CN111472411B - 一种挖掘机挖斗刃板保护结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种挖掘机挖斗刃板保护结构，适用于挖掘机使用。在铲斗前端的斗齿与刃板连接处之间设有保护块，保护块包括连接柄，连接柄两侧分别设有保护块头部，连接柄与斗齿内侧连接处设有截面为半圆形结构的橡胶块，橡胶块内设有两根平行设置的弹簧，弹簧两端穿过橡胶块分别与两个保护块头部相连接，橡胶块的宽度与斗齿与刃板连接处宽度相同，保护块头部紧贴在斗齿的两侧。其结构稳定，弹簧结构设计和橡胶垫片的使用可以使保护块头部与斗齿侧面紧密贴合，减小物料进入缝隙对焊缝造成破坏的可能性，整体结构可以减少原来结构焊缝前端应力，并且随着保护块长度的改变可以改善焊缝头部应力分布，有效提高刃板总成部件使用寿命用。

Description

一种挖掘机挖斗刃板保护结构
技术领域
本发明涉及一种挖掘机挖斗刃板保护结构，尤其适用于挖掘机挖斗上使用，属于挖掘机挖斗技术领域。
背景技术
挖掘机挖斗作为重要结构件，挖斗中斗齿和刃板是主要耐磨部件。斗齿与刃板之间的连接主要采用焊接的方式。焊接是一种重要的连接成型手段，广泛应用于机械结构件之间的连接，焊缝质量直接影响到挖斗结构的性能，焊接结果的好坏以及在使用过程中焊缝的耐磨程度将直接决定挖斗的使用寿命。
有限元模拟技术是通过建立与实际构件相近的模型，并在构件上施加实际生产中受到的载荷，通过计算机模拟的方法对模型进行仿真模拟，来探究最优的结构设计和制造工艺。这种通过计算机有限元模拟的方法来确定最优结构和最优制造工艺，相比原始的制造真实构件来进行性能对比的实验方法能够节省更多的时间，节约生产成本，并可以有效解决复杂工程分析计算问题，其在机械制造、材料加工、汽车设计制造、航空航天、船舶、土木建筑等领域已经有广泛的使用。
在原有的挖掘机挖斗结构中，由于斗齿与刃板之间缝隙较小且结构复杂，很难在该位置设计一种结构对刃板进行保护，由于斗齿侧面是复杂的曲面，实际使用中容易渗入物料对焊缝产生破坏。在实际载荷中焊缝受到的应力不均匀，容易发生破坏，影响挖斗的使用寿命。因此加强对斗齿刃板以及焊缝的保护是提高挖斗使用寿命重要的方法。
发明内容
针对上述技术的不足之处，提供一种结构简单，使用效果好，成本低的挖掘机挖斗刃板保护结构。
为实现上述技术目的，一种挖掘机挖斗刃板保护结构，其特征在于：在挖掘机铲斗前端的每一个斗齿与刃板连接处之间设有一个与刃板前沿紧密贴合，有效提高刃板使用寿命的保护块，所述保护块的外缘结构为等腰梯形结构或者圆弧结构，斗齿与刃板连接处外边缘焊缝，焊缝两端一直延伸至保护块两侧，并根据保护块两侧长度调节。
所述保护块包括连接柄，连接柄两侧分别设有保护块头部，连接柄与斗齿内侧连接处设有截面为半圆形结构的橡胶块，橡胶块内设有两根平行设置的弹簧，弹簧两端穿过橡胶块分别与两个保护块头部相连接，弹簧受拉应力，其中橡胶块的宽度与斗齿与刃板连接处宽度相同，保护块头部紧贴在斗齿的两侧。
连接柄两侧与保护块头部连接处设有相互匹配的滑槽，滑槽长度大于保护块头部长度，保护块头部只能在滑槽内滑动，不能发生转动，并通过滑槽对保护块头部进行限位。
保护块的头部高于焊缝，从而保护焊缝，保护块的长度可以根据实际工况进行调节，可以改善焊缝前端的应力分布。
保护块和斗齿以及刃板之间采用焊接连接成一个整体，焊接方式均采用多层多道焊。
连接柄与保护块头部之间设有橡胶垫片，通过弹簧对保护块头部的拉紧作用以及橡胶垫片的弹性变形使斗齿与保护块头部紧密贴合，减小了物料进入缝隙对焊缝造成破坏的倾向。
在保护块头部设有橡胶垫片的一侧上设有凹槽，便于橡胶垫片的定位与安装，在橡胶垫片和橡胶块上均设有通孔，便于弹簧的安装。
有益效果：
