CN106759629A - 一种挖掘机斗齿 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种挖掘机斗齿，该斗齿包括：齿根部和齿尖部，所述齿根部一端用于与挖掘机挖斗连接，所述齿根部的另一端的套接部分与所述齿尖部套设连接。通过上述技术方案，本发明提供的挖掘机斗齿的齿根部和齿尖部为两段结构，齿根部可以持续使用，更换时只需更换齿尖部，这样的设计使得更换操作简便，节省成本。同时，本发明的挖掘机斗齿采用的高强度耐磨钢的综合性能优良，具有良好的韧性、耐磨性和加工性能。

Description

一种挖掘机斗齿
技术领域
本发明涉及挖掘机配件领域，更具体地，涉及一种挖掘机斗齿。
背景技术
挖掘机，又称挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。在土石方作业中，挖掘机主要依靠其前端的斗轮旋转与臂架回转构成的复合运动不断将物料切下并装入轮斗后进行相关操作。挖掘机斗齿在挖掘机不断的切下物料的过程中发挥着关键的作用，斗齿的作用主要是分离物料、保护铲车和铲斗前壁并延长铲斗前壁的使用寿命。
斗齿是挖掘机的关键易损件，消耗量很大。斗齿的作业对象是矿石、岩石或土，其工况十分恶劣。在挖掘过程中不仅受到严重的磨粒磨损，同时还承受一定的冲击载荷。因此斗齿材料性能的优劣，直接影响斗齿的使用寿命。目前市场上的斗齿主要是精密铸钢件，但精密铸钢件在使用过程中，容易断裂，韧性和抗磨损性能较差，机械维修成本高。同时，斗齿磨损最严重部位在齿尖，但是目前更换斗齿需要将斗齿全部替换，不能只更换齿尖部位，这样整体更换既增加了操作难度也不利于节省成本。
因此，有必要提供一种高强耐磨且更换操作简便的挖掘机斗齿。
发明内容
本发明的目的是提供一种挖掘机斗齿，该挖掘机斗齿具有良好的韧性和耐磨性，并且更换操作方便，节省成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种挖掘机斗齿，该斗齿包括：齿根部和齿尖部，所述齿根部一端用于与挖掘机挖斗连接，所述齿根部的另一端的套接部分与所述齿尖部套设连接。
优选地，所述齿根部包括上齿根板、下齿根板和两侧的加强板，所述上齿根板和所述下齿根板的表面设有多组对应的螺栓孔。
优选地，所述加强板为多个。
优选地，所述齿尖部包括上齿尖板、下齿尖板和两侧的加强角板。
优选地，所述齿尖部为圆锥形或者棱锥形。
优选地，所述套设连接的方式为：所述齿根部的另一端的套接部分外套于所述齿尖部。
优选地，所述套设连接的方式为：所述齿尖部外套于所述齿根部的另一端的套接部分。
优选地，所述连接为螺栓连接或者焊接。
优选地，所述挖掘机斗齿的材质为高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C 0.22-0.25％，Si 0.21-0.26％，Mn1.11-1.14％，B 0.0014-0.0018％，Ni 0.008-0.011％，Cr 0.16-0.19％，Cu0.018-0.032％，Mo 0.002-0.006％，Nb0.018-0.022％，P≤0.014％，S≤0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
优选地，所述高强度耐磨钢还含有以重量百分比计的：Ti 0.018-0.025％。
通过上述技术方案，本发明提供的挖掘机斗齿的齿根部和齿尖部为两段结构，齿根部可以持续使用，更换时只需更换齿尖部，这样的设计使得更换操作简便，节省成本。同时，本发明的挖掘机斗齿采用的高强度耐磨钢的综合性能优良，具有良好的韧性、耐磨性和加工性能。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的左视图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的俯视图。
附图说明：
1、齿尖部 2、齿根部 3、上齿尖板 4、下齿尖板 5、加强角板
6、上齿根板 7、下齿根板 8、加强板 9、螺栓孔 10、螺栓
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的一个实施例的左视图。图2示出了根据本发明的一个实施例的俯视图。
如图1和图2所示，本发明提供一种挖掘机斗齿，该斗齿包括：齿根部2和齿尖部1，所述齿根部2一端用于与挖掘机挖斗连接，所述齿根部2的另一端的套接部分与所述齿尖部1套设连接。设计成齿根部2和齿尖部1的两段结构，在更换时，只需更换齿尖部1，齿根部2可以持续使用，这样的设计使得更换操作简便，节省成本。
