一种齿座、斗齿、齿具及挖掘设备的制作方法

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种齿座、斗齿、齿具及挖掘设备。

背景技术：

目前，工程机械如旋挖钻机的钻具在齿头上主要分为截齿和斗齿。其中，截齿在钻具工作的同时绕其自身轴线旋转，主要用于砂石层及岩层；而斗齿在钻具工作时不会绕轴旋转，主要用在黏土土层施工中，效果极佳。

由于现场地质环境的不确定性，施工过程中常常需要更换不同的齿头，以应对不同的地质环境。现有的钻具中，截齿和斗齿是两种截然不同的齿头，两种齿头的结构、安装方式和工作过程有着明显的区别：截齿由于要作自旋运动，因此它的齿柄一般制为圆柱形；而斗齿一般制为非圆的多边形，用于防止其旋转。两种齿头的安装结构也因此存在较大差别，不能通用，当进行齿具类型更换时，需要连同齿头的整个安装结构一起进行更换，极大地降低了生产效率。

有鉴于此，急需一种新的技术方案来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中不同类型的齿头更换不便的问题，提供一种齿座、斗齿、齿具及挖掘设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种齿座，其包括基座及开设在基座上的安装孔，所述安装孔呈圆柱形，所述安装孔的下段内壁设有内花键。

作为进一步的改进，所述内花键包括间隔设置的数个第一卡棱，数个所述第一卡棱之间形成有数个第一卡槽，且所述第一卡棱和所述第一卡槽的延伸方向与所述安装孔的纵深方向一致。

作为进一步的改进，所述第一卡棱的横截面呈v形或方形。

一种斗齿，其包括齿头及一体连接于所述齿头的一端的齿柄，所述齿柄具有圆柱形本体，所述圆柱形本体的外周壁设有外花键。

作为进一步的改进，所述外花键包括间隔设置的数个第二卡棱，数个所述第二卡棱之间形成有数个第二卡槽，且所述第二卡棱和所述第二卡槽的延伸方向与所述齿柄的纵深方向一致。

作为进一步的改进，所述第二卡棱的横截面呈v形或方形。

一种齿具，包括齿座及齿头；

所述齿座为上述的齿座；

所述齿头包括上述的斗齿；

其中，所述齿座的内花键与所述斗齿的外花键咬合连接，以使所述斗齿不发生转动。

作为进一步的改进，所述齿头还包括截齿。

作为进一步的改进，所述齿座通过卡簧限定所述齿头的轴向运动。

一种挖掘设备，其包括上述的齿具。

相比于现有技术，本发明带来如下有益效果：

本发明的齿座设置圆柱形的安装孔，且在安装孔的下段设置用于防止斗齿转动的内花键，当齿座上安装斗齿后，斗齿不会发生转动，符合斗齿的功能定位；当齿座上安装截齿时，截齿可以发生旋转，符合截齿的功能定位，本发明的齿座适配斗齿和截齿两种类型完全不同的齿头，当其应用到挖掘设备上时，可极大的便利不同类型齿头的更换，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明一较佳实施例的齿座的立体图；

图2示出了本发明一较佳实施例的斗齿的俯视图；

图3示出了本发明一较佳实施例的截齿的俯视图；

图4示出了本发明一较佳实施例的斗齿装配在齿座上的装配图；

图5示出了本发明一较佳实施例的截齿装配在齿座上的装配图。

主要元件符号说明：

10-齿具；11-齿座；12-基座；13-安装孔；14-螺纹孔；20-斗齿；21-第一齿头；211-铲面；212-侧面；213-底面；214-凹坑；22-第一齿柄；30-截齿；31-第二齿头；32-第二齿柄；40-内花键；41-第一卡棱；42-第一卡槽；50-外花键；51-第二卡棱；52-第二卡槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明的精髓是提供一种能够适配不同类型齿头的齿座，所述不同类型的齿头包括在工作状态可自旋的截齿和不可自旋的斗齿。即本发明的齿座可装配上述两种齿头使用，且不影响两种齿头的功能发挥。在需要更换齿头的情况下，只需将对应的齿头卸下、替换为另一种齿头即可，而无需拆卸齿座。

现有的挖掘设备如旋挖机等，一般包含几十上百个齿头，将本发明应用于此类设备时，可明显提高现场作业效率。

实施例一

请参阅图1至图3，本实施例提供一种齿具10，其应用于诸如旋挖机等挖掘设备上。

所述齿具10包括齿座11及齿头。

请参阅图1，所述齿座11包括基座12及开设在基座12上的安装孔13，所述安装孔13呈圆柱形，所述安装孔13的下段内壁设有内花键40。

请参阅图2及图3，所述齿头包括斗齿20和截齿30。

请参阅图2及图4，所述斗齿20包括第一齿头21及一体连接于所述第一齿头21的一端的第一齿柄22，所述第一齿柄22具有圆柱形本体，该圆柱形本体的外周壁设有外花键50。第一齿柄22用于与所述安装孔13装配连接，其中，所述外花键50和内花键40相互咬合连接，用于防止所述斗齿20在安装孔13内转动。

请参阅图3及图5，所述截齿30包括第二齿头31及一体连接于所述第二齿头31的一端的第二齿柄32，所述第二齿柄32具有圆柱形本体，该第二齿柄32用于与所述安装孔13装配连接，圆柱形的结构使得所述截齿30可在安装孔13内转动。

需要说明的是，所述斗齿20和所述截齿30上均设有用于防止其从齿座11上脱落的结构，可以有多种方式，例如其中一些实施例中，在齿柄的适当位置凸设一圈卡缘，在齿座的安装孔13内壁上设置一圈向孔内凸出的凸沿，再用卡簧设置在齿柄与安装孔13之间就能实现，本发明的重心不在于此，因此不再展开描述。

本实施例的齿座11设置圆柱形的安装孔13，且在安装孔13的下段设置用于防止斗齿20转动的内花键40，当齿座11上安装斗齿20后，斗齿20不会发生转动，符合斗齿20的功能定位；当齿座11上安装截齿30时，截齿30可以发生旋转，符合截齿30的功能定位，本发明的齿座11适配斗齿20和截齿30两种类型完全不同的齿头，当其应用到挖掘设备上时，可极大的便利不同类型齿头的更换，提高工作效率。

实施例二

本实施例提供一种齿座11及与之适配的斗齿20和截齿30。

请参阅图1，所述齿座11包括圆柱形的基座12，所述基座12上开设有安装孔13，所述安装孔13的纵深方向与所述基座12的长度方向一致，且所述安装孔13呈圆柱形。

请结合参阅图4及图5，具体的，所述安装孔13为盲孔，所述基座12相对安装孔13的一端设有用于将所述齿座11固定安装在挖掘设备上的螺纹孔14。所述螺纹孔14的数量根据所述齿座11本身的大小尺寸而定，在其中一个事实例中，所述螺纹孔14设有两个，均匀地分布在所述基座12的端部。螺纹孔14的纵深方向与所述基座12的长度方向一致。

更具体地，所述基座12的端部呈半球形，该形状设计有利于提高齿座11的安装效率。

所述安装孔13的内部结构与实施例一相同，此处不再赘述。

所述斗齿20与实施例一的区别之处在于：

所述第一齿头21呈三角铲形，该第一齿头21包括两个铲面211、两个侧面212及一个底面213，所述底面213与斗齿20的第一齿柄22连接，所述两个铲面211呈矩形，用于实现铲挖的功能，且每个铲面211的中部还设有内陷的凹坑214，该凹坑214的侧向视图呈弓形，该设计可提高铲挖效率。

所述截齿30为常规截齿，包括第二齿头31及第二齿柄32，所述第二齿头31具有圆锥形外形，所述第二齿柄32一体连接于所述第二齿头31的一端，且所述第二齿柄32呈圆柱形。

本实施例的工作原理为：

1、齿座11的安装：将所述齿座11插置于所述挖掘设备的连接孔内，然后用螺栓将其进行固定。

2、根据现场施工的具体情况，选取斗齿20或截齿30安装于对应的齿座11上：

当选取斗齿20时，将斗齿20的第一齿柄22装配连接于齿座11的安装孔13内，使第一齿柄22的外花键50与安装孔13的内花键40相互咬合，防止斗齿20在齿座11上发生旋转，进而实现斗齿20的功能。

当需要截齿30工作时，只需将斗齿20从齿座11上拆卸下来、再安装截齿30即可。此时，截齿30的第二齿柄32插置连接于所述安装孔13内，由于截齿30的第二齿柄32和安装孔13均是圆柱形，因此截齿30可在齿座11上自由旋转，进而实现截齿30的功能。

本实施例的齿座11可适配两种不同类型的齿头，且不影响两种齿头各自功能的发挥，在需要更换齿头时，无需将对应的齿座11进行拆卸，可极大地提高现场施工效率。

需要说明的是，本实施例中，齿座11的外形设计为圆柱形，这仅仅是本发明的一个具体实施例，但容易理解的是，在其它实施例中，所述齿座11的外形还可以设计为方形、棱形等其它几何形状，只要保证齿座11的安装孔13是圆柱形即可。

所述斗齿20的第一齿头21也不限定为本实施例中的具体形状，还可以设计为楔形或者其它常规斗齿的形状。

实施例三

本实施例提供一种齿具，其包括齿座11及齿头，所述齿头包括斗齿20和截齿30。本实施例的齿座11和斗齿20与上述实施例略有不同，区别之处在于：

请参阅图1，所述的内花键40包括间隔设置的数个第一卡棱41，数个所述第一卡棱41之间形成有数个第一卡槽42，且所述第一卡棱41和所述第一卡槽42的延伸方向与所述安装孔13的纵深方向一致，所述数个第一卡棱41凸设于所述安装孔13的内壁。所述第一卡棱41的横截面为方形，且沿着安装孔13的内壁呈弧形延伸。

请参阅图2，所述的外花键50包括间隔设置的数个第二卡棱51，数个所述第二卡棱51之间形成有数个第二卡槽52，且所述第二卡棱51和所述第二卡槽52的延伸方向与所述第一齿柄22的纵深方向一致。所述数个第二卡棱51凸设于第一齿柄22的下段外壁。此种情况下，所述第一齿柄22的下段的直径小于它的上段的直径，而由数个所述第二卡棱51组成的外壁则与第一齿柄22的上段的直径相当。所述第二卡棱51的横截面为方形，且沿着第一齿柄22的外壁呈弧形延伸。

所述内花键40与所述外花键50相匹配，在装配时相互咬合在一起，即，所述第一卡棱41插置于所述第二卡槽52内，所述第二卡槽52插置于所述第一卡槽42内，用于防止所述斗齿20相对于齿座11发生转动。

实施例四

本实施例与实施例三的区别之处在于：

请参考图1，所述的内花键40包括间隔设置的数个第一卡棱41，数个所述第一卡棱41之间形成有数个第一卡槽42，且所述第一卡棱41和所述第一卡槽42的延伸方向与所述安装孔13的纵深方向一致，所述数个第一卡棱41凸设于所述安装孔13的内壁。所述第一卡棱41的横截面为v形。

请参考图2，所述的外花键50包括间隔设置的数个第二卡棱51，数个所述第二卡棱51之间形成有数个第二卡槽52，且所述第二卡棱51和所述第二卡槽52的延伸方向与所述第一齿柄22的纵深方向一致。所述数个第二卡棱51凸设于第一齿柄22的下段外壁。此种情况下，所述第一齿柄22的下段的直径小于它的上段的直径，而由数个所述第二卡棱51组成的外壁则与第一齿柄22的上段的直径相当。所述第二卡棱51的横截面为v形。

所述内花键40与所述外花键50相互匹配，在装配时相互咬合在一起，即，所述第一卡棱41插置于所述第二卡槽52内，所述第二卡槽52插置于所述第一卡槽42内，用于防止所述斗齿20相对于齿座11发生转动。

上两实施例中的花键结构仅仅是本发明的两个较佳实施例，可以理解的是，在其它实施例中，还可以设置呈上述两种不同横截面的混合，例如将所述第一卡棱41的横截面一半设为方形、一半设为v形，对应的，所述第二卡棱51也作适应性的结构调整，只要所述内花键40和外花键50在结构上能够实现相互咬合，起到防止斗齿20相对齿座11转动的作用即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。