CN103774713A - 一种斗齿组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种斗齿组件，为解决针对现有斗齿组件中齿套容易相对齿座晃动、不易维护的缺点，本发明提供一种斗齿组件，包括齿座、齿套、锁定件，齿套后端为向后敞口的腔体，齿座前端具有插套在齿套后端腔体内的插接头，锁定件设置在齿座和齿套之间，插接头具有前低后高呈前倾状的柱状导向部，齿套后端腔体具有与插接头外表面互补配合的内表面。在本发明中，插装在齿套中的插接头是具有前低后高呈前倾的柱状导向部，该柱状导向部起到导向定轨的作用，该导向方向与齿套在工作时经常受到的水平力方向不一致，因此在工作时能够在插接头与齿套之间形成自锁，降低锁定件的强度要求，同时还能够更好地减小插接头与齿套间的配合间隙，从而降低齿套的晃动。

Description

一种斗齿组件

技术领域

本发明涉及一种挖掘部件，尤其涉及一种斗齿组件。

背景技术

工程机械、矿山机械领域的挖掘机、装载机、采矿机通过用铲斗进行挖掘或转载的作业，铲斗起切削物料并装载物料的作用。为减小插入阻力，增加铲斗切削能力，需要在铲斗前段加装斗齿组件，其目的：一是保护铲斗工作端不被过早、过快磨损；二是增加切入能力；三是通过更换已磨损的斗齿组件，使铲斗工作端保持锋利，同时降低维护使用成本。

斗齿组件通常设计成几部分，如齿套、齿座和锁定件，其中齿套属于易磨损件，磨损后需进行更换，锁定件和齿座多为可重复使用的构件。齿座前端有突出部分，可以插套于齿套后端的腔体中，通过锁定件使齿座和齿套结合在一起不脱离。当需要更换齿套时，通过拆除锁定件，来更换齿套。现有的斗齿组件中，齿套和齿体的配合也是简单的前小后大锥面配合。因加工、固定原因，配合间隙大，在装载机卸料时，齿套会绕着固定销晃动。

因铲斗工作环境复杂，斗齿的受力情况也非常恶劣，在作业过程中斗齿要承受轴向载荷、竖向载荷、侧向载荷等交变载荷引起的冲击力和扭矩。合理的设计齿座和齿套的连接、配合关系现的尤为重要。齿座和齿套的配合要结构稳定，强度高、易拆装、可靠性高。同时因斗齿组件的布局需要，以及维护空间限制，锁定件的设计也非常重要，主要分为三大类：横销、竖销、嵌块。横销在布局上比较简单容易实现，对斗齿组件要求低，但在斗齿间距小的铲斗上因转配空间限制不易维护，间隙大，齿套晃动明显。竖销不受齿距限制，但是在斗齿布置上不方便，工艺复杂。嵌块式对空间要求低，布置方便，但是对嵌块的力学性能要求高，需要特殊的齿座和斗齿配合减少对嵌块的作用力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有斗齿组件中齿套容易相对齿座晃动、不易维护的缺点而提供一种结构简单、齿套与齿座配合间隙小、晃动小的斗齿组件。

本发明的技术方案是这样实现的：提供一种斗齿组件，包括齿座、齿套、锁定件，齿套后端为向后敞口的腔体，齿座是由后部的安装部和位于安装部前端面上用于插套在齿套后端腔体内插接头组成，锁定件设置在齿座插接头和齿套之间，齿座插接头的具有前低后高呈前倾状的柱状导向部，齿套后端腔体具有与插接头外表面互补配合的内表面。在本发明中，齿座插装在齿套中的插接头是前低后高呈前倾的柱状导向部，该柱状导向部起到导向定轨的作用，即齿套与齿座的装配与拆卸均是沿着这个导向部的轴向方向。但斗齿组件在工作时经常受到的力为水平方向，与插接头的柱状导向部方向不一致，呈一定夹角，因此本发明斗齿组件在工作时能够在插接头与齿套之间形成自锁，降低锁定件的强度要求，同时这种结构能够更好地使插接头与齿套之间的配合间隙小，从而降低齿套的晃动。

在上述发明中，柱状导向部的前段底面是前后方向水平的底部水平配合面，此结构能够使得插接头与齿套在竖直方向上配合，改善插接头与齿套在竖直方向上的受力性能。

在上述发明中，插接头还包括在导向部的底表面与安装部前端面之间设置的加强筋，加强筋在左右方向上的宽度小于所述导向部左右方向的宽度。加强筋位于导向部底面左右方向上的中部，插接头关于为左右对称结构。加强筋的底面与柱状导向部前段底部水平配合面齐平。加强筋能够加强插接头的强度，提高插接头在水平方向和竖直方向上的受力承受能力。另外齿座的插接头后端的竖向横截面呈倒置的“凸”形，而齿套腔体后端的横截面也呈倒置的“凸”形，在齿套的底部两侧形成具有相对比较厚实的截面，当斗齿作业时，齿套底部两侧刚好受较大拉力，此处加厚可以提高此处强度，避免了齿套在边口处磨损时导致此处强度不足而撕裂。

