CN106120945B - 一种斗齿机构及挖掘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种斗齿机构及挖掘装置，其中，斗齿机构包括齿座和斗齿，所述齿座与所述斗齿之间通过安装销轴铰接，所述齿座与所述斗齿之间还设有过载保护部件，所述过载保护部件与所述安装销轴共同限定所述齿座与所述斗齿的相对位置，且所述过载保护部件的强度小于所述安装销轴的强度和所述斗齿的强度。在产生的载荷冲击对斗齿、斗齿与齿座的连接部位产生破坏影响前，本发明提供的过载保护部件将被齿座与斗齿剪断，斗齿将绕安装销轴转动，从而将载荷转移卸去，达到保护斗齿、齿座及其他结构的效果，提高斗齿的重复使用率，从而延长挖掘装置的使用寿命，降低使用成本。

Description

一种斗齿机构及挖掘装置

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种斗齿机构及挖掘装置。

背景技术

斗齿机构是挖掘机、装载机、抓斗挖槽机等开挖机械挖掘装置的易损部件，其中斗齿的折断、变形是除磨损外造成斗齿失效的另一主要表现形式。

现有技术方案中，斗齿与齿座多设计为单销轴套接方式，斗齿主要通过一根销轴或类似构件套接在齿座上，并将齿座焊接在斗体边沿，形成挖掘装置。此种结构在一般工况下，可避免斗齿与齿座配合产生间隙，保证斗齿与齿座紧密配合，受力可以通过斗齿与齿座之间的接触进行传递，减少两者之间产生摩擦磨损，增强斗齿使用寿命。

上述斗齿与齿座的结构，如果斗齿强度设计的较小，则过载或冲击将直接造成斗齿的弯曲变形或断裂，需更换新斗齿后才能正常工作，费用较高。如果斗齿强度设计的较大，当斗齿遇到较大载荷或冲击时，斗齿易在接近销轴的薄弱部位产生断裂或弯曲，造成斗齿无法继续使用；且由于斗齿完全套接在齿座上，所受载荷和冲击将通过两者的接触面直接传递到齿座和斗体上，进而引起齿座或齿座与斗体焊接部位发生断裂或撕裂现象，更严重的是导致斗体结构薄弱部位发生变形或者焊接结构的撕裂，维修难度更大，费时费力，且维修成本巨大。

发明内容

本发明的目的是提出一种斗齿机构及挖掘装置，其能够对斗齿进行过载保护，提高斗齿的重复利用率。

为实现上述目的，本发明提供了一种斗齿机构，其包括齿座和斗齿，所述齿座与所述斗齿之间通过安装销轴铰接，所述齿座与所述斗齿之间还设有过载保护部件，所述过载保护部件与所述安装销轴共同限定所述齿座与所述斗齿的相对位置，且所述过载保护部件的强度小于所述安装销轴的强度和所述斗齿的强度。

