CN106049590A - 一种仿生挖掘机铲斗 - Google Patents
一种仿生挖掘机铲斗 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106049590A CN106049590A CN201610380760.9A CN201610380760A CN106049590A CN 106049590 A CN106049590 A CN 106049590A CN 201610380760 A CN201610380760 A CN 201610380760A CN 106049590 A CN106049590 A CN 106049590A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bucket
- plate
- bucket tooth
- base plate
- power shovel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 title abstract 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims abstract description 6
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 claims description 7
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004744 fore-foot Anatomy 0.000 abstract description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 101001010782 Drosophila melanogaster Fez family zinc finger protein erm Proteins 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000270728 Alligator Species 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N Sorbitan monooleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O NWGKJDSIEKMTRX-AAZCQSIUSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/40—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
- E02F9/2808—Teeth
- E02F9/2816—Mountings therefor
- E02F9/2833—Retaining means, e.g. pins
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
- E02F9/2808—Teeth
- E02F9/285—Teeth characterised by the material used
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
- E02F9/2808—Teeth
- E02F9/2858—Teeth characterised by shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Abstract
本发明提供的一种仿生挖掘机铲斗，包括底板、边板、斗齿、斗齿销、斗耳板、挂钩，底板下边缘和斗齿形状拟合了鼹鼠前爪形状，提高了底板及斗齿的切削性能；底板外部设有加固板，加固板上设有凸包，提高底板耐磨性；边板外部设有防护板，提高侧面耐磨度；斗齿一段有上下连接板，通过斗齿销与铲斗底板连接，拆卸方便。本发明提供的一种仿生挖掘机铲斗，从结构形式上提高了铲斗的整体切削耐磨性能，有效地避免了挖掘过程中铲斗和斗齿磨损严重、更换频率高等问题，同时铲斗表面不易粘附物料，提高了工作效率的同时，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种仿生挖掘机铲斗，属于机械技术领域。
背景技术
作为一种重要的土石方工程作业机械，液压挖掘机在现代化建设中发挥着越来越重要的作用。挖掘机工作装置是挖掘机基本动作的主要执行者，而铲斗作为工作装置中装载物料的主要部分经常出现磨损需更换等问题，挖掘斗曲面形式对切削阻力有重要影响,设计良好的铲斗曲面是减小牵引阻力的主要途径。所以提高铲斗的力学性能变得尤为重要。现代仿生学表明很多生物结构形态经过长期演化形成，构成了优良的生态系统，将仿生学运用于机械也越渐增多。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种仿生挖掘机铲斗，通过鼹鼠前掌外轮廓拟合底板下边缘和斗齿的轮廓形状，有效地避免了挖掘过程中铲斗和斗齿磨损严重，更换频率高等问题，同时铲斗表面不易粘附物料，提高了工作效率的同时，延长了使用寿命。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种仿生挖掘机铲斗，其特征在于：包括底板、边板、斗齿、斗耳板、挂钩，
其中，所述底板下边缘和斗齿形状模仿善于挖掘的鼹鼠前爪形状，通过鼹鼠前爪形状放大图进行拟合，铲斗的底板下边缘的轮廓曲线是由参数方程y1＝5×10-6x4-5×10- 4x3+0.023x2-0.68x-16.86，在x取值范围为0-30mm内放大80倍得出的曲线段；斗齿的轮廓曲线是由参数方程y2＝-8.6×10-5x3-6×10-3x2+0.225x+3.014，在x取值范围为0-15mm内放大6倍得出的曲线段；铲斗的底板、边板、斗耳板、挂钩材质采用16Mn，斗齿的材质采用ZGMn13，斗齿为可拆卸式组装在底板上，两侧斗齿可与中间的斗齿进行互换。