在一个示例中，所述齿根部2包括上齿根板6、下齿根板7和两侧的加强板8，所述上齿根板6和所述下齿根板7的表面设有多组对应的螺栓孔9。每个表面的螺栓孔9优选为4个。通过所述螺栓孔9，用螺栓将斗齿固定连接于挖掘机挖斗上。
在一个示例中，所述加强板8为多个。所述加强板8位于所述上齿根板6和所述下齿根板7的两侧，用于加强所述上齿根板6和所述下齿根板7的强度，每一侧的加强板8优选为2个。
在一个示例中，所述齿尖部1包括上齿尖板3、下齿尖板4和两侧的加强角板5。
在一个示例中，所述齿尖部1为圆锥形或者棱锥形。
在一个示例中，所述套设连接的方式为：所述齿根部2的另一端的套接部分外套于所述齿尖部1。此种套设方式可以更好的保护齿尖部。
在一个示例中，所述套设连接的方式为：所述齿尖部1外套于所述齿根部2的另一端的套接部分。
在一个示例中，所述套设连接为螺栓连接或者焊接。
在一个示例中，所述挖掘机斗齿的材质为高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C 0.22-0.25％，Si 0.21-0.26％，Mn 1.11-1.14％，B0.0014-0.0018％，Ni 0.008-0.011％，Cr 0.16-0.19％，Cu0.018-0.032％，Mo 0.002-0.006％，Nb 0.018-0.022％，P≤0.014％，S≤0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明的挖掘机斗齿采用的高强度耐磨钢的综合性能优良，具有良好的韧性、耐磨性和加工性能。当进行焊接加工时，焊接操作方便，焊接性能良好。
在一个示例中，所述高强度耐磨钢还含有以重量百分比计的：Ti0.018-0.025％。含有以上含量Ti使得所述高强度耐磨钢具有更好的耐磨性。
本发明的挖掘机斗齿的材质采用的高强度耐磨钢的硬度高且分布均匀，钢板表面硬度和心部硬度相差不大，板厚为1-30mm的钢板的表面布氏硬度和心部布氏硬度基本一至，板厚为40-50mm的钢板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差20以内，板厚为60-80mm的钢板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差40-50，板厚为90-120mm的钢板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差60-150，其中，心部硬度为钢板二分之一厚度处的硬度。
通过以下实施例对本发明进行进一步说明。
制备例1
一种高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C0.24％，Si 0.25％，Mn 1.13％，B 0.0016％，Ni 0.01％，Cr 0.17％，Cu 0.03％，Mo0.005％，Nb 0.02％，Ti 0.02％，P 0.014％，S 0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
制备例2
一种高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C0.25％，Si 0.26％，Mn 1.14％，B 0.0018％，Ni 0.011％，Cr 0.19％，Cu 0.032％，Mo0.006％，Nb 0.022％，Ti 0.025％，P 0.014％，S 0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
制备例3
一种高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C0.23％，Si 0.22％，Mn 1.12％，B 0.0015％，Ni 0.009％，Cr 0.17％，Cu 0.02％，Mo0.003％，Nb 0.018％，Ti 0.018％，P 0.012％，S 0.0005％，其余为Fe和不可避免的杂质。
制备例4
一种高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C0.24％，Si 0.25％，Mn 1.13％，B 0.0016％，Ni 0.01％，Cr 0.17％，Cu 0.03％，Mo0.005％，Nb 0.02％，P 0.014％，S 0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
对比例1
