于齒尖2前后兩側,連接凹孔7設于齒 尖2頂部。
[0008] 本發明為了便于斗齒安裝在挖掘機挖斗上,設有安裝孔5;安裝孔5設計在齒后1上 部,安裝孔5有兩個,為相對設計。
[0009] 本發明為了實現齒尖2的可換及齒后1的重復使用,設有連接凸臺3與連接凹孔7; 連接凸臺3設于齒后1底部;連接凹孔7設于齒尖2頂部;連接凸臺3與連接凹孔7的凸出與凹 進必須反向對應,W起到連接部位的作用;其凸出與凹進部分的形狀必須是相同的,其截面 尺寸根據斗齒受力進行計算來決定,尺寸公差根據連接方法決定;所述凸出與凹進部分的 截面形狀可W分為圓形、菱形或者其他形狀;所述連接方法有過盈常溫下壓配、過盈中溫下 壓配、過盈高溫下壓配(簡稱紅套)、鍛造擠壓配合等,也可W采用高強度拉緊螺栓8拉緊;起 連接作用的凸出與凹進部分,采用錐度原理同于鉆頭與鉆套的錐度連接方法。
[0010] 本發明為了實現斗齒減少與物料的接觸面積,使得斗齒更容易插入物料,且插得 更深,設有凹槽4與凸條6;凹槽4設于齒后1下部四個角與齒尖2四個角上;凸條6設于齒尖2 前后兩側。
[0011] 本發明中所述的凹槽4為設于齒后1下部四個角與齒尖2四個角上,在使用過程中, 可W保證齒尖2齒尖2與后部厚度均勻,在齒尖2磨損后,后部同樣保持尖銳狀態,減少了與 物料的接觸面積,使得斗齒更容易插入物料;而凸條6類似加強筋,保障了齒尖2齒尖2與后 部同時具有耐磨性與初性。
[0012] 本發明中所述的齒后1與齒尖2由兩種不同材質的材料制成,齒尖2采用耐磨材料, 齒后1選用普通材料;其中齒尖2采用材料耐磨性能應優于齒后1的使用材料,齒后1由40&、 42CrMo等普通材料制成,齒尖2由20CrMnTi、38CrMoLA、GCr 15等耐磨材料制成。
[0013] 挖掘機挖斗分體斗齒的制造方法為: 齒后的制造9:①鍛造成形:選用合適圓鋼經過成形模鍛壓成形; ② 熱處理:鍛造成形后經正火處理W消除鍛造形成的溫度應力和變形應力; ③ 機床加工:使用機床加工出連接凸臺3(有安裝適配孔的加工出安裝適配孔),公差按 過盈配合選用; ④ 熱處理調質處理:采用澤火后高溫回火的熱處理方法對工件進行處理,使其硬度在 HRC40-45; ⑤ 表面高頻澤火:對工件表面進行高頻澤火,使其表面硬度為HRC52-60; ⑥ 檢驗:檢驗加工后的齒后是否符合圖紙要求,將不符合要求的回爐,符合要求的備 用; 齒尖的制造10:①鍛造成形:選用合適圓鋼經過成形模鍛壓成形; ② 熱處理:鍛造成形后經正火或退火處理W消除鍛造形成的溫度應力和變形應力; ③ 機床加工:使用機床加工出連接凹孔7(有安裝適配孔的加工出安裝適配孔),公差按 過盈配合選用; ④ 熱處理調質處理:采用澤火后高溫回火的熱處理方法對工件進行處理,使其硬度在 HRC40-50; ⑤ 表面處理:可將工件選用熱處理滲碳澤火、表面氮化處理、表面高頻澤火;選用熱處 理滲碳澤火時,滲碳深度選用1.6-2.0毫米,表面硬度皿巧8-62,屯、部硬度皿C40-45;選用表 面氮化處理時,滲層深度0.2毫米,表面硬度HVlOOO (接近硬質合金的硬度);選用表面高頻 澤火時,表面硬度HVlOOO (接近硬質合金的硬度)硬度層深2-3毫米; ⑥ 檢驗:檢驗加工后的齒尖是否符合圖紙要求,將不符合要求的回爐,符合要求的備 用; 裝配11:將符合圖紙要求檢驗合格的齒后1與齒尖2在專用的工裝上進行壓配,兩部結 合處不能有間隙,如果有凹凸,需要人工打磨,W達到光滑過渡;再將組裝好的斗齒進行表 面拋丸處理,最后進行表面防腐處理。
[0014] 本發明為了達到降低成本的目的,齒后可W采用普通鑄鋼件經澤火而成,更節約 成本的方法是采用鍛造經澤火而成(精密鑄造成本最高)。
[0015] 本發明為了達到齒尖2可換的目的,連接部分的凸出或者凹進部分需要采用機械 加工的方法進行加工。
[0016] 本發明為了達到齒尖2耐磨且不會斷裂的目的,優先選用滲碳鋼進行滲碳澤火,屯、 部硬度在HRC40-4

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