在上述发明中，柱状导向部的竖向横截面为椭圆形或凸多边形。导向部竖向横截面为椭圆，可以有效防止齿套绕导向部转动，增加齿套安装的稳定性，导向部竖向横截面还可以是凸多边形，例如梯形、四方形、五边形等等，这样的多棱柱状的导向部均能够很好地起到防止齿套绕导向部转动。

在上述发明中，锁定件设置在齿座插接头与齿套接合处的顶部。锁定件设置在顶部，便于维护。锁定件包括圆柱形的销体、在销体内设置的弹性体、位于销体中径向孔洞内且一端与弹性体接触另外一端凸出销体侧表面的球头顶针，齿座插接头和齿套接合处设有自齿套外表面深入到齿座插接头中用于容纳销体的销孔，销孔的侧壁上具有容纳所述顶针球头的凹陷。销体的顶端面设有用于旋转销体的一字形扭柄。销体的下端设有开口腔体，容纳顶针的径向孔洞位于开口腔体顶部的两侧，弹性体是设置在腔体内的橡胶块，橡胶块的下部是与所述开口腔体下部形状相互补的方形底座，橡胶块的上部是两端分别与顶针接触柱状体。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：本发明斗齿组件通过改进齿座和齿套配合面的截面形状，将齿套装入的轨迹固定，减小齿套在装配时的晃动。改变原有齿座与齿套的固定方式为顶部固定，改进后连接形式对固定销力学性能要求低，且方便维护。齿套拆卸时齿套施力方向为斜向下方，间接减小顶部锁定件受力，方便锁定件设计及强度要求。

附图说明

图1是本发明斗齿组件爆炸立体结构示意图；

图2是本发明斗齿组件装配效果示意图；

图3是本发明斗齿组件俯视图示意图；

图4是图3中A-A向截面的剖视图；

图5是图3中B-B向截面的剖视图；

图6是本发明齿座侧视图；

图7是图6中A-A向的截面图；

图8是本发明齿座立体图；

图9是本发明斗齿的中心剖面图；

图10是图9中B-B向的截面图；

图11是图9中A向视图；

图12是本发明中锁定件的组合示意图；

图13是本发明中锁定件的主视剖面图；

图14是本发明中锁定件的俯视图；

图15是本发明中向部竖向横截面呈椭圆形的齿座正面投影图；

图16是图15中A-A向的剖面视图；

图17是图15中齿座的立体图。

图中零部件名称及序号：

齿座1、安装部11、插接头12、导向部13、加强筋14、齿套2、腔体21、销定件3、销体31、顶针32、弹性体33、齿套销孔4、顶部前斜面5、底部前斜面6、底部水平配合面7、齿座销孔8。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1至图5所示，本发明的斗齿组件主要由齿座1、锁定件3和齿套2组合而成，齿套2后部有腔体21，齿座1的后部是用于与铲斗连接的安装部11，齿座1前端是位于安装部11前端面上用于插入到齿套2后部腔体21内的插接头12，插接头12具有导向部13，该导向部13的竖向横截面呈四方形，整体上前低后高，呈前倾斜状，如图4、图6所示，导向部13的顶面是向前下方倾斜的顶部前斜面5，两侧是竖直的平面，底部配合面是关于中心左右对称，其中在底部后端的外侧是与顶部前斜面相平行的底部前斜面6，导向部前段的底部是水平的底部水平配合面7，底部前斜面6在其前部与底部水平配合面7相交，如图4所示。如图6图7图8所示，导向部13底部底表面与安装部11前端面之间设置的加强筋14，加强筋14在左右方向上的宽度小于导向部13左右方向的宽度，且加强筋14的底面与导向部13前部的底部水平配合面7齐平，齿座1插接头12后部的竖向横截面大致呈倒置的凸字形。如图9图10所示，齿套2的后部腔体21具有与齿座插接头12互补相匹配的内表面，齿套2后部竖向横截面的外轮廓大致为矩形，其腔体21的截面是一个大致呈倒置的凸字形，如此在齿套底部的两侧形成较其他部位更为厚实的壳体。

如图11至图14所示，锁定件3由销体31、顶针32、弹性体33组成，其中销体31的底部具有空腔，空腔顶部的两端具有两个贯通销体31的顶针孔，球头顶针32设置在顶针孔内，其顶针头部凸出于销体侧面，弹性体33为橡胶制件，其底部是与空腔互补的方形，其顶部呈横置的柱状体，该柱状体的两端分别与两端的顶针32接触连接，在销体31的顶部具有一字型的扭柄，用于旋转销体。