在一优选或可选实施例中，所述过载保护部件为保护销轴，所述齿座与所述斗齿之间通过所述保护销轴铰接。

在一优选或可选实施例中，所述保护销轴相对于所述安装销轴靠近所述斗齿的齿尖位置。

在一优选或可选实施例中，所述保护销轴相对于所述安装销轴靠近所述斗齿的内侧位置。

在一优选或可选实施例中，所述斗齿的一端为齿尖，所述斗齿的另一端设有装配槽，所述齿座的端部插设于所述装配槽内，且通过所述安装销轴和所述保护销轴铰接。

在一优选或可选实施例中，所述装配槽的两侧壁呈L型，所述安装销轴设于L型的侧壁的竖向部位，所述保护销轴设于L型的侧壁的横向部位。

在一优选或可选实施例中，所述齿座插设于所述装配槽的端部呈上宽下窄的倒梯形结构。

为实现上述目的，本发明还提供了一种挖掘装置，其包括斗体，还包括上述任一实施例中的斗齿机构。

在一优选或可选实施例中，所述过载保护部件的强度小于所述齿座，以及所述齿座与所述斗体连接部位的强度。

在一优选或可选实施例中，所述齿座焊接在所述斗体上。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供的过载保护部件与安装销轴共同限定齿座与斗齿的相对位置，且过载保护部件的强度小于安装销轴的强度和斗齿的强度，在产生的载荷冲击对斗齿、斗齿与齿座的连接部位产生破坏影响前，过载保护部件将被齿座与斗齿剪断，斗齿将绕安装销轴转动，从而将载荷转移卸去，达到保护斗齿、齿座及其他结构的效果，提高斗齿的重复使用率，从而延长挖掘装置的使用寿命，降低使用成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的斗齿机构的结构示意图；

图2为本发明提供的斗齿机构的爆炸示意图；

图3为本发明提供的齿座的结构示意图；

图4为本发明提供的斗齿的结构示意图；

图5为本发明提供的斗齿机构过载保护效果示意图。

附图中标号：

1-齿座；11-内安装销轴孔；12-内保护销轴孔；13-齿座的端部；

2-斗齿；21-外安装销轴孔；22-外保护销轴孔；23-齿尖；24-装配槽；25-斗齿内侧；26-斗齿外侧；

3-保护销轴；4-安装销轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1、图2所示，为本发明提供的斗齿机构的示意性实施例，在该示意性实施例中，斗齿机构包括齿座1和斗齿2，齿座1与斗齿2之间通过安装销轴4铰接，齿座1与斗齿2之间还设有过载保护部件，过载保护部件与安装销轴4共同限定齿座1与斗齿2的相对位置，使齿座1和斗齿2相对固定，且过载保护部件的强度小于安装销轴4的强度和斗齿2的强度，在挖掘过程中，当斗齿2遇到大型石块或其他硬物，无法将其撅起或破碎时，石块或其他硬物将对斗齿2的齿尖23部分产生较大的载荷冲击，此时，由于过载保护部件的设计强度低于斗齿2的强度和安装销轴4的强度，在产生的载荷冲击对斗齿2、斗齿2与齿座1的连接部位产生破坏影响前，过载保护部件将被齿座1与斗齿2破坏，斗齿2将绕安装销轴4转动，如图5所示，从而将载荷转移卸去，达到保护斗齿2、齿座1及其他结构的效果。

在一优选或可选实施例中，如图1、图2所示，过载保护部件可以为保护销轴3，齿座1与斗齿2之间通过保护销轴3铰接，实现斗齿2遇到过载或较大的刚性冲击时保护销轴3首先被剪断，从而避免斗齿2的根部、齿座1与斗齿2连接处因受力过大而产生破坏的现象，提高结构的稳定性。在发生过载保护后安装销轴4正常工作，保证斗齿2不被遗失，可重复使用，提高利用率，降低使用成本。同时，保护销轴3结构简单，制造成本低廉，节约用户维修成本。

进一步地，如图5所示，保护销轴3相对于安装销轴4靠近斗齿2的齿尖23位置；保护销轴3相对于安装销轴4靠近斗齿内侧25位置，在斗齿2遇到过载或较大的刚性冲击，保护销轴3被剪断时，斗齿2相对齿座1从斗齿内侧25方向向斗齿外侧26方向旋转。

如图4所示，斗齿2的一端为齿尖23，斗齿2的另一端可以设有装配槽24，齿座1的端部13(如图3所示)可以插设于装配槽24内，且通过安装销轴4和保护销轴3铰接。

如图4所示，装配槽24的两侧壁呈L型，安装销轴4设于L型的侧壁的竖向端，保护销轴3设于L型的侧壁的横向端。

如图3所示，齿座1的端部13插设于装配槽24的部分呈上宽下窄的倒梯形结构。

斗齿2上的装配槽24与齿座1的倒梯形结构的端部配合安装，斗齿2上的外安装销轴孔21与齿座1上的内安装销轴孔11同轴，并插设安装销轴4铰接。斗齿2上的外保护销轴孔22与齿座1上的内保护销轴孔12同轴，并插设保护销轴3铰接。

