CN110258688A - 一种胀紧式绞刀齿连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种胀紧式绞刀齿连接装置，属于疏浚工程设备技术领域，包括刀齿、齿座和胀紧式齿销；刀齿套装于齿座上，并通过胀紧式齿销固定在齿座上；刀齿的后端一侧设置有突出部，形成容纳胀紧式齿销的刀齿半销孔；在刀齿套入齿座装配到位状态下，与刀齿半销孔对应的齿座上设置有容纳胀紧式齿销的齿座半销孔；刀齿半销孔和齿座半销孔形成一个容纳胀紧式齿销的齿销孔，胀紧式齿销插入到齿销孔中，使刀齿固定在齿座上；胀紧式齿销由一块可变形的橡胶块和一套可纵向挤压橡胶块变形的螺栓组件构成。本发明具有结构简单，装配紧凑，便于实现，制造成本低，经济实用，操作快捷，施工效率高，适用范围广等优点。

Description

一种胀紧式绞刀齿连接装置

技术领域

本发明属于疏浚技术领域，特别是涉及一种胀紧式绞刀齿连接装置。

背景技术

绞吸挖泥船是应用最为广泛的疏浚船型之一，也是唯一能够高效挖掘岩石类的疏浚船舶，而绞刀是绞吸挖泥船的关键部件。绞刀包括刀圈、刀臂和轴毂，轴毂与绞刀轴以螺纹方式连接，在刀臂上焊接有齿座，齿座通过连接装置和绞刀齿连接。绞吸挖泥船工作时，绞刀驱动装置通过绞刀轴驱动绞刀旋转，安装在刀臂上的绞刀齿随着绞刀的旋转和左右摆动运动不断地挖掘水下岩土。

随着港口需要开挖的深度越来越深，开挖岩土的工况越来越复杂，伴随而来的磨损直接导致挖泥机具本体寿命的降低，这意味着刀齿的更换会更加频繁，直接降低绞吸船的有效挖掘时间，此时，更快捷的拆装刀齿就显得尤为重要；另外，在挖掘岩石和复杂工况时，刀齿受力更加复杂，刀齿脱落的风险也加大，这就要求刀齿与齿座的连接形式要更加牢靠。

目前，美国、荷兰、德国等国家都有各自的刀齿与齿座连接方式的专利，有的采用三明治销子的形式，有的利用螺纹拉钩等形式，各自都有自己的特点：三明治销子的形式简单，但拆装费时费力；螺纹拉钩形式复杂，齿座容易磨损；螺纹顶推销的齿销孔会造成刀齿结构强度下降，容易出现刀齿断裂的风险。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种结构简单，固定牢靠，便于拆装，经济实用，适用范围广等特点的胀紧式绞刀齿连接装置，以解决公知技术中存在的拆装不便、固定不牢靠的技术问题。

本发明是这样实现的，一种胀紧式绞刀齿连接装置，包括刀齿、齿座和胀紧式齿销；所述刀齿套装于齿座上，并通过胀紧式齿销固定在齿座上；所述刀齿的后端一侧设置有突出部，形成容纳胀紧式齿销的刀齿半销孔；在刀齿套入齿座装配到位状态下，与所述刀齿半销孔对应的齿座上设置有容纳胀紧式齿销的齿座半销孔；所述刀齿半销孔和齿座半销孔形成一个容纳胀紧式齿销的齿销孔，所述胀紧式齿销插入到齿销孔中，使刀齿固定在齿座上；所述胀紧式齿销由一块可变形的橡胶块和一套可纵向挤压橡胶块变形的螺栓组件构成。

在上述技术方案中，优选的，所述橡胶块呈长方体形状，橡胶块纵向中心轴设有中心通孔，所述螺栓组件包括螺栓和带螺孔底托，所述螺栓从橡胶块一端穿入中心通孔，螺栓与从橡胶块另一端穿入中心通孔的带螺孔底托螺纹连接，纵向挤压橡胶块使其横向膨胀，使刀齿牢固固定在齿座上。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述橡胶块沿其长轴中心并排设有若干个在厚度方向贯穿橡胶块的孔洞。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述螺栓上穿设有挡片。

在上述技术方案中，优选的，所述刀齿半销孔由齿销第一受力面和齿销第一侧向约束面两个相互垂直的面构成，所述齿座半销孔由齿销第二受力面和齿销第二侧向约束面两个相互垂直的面构成；其中，齿销第一受力面和齿销第二受力面用于承受胀紧式齿销的胀紧力，齿销第一侧向约束面和齿销第二侧向约束面用于防止橡胶块发生扭曲变形，使胀紧式齿销的橡胶块仅在宽度方向变形。

在上述技术方案中，优选的，所述齿销孔的底部设置有用于限制胀紧式齿销插入深度的齿销定位凸台，所述齿销定位凸台设置于刀齿半销孔的底部或齿座半销孔的底部。

在上述技术方案中，优选的，所述刀齿包括挖掘物料的齿尖和与齿座配合的齿套，所述齿尖位于刀齿的前部，齿尖连接在齿套上，所述齿座的前部为嵌入齿套的座体。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述齿套为横截面沿其纵轴线不断减小的内六面锥空腔体，所述座体为横截面沿其纵轴线不断减小的六面锥体结构，在刀齿套入齿座装配到位状态下，齿套内腔的下腔面、左上腔面、右上腔面三个面相应的分别与座体的下表面、左上表面、右上表面三个面相匹配，且紧密接触。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述齿尖的纵轴线与齿套的纵轴线之间形成一个斜度，所述齿尖的形状为铲状、凿状或锥状。

在上述技术方案中，进一步优选的，所述齿尖与齿套间设有加强齿筋，加强齿筋为垂直于齿尖的三角形支撑结构。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

1、本发明的胀紧式绞刀齿连接装置，胀紧式齿销由于采用了螺纹压紧的结构，可以使用气动扳手或者电动扳手拆装刀齿，有效降低了工人的劳动强度，提高了刀齿的拆装速度，操作快捷高效，施工效率高；纵向挤压可变形的橡胶块，使得刀齿可牢固的固定在齿座上；

2、本发明的刀齿侧采用突出于刀齿的刀齿半销孔结构，保证刀齿主体上没有孔洞，有效提高了刀齿的结构强度，减小了刀齿断裂的风险；

3、本发明的胀紧式绞刀齿连接装置结构简单，装配紧凑，便于实现，制造成本低，提高了疏浚工程的有效时间利用率，经济实用，有利于降低工程成本；

4、本发明的胀紧式绞刀齿连接装置可用于疏浚领域中绞吸挖泥船用绞刀齿在绞刀齿座上的连接、或耙吸挖泥船用耙齿在耙头齿座上的连接、或反铲挖泥船用铲齿在铲斗齿座上的连接，也可用于陆地挖掘机用铲齿在铲斗齿座的连接等，适用范围广。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的胀紧式绞刀齿连接装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的刀齿与齿座装配后的齿销孔结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的胀紧式齿销的结构示意图；

图4是本发明的胀紧式齿销与刀齿、齿座的位置关系示意图；

图5是本发明的实施例提供的刀齿的结构示意图；

图6是本发明的实施例提供的刀齿的俯视图；

图7是本发明的实施例提供的刀齿内腔的结构示意图；

图8是本发明的实施例提供的齿座的结构示意图一；

图9是本发明的实施例提供的齿座的结构示意图二；

图10是本发明的实施例提供的刀齿与齿座配合面对应关系示意图。

图中：1、刀齿；11、齿尖；12、加强齿筋；13、齿套；14、突出部；15、刀齿半销孔；151、齿销第一侧向约束面；152、齿销第一受力面；16、齿销定位凸台；161、齿销定位面；17、左上腔面；18、右上腔面；19、下腔面；2、齿座；21、座体；22、齿座半销孔；221、齿销第二侧向约束面；222、齿销第二受力面；23、左上表面；24、右上表面；25、下表面；3、膨胀式齿销；31、橡胶块；311、中心通孔；312、孔洞；313、V型缺口；32、螺栓；33、挡片；34、带螺孔底托；4、齿销孔。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1～3所示，本实施例提供一种胀紧式绞刀齿连接装置，包括刀齿1、齿座2和胀紧式齿销3；刀齿1套装于齿座2上，并通过胀紧式齿销3固定在齿座2上，齿座2通过焊接固定在绞刀刀臂上；刀齿1的后端一侧设置有突出部14，形成容纳胀紧式齿销3的刀齿半销孔15；在刀齿1套入齿座2装配到位状态下，与刀齿半销孔对应的齿座2上设置有容纳胀紧式齿销3的齿座半销孔22；刀齿半销孔15和齿座半销孔22形成一个容纳胀紧式齿销3的齿销孔4，胀紧式齿销3插入到齿销孔4中，使刀齿1固定在齿座2上；胀紧式齿销3由一块可变形的橡胶块31和一套可纵向挤压橡胶块变形的螺栓组件构成。

如图3和4所示，橡胶块31呈长方体形状，橡胶块31纵向中心轴设有中心通孔311，螺栓组件包括螺栓32和带螺孔底托34，螺栓32从橡胶块31一端穿入中心通孔311，螺栓32与从橡胶块31另一端穿入中心通孔311的带螺孔底托34螺纹连接，纵向挤压橡胶块31使其横向膨胀，使刀齿1牢固固定在齿座2上。

为使橡胶块在纵向的压缩量更好的转变成橡胶块横向的膨胀量，橡胶块31沿其长轴中心并排设有若干个在厚度方向贯穿橡胶块的孔洞312，孔洞312的数量可为三到七个，孔洞312可为圆形、椭圆形或菱形等，本实施例孔洞的数量优选为五个，孔洞形状优选为圆形。此外，还可使橡胶块31在宽度方向两侧面且每相邻两个空洞312之间设置V型缺口313，可更好的压缩橡胶块。

螺栓32上穿设有挡片33，防止螺栓头旋入中心通孔内。

螺栓32穿过挡片33，再穿入橡胶块31中心通孔311，与从中心通孔另一端穿入的带螺孔底托34螺纹连接，随着螺栓32越拧越紧，挡片33与带螺孔底托34之间的距离就越来越小，挤压可变形橡胶块纵向长度，使得橡胶块横向变宽，起到胀紧刀齿与齿座的目的。

涉及的螺栓32、挡片33和带螺孔底托34的具体技术参数如下：

螺栓：螺纹直径为M5～M10，螺栓的螺纹长度30mm～150mm，螺栓头直径8mm～25mm。

挡片：长方形长度15mm～60mm，宽度10mm～35mm，厚度1mm～3mm，中间穿螺栓的圆孔直径6mm～12mm。

带螺孔底托(本实施例具体包括底部长方形片体和固定在片体中间的内螺纹管)：底部长方形片体长度15mm～60mm，宽度10mm～35mm，厚度1mm～3mm，内螺纹管螺纹直径为M5～M10。

如图2、5和8所示，刀齿半销孔15由齿销第一受力面152和齿销第一侧向约束面151两个相互垂直的面构成，齿座半销孔22由齿销第二受力面222和齿销第二侧向约束面221两个相互垂直的面构成；其中，齿销第一受力面152和齿销第二受力面222用于承受胀紧式齿销3的胀紧力，齿销第一侧向约束面151和齿销第二侧向约束面221用于防止橡胶块31发生扭曲变形，使得胀紧式齿销的橡胶块31仅在宽度方向变形。

如图4和5所示，齿销孔4的底部设置有用于限制胀紧式齿销插入深度的齿销定位凸台16，防止胀紧式齿销插入过深，齿销定位凸台16设置于刀齿半销孔15的底部或齿座半销孔22的底部。本实施例的齿销定位凸台16位于齿销第一受力面152的底部，齿销定位凸台16的上端面为齿销定位面161，齿销定位面161与齿销第一受力面152垂直。胀紧式齿销插入齿销孔，带螺孔底托即卡在齿销定位面处，限制胀紧式齿销插入深度。

如图5～8所示，刀齿1包括挖掘物料的齿尖11和与齿座配合的齿套13，齿尖11位于刀齿1的前部，齿尖11连接在齿套13上，齿座2的前部为嵌入齿套的座体21，齿座的后部是与绞刀刀臂的连接部分，该部分可根据要求设计成不同的结构形状，一般通过焊接的方式与绞刀刀臂连接。

如图7～10所示，齿套13为横截面沿其纵轴线不断减小的内六面锥空腔体，座体21为横截面沿其纵轴线不断减小的六面锥体结构，在刀齿1套入齿座2装配到位状态下，齿套13内腔的下腔面19、左上腔面17、右上腔面18三个面相应的分别与座体21的下表面25、左上表面23、右上表面24三个面相匹配，且紧密接触，刀齿的齿套13受齿座的座体21约束，齿座2承载刀齿1的作用力；此外，座体前端面与齿套内腔对应的底面之间留有一定间隙。在使用过程中由于长期的冲击和磨损的原因，刀齿与齿座的各配合面上会松动，如果留间隙，则可通过进一步拧紧螺栓，使刀齿沿着齿座纵轴线运动一定距离而保持与齿座的贴合状态，进而使刀齿和齿座固定牢固。如果不留间隙，则刀齿在轴向不能移动，从而不能产生补偿作用。

如图5所示，齿尖11的纵轴线与齿套13的纵轴线之间形成一个斜度，齿尖11的形状为铲状、凿状或锥状，可根据不同挖掘土质类型选用不同的形状。

如图5和6所示，齿尖11与齿套13间设有加强齿筋12，加强齿筋12为垂直于齿尖的三角形支撑结构，通过加强齿筋连接齿尖与齿套，从而加强刀齿结构强度。

本发明的具体实施过程：

将刀齿1沿着齿座2座体21的纵轴线方向套装到齿座2上，确保刀齿1的左上腔面17、右上腔面18、下腔面19与齿座2座体21对应的左上表面23、右上表面24、下表面25紧密接触，刀齿1在挖掘过程中受到的冲击力，通过上述三个配合面传递到齿座2上；与此同时，刀齿半销孔15的齿销第一受力面152、齿销第一侧向约束面151、齿销定位面161和齿座半销孔22的齿销第二受力面222、齿销第二侧向约束面221共同构成了容纳胀紧式齿销3的齿销孔4。

将胀紧式齿销3插入到齿销孔4中，直到胀紧式齿销3的带螺孔底托34与刀齿1的齿销定位面161接触，无法再插入为止，由于胀紧式齿销3在松弛状态下与齿销孔4的各接触面均有间隙，很容易插入齿销孔4中。胀紧式齿销3就位后，由于带螺孔底托34的运动被方形齿销孔限定，用气动(或电动)扳手拧紧螺栓32，使挡片33与带螺孔底托34之间的距离越来越小，橡胶块31发生变形，橡胶块上的孔洞312被压扁，橡胶块31宽度方向越来越宽，直到压紧橡胶块31宽度方向两侧的齿销第一受力面152和齿销第二受力面222，使得刀齿1牢靠的固定在齿座2上。由于橡胶块31有缓冲作用，确保刀齿1内腔的左上腔面17、右上腔面18、下腔面19与齿座2座体21对应的左上表面23、右上表面24、下表面25紧密接触。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，包括刀齿、齿座和胀紧式齿销；所述刀齿套装于齿座上，并通过胀紧式齿销固定在齿座上；所述刀齿的后端一侧设置有突出部，形成容纳胀紧式齿销的刀齿半销孔；在刀齿套入齿座装配到位状态下，与所述刀齿半销孔对应的齿座上设置有容纳胀紧式齿销的齿座半销孔；所述刀齿半销孔和齿座半销孔形成一个容纳胀紧式齿销的齿销孔，所述胀紧式齿销插入到齿销孔中，使刀齿固定在齿座上；所述胀紧式齿销由一块可变形的橡胶块和一套可纵向挤压橡胶块变形的螺栓组件构成。

2.根据权利要求1所述的胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，所述橡胶块呈长方体形状，橡胶块纵向中心轴设有中心通孔，所述螺栓组件包括螺栓和带螺孔底托，所述螺栓从橡胶块一端穿入中心通孔，螺栓与从橡胶块另一端穿入中心通孔的带螺孔底托螺纹连接，纵向挤压橡胶块使其横向膨胀，使刀齿牢固固定在齿座上。

3.根据权利要求2所述的胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，所述橡胶块沿其长轴中心并排设有若干个在厚度方向贯穿橡胶块的孔洞。

4.根据权利要求2所述的胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，所述螺栓上穿设有挡片。

5.根据权利要求1或2所述的胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，所述刀齿半销孔由齿销第一受力面和齿销第一侧向约束面两个相互垂直的面构成，所述齿座半销孔由齿销第二受力面和齿销第二侧向约束面两个相互垂直的面构成；其中，齿销第一受力面和齿销第二受力面用于承受胀紧式齿销的胀紧力，齿销第一侧向约束面和齿销第二侧向约束面用于防止橡胶块发生扭曲变形，使胀紧式齿销的橡胶块仅在宽度方向变形。

6.根据权利要求5所述的胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，所述齿销孔的底部设置有用于限制胀紧式齿销插入深度的齿销定位凸台，所述齿销定位凸台设置于刀齿半销孔的底部或齿座半销孔的底部。

7.根据权利要求1所述的胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，所述刀齿包括挖掘物料的齿尖和与齿座配合的齿套，所述齿尖位于刀齿的前部，齿尖连接在齿套上，所述齿座的前部为嵌入齿套的座体。

8.根据权利要求7所述的胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，所述齿套为横截面沿其纵轴线不断减小的内六面锥空腔体，所述座体为横截面沿其纵轴线不断减小的六面锥体结构，在刀齿套入齿座装配到位状态下，齿套内腔的下腔面、左上腔面、右上腔面三个面相应的分别与座体的下表面、左上表面、右上表面三个面相匹配，且紧密接触。

9.根据权利要求7所述的胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，所述齿尖的纵轴线与齿套的纵轴线之间形成一个斜度，所述齿尖的形状为铲状、凿状或锥状。

10.根据权利要求7所述的胀紧式绞刀齿连接装置，其特征在于，所述齿尖与齿套间设有加强齿筋，加强齿筋为垂直于齿尖的三角形支撑结构。