所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于：还包括加固板，底板外部设有加固板，加固板上设有凸包，用于提高底板耐磨性。
所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于：还包括防护板，边板外部设有防护板，用于提高侧面耐磨度。
所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于：所述斗齿一段有上下连接板，通过斗齿销与底板连接，拆卸方便。
有益效果：本发明提供的一种仿生挖掘机铲斗，根据鼹鼠的前掌进行拟合，鼹鼠经常用前掌进行土壤挖掘，经过漫长的时间演化，逐步形成了优化的几何形状和优良的生物力学功能，使其在挖掘过程中能够获得最低的切削阻力，经试验证明，其较传统的挖掘机铲斗切削性能有所提高，并且铲斗表面不易粘附物料，同时对铲斗的侧壁及底部进行了加厚，提高了铲斗的耐磨性，对斗齿结构进行了改进，便于拆卸，整体上在提高了工作效率的同时，延长了使用寿命。
附图说明
图1为本发明仿生挖掘机铲斗整体三维图；
图2为本发明仿生挖掘机铲斗底部仿生线图；
图3为本发明仿生挖掘机铲斗的斗齿形式及仿生线图；
图4为本发明仿生挖掘机铲斗底部加固图；
图5为本发明仿生挖掘机铲斗底部凸包形式图；
图6为本发明仿生挖掘机铲斗侧边防护图。
图中：1：底板；2：斗耳套；3：斗耳板；4：挂钩；5：凸包；6：加固板；7：斗齿；8：边板；9：防护板；10：斗齿销。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1为本发明仿生挖掘机铲斗整体三维图，包括底板1、边板8、斗齿7、斗齿销10、斗耳套2、斗耳板3、挂钩4、凸包5、加固板6、防护板9；其中，铲斗的底板1下边缘和斗齿7形状模仿了善于挖掘的鼹鼠前爪形状，通过鼹鼠前爪形状放大图进行拟合，铲斗的底板1下边缘的轮廓曲线是由参数方程y1＝5×10-6x4-5×10-4x3+0.023x2-0.68x-16.86在x取值范围为0-30mm内放大80倍得出的曲线段，如图2所示；斗齿7的轮廓曲线是由参数方程y2＝-8.6×10- 5x3-6×10-3x2+0.225x+3.014在x取值范围为0-15mm内放大6倍得出的曲线段，如图3所示；铲斗的底板、边板、斗耳板、挂钩的材料采用16Mn(低合金高强度结构钢：含碳量为0.1％-0.25％，加入主要合金元素锰(Mn)、硅(Si)、钒(V)、铌(Nb)和钛(Ti)等)，斗齿7采用ZGMn13(高锰钢)作为材料，实验表明斗齿7两边磨损速度较中间的较快，故当两边斗齿磨损严重时将其与中间的进行互换。
详细的，如图4所示为本发明的仿生挖掘机铲斗底部加固图，即铲斗的底板1外部设有加固板6，加固板6上设有凸包5，凸包5形式如图5所示，提高了底板耐磨性。
如图6所示为本发明仿生挖掘机铲斗侧边防护图，即仿生挖掘机铲斗的边板8外部设有防护板9，提高侧面耐磨度。
如图3所示的仿生挖掘机铲斗的斗齿形式图中，斗齿7一段有上下连接板，通过斗齿销10与底板1连接，可以达到拆卸方便的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种仿生挖掘机铲斗，其特征在于：包括底板、边板、斗齿、斗耳板、挂钩，
其中，所述底板下边缘和斗齿形状模仿善于挖掘的鼹鼠前爪形状，通过鼹鼠前爪形状放大图进行拟合，铲斗的底板下边缘的轮廓曲线是由参数方程y1=5×10-6x4-5×10-4x3+0.023x2-0.68x-16.86，在x 取值范围为0-30mm 内放大80倍得出的曲线段；斗齿的轮廓曲线是由参数方程y2=-8.6×10-5x3-6×10-3x2+0.225x+3.014，在x 取值范围为0-15mm 内放大6 倍得出的曲线段；铲斗的底板、边板、斗耳板、挂钩材质采用16Mn，斗齿的材质采用ZGMn13，斗齿为可拆卸式组装在底板上，两侧斗齿可与中间的斗齿进行互换。
2.根据权利要求1所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于：还包括加固板，底板外部设有加固板，加固板上设有凸包，用于提高底板耐磨性。
3.根据权利要求1所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于：还包括防护板，边板外部设有防护板，用于提高侧面耐磨度。
4.根据权利要求1所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于：所述斗齿一段有上下连接板，通过斗齿销与底板连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610380760.9A CN106049590B (zh) | 2016-06-01 | 2016-06-01 | 一种仿生挖掘机铲斗 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610380760.9A CN106049590B (zh) | 2016-06-01 | 2016-06-01 | 一种仿生挖掘机铲斗 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106049590A true CN106049590A (zh) | 2016-10-26 |
| CN106049590B CN106049590B (zh) | 2018-10-26 |
Family