如图1、图5、图8、图9、图11所示，在齿座插接头12的顶部前斜面5上设有齿座销孔8，在齿套2的顶部是有齿套销孔4，齿座销孔8和齿套销孔4一起构成容纳销定件3的销孔，其中在齿座销孔8的侧壁上设有关于中心对称的半圆形凹槽，该半圆形凹槽用于容纳顶针32的半球形头部，在齿套销孔4的侧壁也设有关于中心对称的半圆形凹槽，齿套销孔4上的半圆形凹槽的开槽方向与齿座销孔8上半圆形凹槽的开槽方向相互错开。销定件3使用时将31插入到销孔中，并使其两侧露出的顶针球头位于齿套销孔4的半圆形凹槽内，并施力使顶针32压缩橡胶制成的弹性件，顶针32回缩到销体31中的顶针孔内后再转动销体31直至顶针32与齿座销孔8的半圆形凹槽相对时，顶针32在弹性体33的作用下弹出，顶针32的半圆形球头位于齿座销孔8的半圆形凹槽内，销体31由于顶针32的作用而不能从销孔中退出，齿套2和齿座1由于销体32的作用而不能脱开。

在本实施例中，由于齿座插接头12的顶部和底部具有平行的顶部前斜面5和底部前斜面6，由此也就确定了齿套2与齿座1插套接合或拔出脱离的方向，齿套2与齿座1的接合或脱离时的运动方向是与顶部前斜面5的方向相一致，如图4中虚线箭头所示，而这个方向与水平方向不一致，成一定夹角，斗齿组件安装在铲斗上作业时，其受力主要是水平方向，齿套受水平拉力的作用，其运动趋势也为水平方向，但这方向与顶部前斜面5及底部前斜面6所确定的方向不一致，由此可产生自锁，齿套2与齿座1之间的自锁降低了锁定件3的强度的要求。锁定件3设置在齿座1与齿套2的顶部，便于齿套2的维护。斗齿的装配面改为凸字形，受拉面宽，受压面窄，能充分发挥材料特性，同样工况下，比其他截面齿体更节省材料。齿套2敞口端入口截面为“凸”型，因此下端比较厚实，当斗齿作业时，齿套下端刚好受较大拉力，此处加厚可以提高此处强度，避免了目前齿套在边口处磨损时导致此处强度不足而撕裂。

在本实施例中，插接头12上的导向部13还可以是横截面为其他形状的柱状体，如图15至图17所示，插接头导向部13的竖向横截面大致呈椭圆形。另外插接头导向部的竖向横截面还可以是正五边形、六边形等正多边形。导向部13呈椭圆柱状、竖向横截面为凸多边形的多棱柱等形状，可以防止齿套2相对齿座1发生转动，在导向部13下表面与安装部11端面之间设加强筋14的情况下，导向部还可以是圆形，此时加强筋也可以起到防止齿套2相对齿座1发生转动的作用。

Claims (10)

1.一种斗齿组件，包括齿座、齿套、锁定件，所述齿套后端为向后敞口的腔体，齿座是由后部的安装部和位于安装部前端面上用于插套在所述齿套后端腔体内的插接头组成，所述锁定件设置在齿座插接头和齿套之间，其特征在于所述插接头具有前低后高呈前倾状的柱状导向部，所述齿套后端腔体具有与所述插接头外表面互补配合的内表面。

2.根据权利要求1所述的斗齿组件，其特征在于所述柱状导向部的前段底面是前后方向水平的底部水平配合面。

3.根据权利要求2所述的斗齿组件，其特征在于所述插接头还包括在导向部的底表面与安装部前端面之间设置的加强筋，所述加强筋在左右方向上的宽度小于所述导向部左右方向的宽度。

4.根据权利要求3所述的斗齿组件，其特征在于所述加强筋位于所述导向部底面左右方向上的中部，所述插接头为左右对称结构。

5.根据权利要求3或4所述的斗齿组件，其特征在于所述加强筋的底面与所述柱状导向部前段的底部水平配合面齐平。

6.根据权利要求1至4任一项所述的斗齿组件，其特征在于所述柱状导向部的竖向横截面为椭圆形或凸多边形。

7.根据权利要求1所述的斗齿组件，其特征在于所述锁定件设置在齿座插接头与齿套接合处的顶部。

8.根据权利要求7所述的斗齿组件，其特征在于所述锁定件包括圆柱形的销体、在销体内设置的弹性体、位于销体中径向孔洞内且一端与弹性体接触另外一端凸出销体侧表面的球头顶针，所述齿座插接头和齿套接合处设有自齿套外表面深入到齿座插接头中用于容纳所述销体的销孔，所述销孔的侧壁上具有容纳所述顶针球头的凹陷。

9.根据权利要求8所述的斗齿组件，其特征在于所述销体的顶端面设有用于旋转所述销体的一字形扭柄。

10.根据权利要求8所述的斗齿组件，其特征在于所述销体的下端设有开口腔体，容纳顶针的径向孔洞位于所述开口腔体顶部的两侧，所述弹性体是设置在所述开口腔体内的橡胶块，所述橡胶块的下部是与所述开口腔体下部形状相互补的方形底座，橡胶块的上部是两端分别与所述顶针接触柱状体。

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