本发明在刃板和斗齿连接处两侧设有结构，在连接柄对应位置设有滑槽，保护块头部和连接柄贴合更紧密结构更稳定，且便于保护块头部的安装与更换；在保护块头部与斗齿接触的一侧设有橡胶垫片，两端保护块头部之间采用特殊的弹簧结构进行连接，弹簧的拉紧作用以及橡胶垫片的弹性变形使斗齿与保护块紧密贴合，减小了物料进入缝隙对焊缝产生破坏的可能性；在斗齿与刃板之间设有橡胶块，可以起到减缓冲击的作用。保护块的长度可以根据工况加以调节，同时调节对应的焊缝长度，可以减少原来结构焊缝前端应力，并且随着保护块长度的改变可以改善焊缝头部应力分布，提高刃板总成部件使用寿命。本发明中的保护块结构特殊，保护效果明显，在本技术领域能有广泛的实用性。
附图说明
图1为本发明挖掘机挖斗刃板保护结构分解结构示意图；
图2为本发明挖掘机挖斗刃板保护结构的组装后结构示意图；
图3为本发明挖掘机挖斗刃板保护结构刃板组装后的主视图；
图4(a)上焊缝位置应力分布对比图；
图4(b)上刃板位置应力分布对比图；
图4(c)下焊缝位置应力分布对比图；
图4(d)下刃板位置应力分布对比图。
图中：1-保护块头部，2-橡胶垫片，3-连接柄，4-橡胶块，5-斗齿，6-弹簧，7-焊缝，8-刃板，a-滑槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步说明：
如图1、图2和图3所示，本发明的挖掘机挖斗刃板保护结构，在挖掘机铲斗前端的每一个斗齿5与刃板8连接处之间设有一个与刃板前沿紧密贴合，有效提高刃板8使用寿命的保护块，所述保护块的外缘结构为等腰梯形结构或者圆弧结构，斗齿5与刃板8连接处外边缘焊缝7，焊缝7两端一直延伸至保护块两侧，并根据保护块两侧长度调节；所述保护块包括连接柄3，连接柄3两侧分别设有保护块头部1，连接柄3两侧与保护块头部1连接处设有相互匹配的滑槽a，滑槽a长度大于保护块头部1长度，保护块头部1只能在滑槽内滑动，不能发生转动，并通过滑槽a对保护块头部1进行限位，在保护块头部1设有橡胶垫片2的一侧上设有凹槽，便于橡胶垫片2的定位与安装，在橡胶垫片2和橡胶块4上均设有通孔，便于弹簧6的安装，连接柄3与斗齿5内侧连接处支架内设有截面为半圆形结构的橡胶块4，橡胶块4内设有两根平行设置的弹簧6，弹簧6两端穿过橡胶块4分别与两个保护块头部1相连接，弹簧受拉应力，拉应力大小为32N-100N，其中橡胶块4的宽度与斗齿5与刃板8连接处宽度相同，保护块头部1紧贴在斗齿5的两侧。
保护块的头部1高于焊缝7，从而保护焊缝7，保护块头部1对应的焊缝7长度为20mm-50mm，保护块的长度可以根据实际工况进行调节，可以改善焊缝7前端的应力分布，保护块和斗齿5以及刃板8之间采用焊接连接成一个整体，焊接方式均采用多层多道焊，连接柄3与保护块头部1之间设有橡胶垫片2，通过弹簧6对保护块头部1的拉紧作用以及橡胶垫片2的弹性变形使斗齿5与保护块头部1紧密贴合，减小了物料进入缝隙对焊缝7造成破坏的倾向，
采用有限元模拟分析的方法进行保护块及整体机构的模拟。
所述的采用有限元模拟的方法具体分为三维模型的建立和对所建立模型的静力场模拟。
斗齿刃板几何模型建模的具体步骤如下：
1)采用三维造型软件根据现有挖掘机斗齿刃板总成部件的几何形状及尺寸，建立三维模型；
2)在步骤1)建立的模型的基础上，在斗齿与刃板之间添加保护块结构，保护块头部对应的焊缝长度为20mm，保护块头部比焊缝长度稍长；
3)在步骤1)建立的模型的基础上，在斗齿与刃板之间添加保护块结构，保护块头部对应的焊缝长度为50mm，保护块头部比焊缝长度稍长；
第一步，在模拟软件中导入建立好的三维模型，定义各部件的材料性能；
第二步，采用八节点六面体对模型进行网格划分，在焊缝7附近采用尺寸较小的网格，而在远离焊缝7的位置采用尺寸较大的网格；
第三步，定义边界条件，模拟实际工况施加载荷；
第四步，查看分析模拟结果，如图4(a)、4(b)、4(c)和4(d)所示，设定保护块头部1对应的焊缝7长度为20mm-50mm，焊缝7以及焊缝位置对应的刃板8处最大应力降低，焊缝7前端应力相对焊缝材料的强度来说降低10％，降低效果明显，而且焊缝7前端的应力降低随着保护块长度的增加降低更明显，在焊缝7前沿的应力分布也更加均匀。

Claims (6)

1.一种挖掘机挖斗刃板保护结构，其特征在于：在挖掘机铲斗前端的每一个斗齿（5）与刃板（8）连接处之间设有一个与刃板前沿紧密贴合，有效提高刃板（8）使用寿命的保护块，所述保护块的外缘结构为等腰梯形结构或者圆弧结构，斗齿（5）与刃板（8）连接处外边缘焊缝（7），焊缝（7）两端一直延伸至保护块两侧，并根据保护块两侧长度调节；
所述保护块包括连接柄（3），连接柄（3）两侧分别设有保护块头部（1），连接柄（3）与斗齿（5）内侧连接处设有截面为半圆形结构的橡胶块（4），橡胶块（4）内设有两根平行设置的弹簧（6），弹簧（6）两端穿过橡胶块（4）分别与两个保护块头部（1）相连接，弹簧受拉应力，其中橡胶块（4）的宽度与斗齿（5）与刃板（8）连接处宽度相同，保护块头部（1）紧贴在斗齿（5）的两侧。
2.根据权利要求1所述的挖掘机挖斗刃板保护结构，其特征在于：连接柄（3）两侧与保护块头部（1）连接处设有相互匹配的滑槽（a），滑槽（a）长度大于保护块头部（1）长度，保护块头部（1）只能在滑槽内滑动，不能发生转动，并通过滑槽（a）对保护块头部（1）进行限位。
3.根据权利要求1所述的挖掘机挖斗刃板保护结构，其特征在于：保护块的头部（1）高于焊缝（7），从而保护焊缝（7），保护块的长度可以根据实际工况进行调节，可以改善焊缝（7）前端的应力分布。
4.根据权利要求1所述的挖掘机挖斗刃板保护结构，其特征在于：保护块和斗齿（5）以及刃板（8）之间采用焊接连接成一个整体，焊接方式均采用多层多道焊。
5.根据权利要求1所述的挖掘机挖斗刃板保护结构，其特征在于：连接柄（3）与保护块头部（1）之间设有橡胶垫片（2），通过弹簧（6）对保护块头部（1）的拉紧作用以及橡胶垫片（2）的弹性变形使斗齿（5）与保护块头部（1）紧密贴合，减小了物料进入缝隙对焊缝（7）造成破坏的倾向。
6.根据权利要求5所述的挖掘机挖斗刃板保护结构，其特征在于：在保护块头部（1）设有橡胶垫片（2）的一侧上设有凹槽，便于橡胶垫片（2）的定位与安装，在橡胶垫片（2）和橡胶块（4）上均设有通孔，便于弹簧（6）的安装。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112281974A (zh) * 2020-11-23 2021-01-29 中国矿业大学 一种齿轮驱动摆动、液压增强挖掘力的挖斗

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4663867A (en) * 1985-10-02 1987-05-12 Esco Corporation Locking device for whisler type adapter
CN205012399U (zh) * 2015-09-15 2016-02-03 徐州工程学院 一种挖掘机铲斗刃板斗齿防护结构
WO2016186510A1 (en) * 2015-05-21 2016-11-24 Komatsu Kvx Llc Nuf System for releasable attachment of an excavation tooth
CN107386356A (zh) * 2017-08-30 2017-11-24 宁波吉威熔模铸造有限公司 一种挖掘机斗齿的制作工艺
CN108076648A (zh) * 2015-09-10 2018-05-25 卡特彼勒公司 用于作业工具的护罩保持系统
CN210288525U (zh) * 2019-06-14 2020-04-10 三一重机有限公司 一种铲斗及挖掘机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4663867A (en) * 1985-10-02 1987-05-12 Esco Corporation Locking device for whisler type adapter
WO2016186510A1 (en) * 2015-05-21 2016-11-24 Komatsu Kvx Llc Nuf System for releasable attachment of an excavation tooth
CN108076648A (zh) * 2015-09-10 2018-05-25 卡特彼勒公司 用于作业工具的护罩保持系统
CN205012399U (zh) * 2015-09-15 2016-02-03 徐州工程学院 一种挖掘机铲斗刃板斗齿防护结构
CN107386356A (zh) * 2017-08-30 2017-11-24 宁波吉威熔模铸造有限公司 一种挖掘机斗齿的制作工艺
CN210288525U (zh) * 2019-06-14 2020-04-10 三一重机有限公司 一种铲斗及挖掘机

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