ID=57172541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610380760.9A Active CN106049590B (zh) | 2016-06-01 | 2016-06-01 | 一种仿生挖掘机铲斗 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106049590B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117248586A (zh) * | 2023-11-10 | 2023-12-19 | 南通利元市政工程有限公司 | 一种建筑用淤泥地可移动式挖机托举装置及其操作方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4123861A (en) * | 1976-08-18 | 1978-11-07 | Hemphill Charles W | Method of excavating earth with a bucket |
| CN101548592A (zh) * | 2009-05-04 | 2009-10-07 | 吉林大学 | 一种具有仿生几何结构的耕作旋转工作部件 |
| CN104782251A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-07-22 | 吉林大学 | 具有仿生曲线特征的农田地表清理机构 |
| CN204940382U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-01-06 | 吉林大学 | 一种仿生耐磨减震的挖掘机铲斗 |
-
2016
- 2016-06-01 CN CN201610380760.9A patent/CN106049590B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4123861A (en) * | 1976-08-18 | 1978-11-07 | Hemphill Charles W | Method of excavating earth with a bucket |
| CN101548592A (zh) * | 2009-05-04 | 2009-10-07 | 吉林大学 | 一种具有仿生几何结构的耕作旋转工作部件 |
| CN104782251A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-07-22 | 吉林大学 | 具有仿生曲线特征的农田地表清理机构 |
| CN204940382U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-01-06 | 吉林大学 | 一种仿生耐磨减震的挖掘机铲斗 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘财勇: "鼹鼠（Scaptochirus moschatus）爪趾切削机理研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117248586A (zh) * | 2023-11-10 | 2023-12-19 | 南通利元市政工程有限公司 | 一种建筑用淤泥地可移动式挖机托举装置及其操作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106049590B (zh) | 2018-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202175982U (zh) | 挖掘机岩石型铲斗 | |
| CN206346240U (zh) | 一种挖掘机松土铲斗 | |
| US20170241108A1 (en) | Ground Engaging Machine | |
| CN201605608U (zh) | 铲斗齿唇板焊接结构 | |
| KR100938839B1 (ko) | 표면강화 조성물이 코팅된 굴삭기 버킷 | |
| CN106049590A (zh) | 一种仿生挖掘机铲斗 | |
| CN103669452B (zh) | 一种挖掘机大臂与小臂结构 | |
| DE502005009640D1 (de) | Arbeitswerkzeug für eine erdbaumaschine. | |
| CN203891111U (zh) | 斗齿以及铲运设备 | |
| JP2017014751A (ja) | 掘削バケット | |
| CN205012399U (zh) | 一种挖掘机铲斗刃板斗齿防护结构 | |
| CN207974184U (zh) | 一种耐磨矿用挖斗 | |
| RU2431020C1 (ru) | Ковш карьерного гидравлического экскаватора | |
| CN202131626U (zh) | 一种挖掘机裂土器 | |
| CN206706874U (zh) | 一种反铲挖泥船用的破石器 | |
| CN209066528U (zh) | 一种铲斗的新型耐磨刀板 | |
| CN102900114A (zh) | 挖掘机铲斗 | |
| CN206337595U (zh) | 一种新型挖掘机斗齿 | |
| CN206859297U (zh) | 一种挖掘机铲斗 | |
| CN206815433U (zh) | 一种多功能挖掘机用斗齿 | |
| CN211665841U (zh) | 一种挖掘机斗齿及挖掘机 | |
| CN204252202U (zh) | 一种防磨型挖掘机斗齿 | |
| CN211113861U (zh) | 一种电铲的铲斗用斗齿 | |
| CN203668985U (zh) | 一种挖掘机小臂结构 | |
| CN213709683U (zh) | 一种井下铲运机的铲斗 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |