一种仿生挖掘机铲斗的制作方法
【专利摘要】本发明提供的一种仿生挖掘机铲斗，包括底板、边板、斗齿、斗齿销、斗耳板、挂钩，底板下边缘和斗齿形状拟合了鼹鼠前爪形状，提高了底板及斗齿的切削性能；底板外部设有加固板，加固板上设有凸包，提高底板耐磨性；边板外部设有防护板，提高侧面耐磨度；斗齿一段有上下连接板，通过斗齿销与铲斗底板连接，拆卸方便。本发明提供的一种仿生挖掘机铲斗，从结构形式上提高了铲斗的整体切削耐磨性能，有效地避免了挖掘过程中铲斗和斗齿磨损严重、更换频率高等问题，同时铲斗表面不易粘附物料，提高了工作效率的同时，延长了使用寿命。
【专利说明】
一种仿生挖掘机铲斗
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种仿生挖掘机铲斗，属于机械技术领域。
【背景技术】
[0002]作为一种重要的土石方工程作业机械，液压挖掘机在现代化建设中发挥着越来越重要的作用。挖掘机工作装置是挖掘机基本动作的主要执行者，而铲斗作为工作装置中装载物料的主要部分经常出现磨损需更换等问题，挖掘斗曲面形式对切削阻力有重要影响，设计良好的铲斗曲面是减小牵引阻力的主要途径。所以提高铲斗的力学性能变得尤为重要。现代仿生学表明很多生物结构形态经过长期演化形成，构成了优良的生态系统，将仿生学运用于机械也越渐增多。
【发明内容】
[0003]目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种仿生挖掘机铲斗，通过鼹鼠前掌外轮廓拟合底板下边缘和斗齿的轮廓形状，有效地避免了挖掘过程中铲斗和斗齿磨损严重，更换频率高等问题，同时铲斗表面不易粘附物料，提高了工作效率的同时，延长了使用寿命。
[0004]技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0005]—种仿生挖掘机铲斗，其特征在于:包括底板、边板、斗齿、斗耳板、挂钩，
[0006]其中，所述底板下边缘和斗齿形状模仿善于挖掘的鼹鼠前爪形状，通过鼹鼠前爪形状放大图进行拟合，铲斗的底板下边缘的轮廓曲线是由参数方程yi = 5X 10—6x4-5 X 10—4x3+0.023x2-0.68x-16.86，在x取值范围为0_30mm内放大80倍得出的曲线段；斗齿的轮廓曲线是由参数方程y2 = -8.6 X 10—5x3-6 X 10—3x2+0.225x+3.014,在x取值范围为0_15mm内放大6倍得出的曲线段;铲斗的底板、边板、斗耳板、挂钩材质采用16Mn，斗齿的材质采用ZGMnl 3，斗齿为可拆卸式组装在底板上，两侧斗齿可与中间的斗齿进行互换。
[0007]所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于:还包括加固板，底板外部设有加固板，加固板上设有凸包，用于提高底板耐磨性。
[0008]所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于:还包括防护板，边板外部设有防护板，用于提高侧面耐磨度。
[0009]所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于:所述斗齿一段有上下连接板，通过斗齿销与底板连接，拆卸方便。
[0010]有益效果:本发明提供的一种仿生挖掘机铲斗，根据鼹鼠的前掌进行拟合，鼹鼠经常用前掌进行土壤挖掘，经过漫长的时间演化，逐步形成了优化的几何形状和优良的生物力学功能，使其在挖掘过程中能够获得最低的切削阻力，经试验证明，其较传统的挖掘机铲斗切削性能有所提高，并且铲斗表面不易粘附物料，同时对铲斗的侧壁及底部进行了加厚，提高了铲斗的耐磨性，对斗齿结构进行了改进，便于拆卸，整体上在提高了工作效率的同时，延长了使用寿命。
【附图说明】
[0011]图1为本发明仿生挖掘机铲斗整体三维图；
[0012]图2为本发明仿生挖掘机铲斗底部仿生线图；
[0013]图3为本发明仿生挖掘机铲斗的斗齿形式及仿生线图；
[0014]图4为本发明仿生挖掘机铲斗底部加固图；
[0015]图5为本发明仿生挖掘机铲斗底部凸包形式图；
[0016]图6为本发明仿生挖掘机铲斗侧边防护图。
[0017]图中:1:底板;2:斗耳套;3:斗耳板;4:挂钩;5:凸包;6:加固板;7:斗齿;8:边板;9:防护板;10:斗齿销。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0019]如图1为本发明仿生挖掘机铲斗整体三维图，包括底板1、边板8、斗齿7、斗齿销10、斗耳套2、斗耳板3、挂钩4、凸包5、加固板6、防护板9;其中，伊^斗的底板I下边缘和斗齿7形状模仿了善于挖掘的鼹鼠前爪形状，通过鼹鼠前爪形状放大图进行拟合，铲斗的底板I下边缘的轮廓曲线是由参数方程yi = 5 X 10—6x4-5 X 10—4x3+0.023x2-0.68χ-16.86在x取值范围为0-30mm内放大80倍得出的曲线段，如图2所示；斗齿7的轮廓曲线是由参数方程y2 = -8.6X10—5x3-6 X I O—3x2+0.225x+3.014在x取值范围为O-15mm内放大6倍得出的曲线段，如图3所示;铲斗的底板、边板、斗耳板、挂钩的材料采用16 M η (低合金高强度结构钢:含碳量为0.1 % -
0.25%，加入主要合金元素锰(Mn)、硅(Si)、钒(V)、铌(Nb)和钛(Ti)等)，斗齿7采用ZGMnl3(高锰钢)作为材料，实验表明斗齿7两边磨损速度较中间的较快，故当两边斗齿磨损严重时将其与中间的进行互换。
[0020]详细的，如图4所示为本发明的仿生挖掘机铲斗底部加固图，即铲斗的底板I外部设有加固板6，加固板6上设有凸包5，凸包5形式如图5所示，提高了底板耐磨性。
[0021]如图6所示为本发明仿生挖掘机铲斗侧边防护图，即仿生挖掘机铲斗的边板8外部设有防护板9，提高侧面耐磨度。
[0022]如图3所示的仿生挖掘机铲斗的斗齿形式图中，斗齿7—段有上下连接板，通过斗齿销10与底板I连接，可以达到拆卸方便的目的。
[0023]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种仿生挖掘机铲斗，其特征在于:包括底板、边板、斗齿、斗耳板、挂钩， 其中，所述底板下边缘和斗齿形状模仿善于挖掘的鼹鼠前爪形状，通过鼹鼠前爪形状放大图进行拟合，铲斗的底板下边缘的轮廓曲线是由参数方程yi=5 X 10—6x4-5 X 10—4X3+0.023x2-0.68x-16.86，在X取值范围为0_30mm内放大80倍得出的曲线段;斗齿的轮廓曲线是由参数方程y2=_8.6X10—5x3-6 X 10—3x2+0.225x+3.014，在x取值范围为0-15mm内放大6倍得出的曲线段；铲斗的底板、边板、斗耳板、挂钩材质采用16Mn，斗齿的材质采用ZGMnl3，斗齿为可拆卸式组装在底板上，两侧斗齿可与中间的斗齿进行互换。2.根据权利要求1所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于:还包括加固板，底板外部设有加固板，加固板上设有凸包，用于提高底板耐磨性。3.根据权利要求1所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于:还包括防护板，边板外部设有防护板，用于提高侧面耐磨度。4.根据权利要求1所述的仿生挖掘机铲斗，其特征在于:所述斗齿一段有上下连接板，通过斗齿销与底板连接。
【文档编号】E02F9/28GK106049590SQ201610380760
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】苑明海, 俞红焱, 董蓉, 邓坤
【申请人】河海大学常州校区