一种高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C0.24％，Si 0.25％，Mn 1.13％，B 0.0016％，Ni 0.01％，Cr 0.17％，Cu 0.03％，Mo0.001％，Nb 0.02％，Ti 0.02％，P 0.014％，S 0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
对比例2
一种高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C0.24％，Si 0.25％，Mn 1.13％，B 0.0016％，Ni 0.01％，Cr 0.17％，Cu 0.03％，Mo0.005％，Nb 0.015％，Ti 0.02％，P 0.014％，S 0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
对比例3
一种高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C0.24％，Si 0.25％，Mn 1.13％，B 0.0016％，Ni 0.01％，Cr 0.17％，Cu 0.03％，Mo0.005％，Nb 0.03％，Ti 0.02％，P 0.014％，S 0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
测试例1
对制备例1-4和对比例1-3的高强度耐磨钢进行磨粒磨损试验，结果如表1所示。
磨粒磨损试验：设备，MLD-10型动载磨粒磨损试验机；试样，试样尺寸5mm×10mm×40mm，磨损面为10mm×40mm；试验条件，磨料为石英砂，尺寸为8-10目，砂流量为30Kg/h，测试时间36h。
表1
试样 磨损前质量/g 磨损后质量/g 磨损失重/g 磨损率/％
制备例1 16.62430 16.60019 0.02411 0.145％
制备例2 15.89371 15.87051 0.02320 0.146％
制备例3 15.99587 15.97221 0.02366 0.148％
制备例4 16.15781 16.13325 0.02456 0.152％
对比例1 16.60029 16.57341 0.02688 0.162％
对比例2 16.59708 16.56969 0.02739 0.165％
对比例3 16.50789 16.48082 0.02707 0.164％
如表1所示，对比例1-3的磨损率在相同工况条件下要高于制备例1-4，可见本发明的高强度耐磨钢具有更好的耐磨性。
由制备例1-4和对比例1-3的数据可以看出，当材料中的Mo的含量低于0.002％时，材料的强度会下降，当材料中的Nb的含量低于0.018％或者高于0.03％时，材料的强度会下降。
制备例1-3的磨损率在相同工况条件下要低于制备例4，可见Ti的存在使得所述高强度耐磨钢具有更好的耐磨性。
测试例2
对制备例1-4和对比例1-3的高强度耐磨钢进行力学性能测试，结果如表2所示。
拉伸试验：设备，万能材料试验机，试样，试样采用矩形截面试样，满足的条件为其中，l0为试样的初始计算长度，A0为试样的初始截面面积。
硬度试验：采用布氏硬度检测方法，设备，布氏硬度计，试样尺寸为50*50mm，试验条件，试验力为3000KN，球压头直径为10mm，压痕直径为0.24D≤d≤0.6D，d为压痕直径，D为球压头直径。
表2
试样 屈服强度/Mpa 抗拉强度/Mpa 伸长率/％ HRB硬度
制备例1 1430 1701 13 520
制备例2 1428 1687 13 518
制备例3 1409 1675 13 518
制备例4 1398 1651 14 515
对比例1 987 1245 16 475
对比例2 1020 1297 15 475
对比例3 1015 1263 15 475
如表2所示，对比例1-3的拉伸性能在相同条件下要低于制备例1-4，可见本发明的高强度耐磨钢具有更好的强度和韧性。
由制备例1-4和对比例1-3的数据可以看出，当材料中的Mo的含量低于0.002％时，材料的强度和韧性会下降，进而使得拉伸性能下降，当材料中的Nb的含量低于0.018％或者高于0.03％时，材料的强度和韧性会下降，进而使得拉伸性能下降。
制备例1-3的拉伸性能在相同条件下要好于制备例4，可见Ti的存在使得所述高强度耐磨钢具有更好的强度和韧性。
如表2所示，对比例1-3的布氏硬度在相同条件下要低于制备例1-4，可见本发明的高强度耐磨钢具有更好的硬度。
测试例3
对本发明的制备例1-制备例4的高强度耐磨钢进行硬度均一性试验。