上述各个实施例中提供的斗齿机构可以应用在挖掘类铲斗、抓斗等设备上。

本发明还提供了一种挖掘装置，其包括斗体，还包括上述任一实施例中的斗齿机构，齿座1安装于斗体上形成挖掘装置。过载保护部件的强度小于齿座1，以及齿座1与斗体连接部位的强度。

在一优选或可选实施例中，齿座1可以焊接在斗体上。

上述各个实施例中，保护销轴3的特征尺寸需根据斗齿2强度、齿座1及齿座1与斗体连接部位强度、斗体结构强度中的最小强度设计与校核。

在挖掘过程中，介质力链主要集中在斗齿2部位，说明挖掘装置进行作业时，斗齿2是主要的受力结构。当挖掘过程中斗齿2遇到大型石块或其他硬物，无法将其撅起或破碎时，石块或其他硬物将对斗齿2的齿尖23部分产生较大的载荷冲击。此时，由于保护销轴3的设计强度低于斗齿2的强度、齿座1及齿座1与斗体连接部位的强度、斗体结构强度中的最小强度，在产生的载荷冲击对斗齿2、齿座1、连接部位及斗体结构产生破坏影响前，保护销轴3将被齿座1与斗齿2剪断，斗齿2将绕安装销轴4转动，如图5所示，从而将载荷转移卸去，达到保护斗齿2、齿座1及其他结构的效果。

保护销轴3剪断后，斗齿2悬挂于斗体上被带出，易被操作人员发现，进行及时修理。维修人员只需对更换一根新的保护销轴3即可使挖掘装置回复正常工作。

除上述实施例中提及的以保护销轴(可以为圆柱销轴)形式作为过载时被剪断的过载保护方式外，利用方柱、垫片等其他形式结构以及与其配合的斗齿2与齿座1的连接形式作为过载时产生主动剪断、压折的方式，都可以达到相同的效果。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种斗齿机构，其特征在于：包括齿座(1)和斗齿(2)，所述齿座(1)与所述斗齿(2)之间通过安装销轴(4)铰接，所述齿座(1)与所述斗齿(2)之间还设有过载保护部件，所述过载保护部件与所述安装销轴(4)共同限定所述齿座(1)与所述斗齿(2)的相对位置，且所述过载保护部件的强度小于所述安装销轴(4)的强度和所述斗齿(2)的强度；

所述过载保护部件为保护销轴(3)，所述齿座(1)与所述斗齿(2)之间通过所述保护销轴(3)铰接。

2.如权利要求1所述的斗齿机构，其特征在于：所述保护销轴(3)相对于所述安装销轴(4)靠近所述斗齿(2)的齿尖(23)位置。

3.如权利要求2所述的斗齿机构，其特征在于：所述保护销轴(3)相对于所述安装销轴(4)靠近斗齿内侧(25)的位置。

4.如权利要求1所述的斗齿机构，其特征在于：所述斗齿(2)的一端为齿尖(23)，所述斗齿(2)的另一端设有装配槽(24)，所述齿座(1)的端部(13)插设于所述装配槽(24)内，且通过所述安装销轴(4)和所述保护销轴(3)铰接。

5.如权利要求4所述的斗齿机构，其特征在于：所述装配槽(24)的两侧壁呈L型，所述安装销轴(4)设于L型的侧壁的竖向部位，所述保护销轴(3)设于L型的侧壁的横向部位。

6.如权利要求5所述的斗齿机构，其特征在于：所述齿座(1)插设于所述装配槽(24)的端部(13)呈上宽下窄的倒梯形结构。

7.一种挖掘装置，包括斗体，其特征在于：还包括如权利要求1-6任一项所述的斗齿机构。

8.如权利要求7所述的挖掘装置，其特征在于：所述过载保护部件的强度小于所述齿座(1)，以及所述齿座(1)与所述斗体连接部位的强度。

9.如权利要求7所述的挖掘装置，其特征在于：所述齿座(1)焊接在所述斗体上。