硬度均一性试验：采用布氏硬度检测方法，设备，布氏硬度计，试样尺寸为50*50mm，试验条件，试验力为3000KN，球压头直径为10mm，压痕直径为0.24D≤d≤0.6D，d为压痕直径，D为球压头直径。
制备例1-20、制备例2-20、制备例3-20和制备例4-20，分别为采用制备例1至制备例4的材质，板厚为20mm的钢板；制备例1-50、制备例2-50、制备例3-50和制备例4-50，分别为采用制备例1至制备例4的材质，板厚为50mm的钢板；制备例1-80、制备例2-80、制备例3-80和制备例4-80，分别为采用制备例1至制备例4的材质，板厚为80mm的钢板；制备例1-120、制备例2-120、制备例3-120和制备例4-120，分别为采用制备例1至制备例4的材质，板厚为120mm的钢板。
表3
由表3可知，板厚为20mm的钢板的表面布氏硬度和心部布氏硬度基本一至，板厚为50mm的钢板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差5，在20以内，板厚为80mm的钢板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差45，在40-50以内，板厚为120mm的钢板的表面布氏硬度和心部布氏硬度相差100，在60-150以内，因此，本发明的高强度耐磨钢的硬度分布均匀，钢板表面硬度和心部硬度相差不大。
实施例1
一种挖掘机斗齿，包括：齿根部2和齿尖部1，所述齿根部2一端与挖掘机挖斗连接，所述齿根部2的另一端的套接部分外套于所述齿尖部1。在套接部分用螺栓10固定连接，所述齿根部2包括上齿根板6、下齿根板7和两侧的加强板8，每侧设有2个加强板8，所述所述上齿根板6和所述下齿根板7的表面设有4个对应的螺栓孔9。所述齿尖部1为空心锯齿形，包括上齿尖板3、下齿尖板4和两侧的加强角板5。所述挖掘机斗齿的材质为高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C0.24％，Si 0.25％，Mn 1.13％，B0.0016％，Ni 0.01％，Cr 0.17％，Cu 0.03％，Mo 0.005％，Nb 0.02％，Ti 0.02％，P0.014％，S 0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
在同样的工况条件下，使用本发明的挖掘机斗齿，可以使用的时间相当于现有的挖掘机斗齿的工作周期的两倍或以上。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种挖掘机斗齿，其特征在于，该斗齿包括：齿根部(2)和齿尖部(1)，所述齿根部(2)一端用于与挖掘机挖斗连接，所述齿根部(2)的另一端的套接部分与所述齿尖部(1)套设连接。
2.根据权利要求1所述的挖掘机斗齿，其中，所述齿根部(2)包括上齿根板(6)、下齿根板(7)和加强板(8)，所述上齿根板(6)和所述下齿根板(7)的表面设有多组对应的螺栓孔(9)。
3.根据权利要求2所述的挖掘机斗齿，其中，所述加强板(8)为多个。
4.根据权利要求1所述的挖掘机斗齿，其中，所述齿尖部(1)包括上齿尖板(3)、下齿尖板(4)和加强角板(5)。
5.根据权利要求1所述的挖掘机斗齿，其中，所述齿尖部(1)为圆锥形或者棱锥形。
6.根据权利要求1所述的挖掘机斗齿，其中，所述套设连接的方式为：所述齿根部(2)的另一端的套接部分外套于所述齿尖部(1)。
7.根据权利要求1所述的挖掘机斗齿，其中，所述套设连接的方式为：所述齿尖部(1)外套于所述齿根部(2)的另一端的套接部分。
8.根据权利要求1所述的挖掘机斗齿，其中，所述套设连接为螺栓连接或者焊接。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的挖掘机斗齿，其中，所述挖掘机斗齿的材质为高强度耐磨钢，所述高强度耐磨钢含有以重量百分比计的以下化学成分：C 0.22-0.25％，Si0.21-0.26％，Mn 1.11-1.14％，B 0.0014-0.0018％，Ni 0.008-0.011％，Cr 0.16-0.19％，Cu 0.018-0.032％，Mo 0.002-0.006％，Nb 0.018-0.022％，P≤0.014％，S≤0.002％，其余为Fe和不可避免的杂质。
10.根据权利要求9所述的挖掘机斗齿，其中，所述高强度耐磨钢还含有以重量百分比计的：Ti 0.018-0.025％。
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