斗齿组件、挖掘机构和挖掘机械的制作方法_3

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选地,在第一位置,齿座1的齿座前端面17与斗齿2的斗齿前端面27也贴合。该设置同样利于在斗齿2对过载保护结构的作用力超出过载保护结构的许用力之前,斗齿2稳定地处于第一位置。齿座前端面17与斗齿前端面27也均为平面。
[0072]优选地,斗齿组件还包括止挡结构,止挡结构使斗齿2相对于齿座1从第一位置脱离后相对于齿座1不超出第二位置。该设置利于将斗齿2的活动范围限制在一定程度内,利于避免斗齿2因过载而发生位移时完全失效。
[0073]第一实施例中,止挡结构包括安装凸体的凸体前面15和安装凹槽的凹槽前面25,在第二位置,凸体前面15和凹槽前面25贴合以实现止挡功能。
[0074]图10为图3所示的斗齿组件的局部剖视结构示意图。图10中,斗齿2相对于齿座1处于第一位置。如图10所示,本实施例中优选地,凸体顶面14包括以销轴3的轴线为回转轴线的第一回转表面,凹槽底面24包括以销轴3的轴线为回转轴线且与第一回转表面滑动配合的第二回转表面。该设置利于斗齿2发生过载时斗齿2的移动,减少销轴3受到的冲击。
[0075]具体地,本实施例的第一回转表面和第二回转表面为滑动配合的弧柱面。其中,凸体顶面14的垂直于销轴3的轴线的截面为一段以销轴3的轴线为圆心,R为半径的第一圆弧,第一圆弧的两端分别与凸体背面12和凸体前面15相交。凹槽底面24的垂直于销轴3的轴线的截面为一段以销轴3的轴线为圆心,R为半径的第二圆弧,第二圆弧的两端分别与凹槽背面21与凹槽前面25相交。
[0076]过载保护结构的弹性元件4与斗齿2相互作用,在斗齿2对过载保护结构的作用力小于过载保护结构的许用力时,弹性元件4作用于斗齿2以使斗齿2相对于齿座1保持在第一位置,在斗齿2对过载保护结构的作用力大于或等于过载保护结构的许用力时,斗齿2从第一位置脱离。本实施例中,弹性元件4安装于齿座1的安装槽13内。
[0077]弹性元件4优选地为弹簧。本实施例中,弹性元件4为螺旋弹簧。弹性元件4的长度(和/或厚度、数量)、弹性系数、预压力等需根据斗齿2所能成承受的最大弯矩进行选择与校核,斗齿2的抗弯折性能越强,弹簧的弹性系数、预压力等应适当的增大。
[0078]过载保护结构的顶块5传递弹性元件4的弹性力。顶块5安装于齿座1的安装槽13内,且顶块5位于弹性元件4的靠近安装槽13的开口一侧。如图3所示,安装槽13为一方形孔,安装槽13的开口位于凸体顶面14的中部,并大致沿垂直于凸体顶面14的方向延伸。
[0079]图8为图3所示的斗齿组件的顶块的剖视结构示意图。图9为图8所示的顶块的主视结构示意图。如图8和图9所示,顶块5的远离弹性元件4的一端设置有前述的卡接凸起51。卡接凸起51为楔形凸起,楔形凸起与卡接凹槽22的形状匹配。
[0080]如图9所示,顶块5具体地为一个端部带有倾斜端面的长方块体。倾斜端面和与倾斜端面形成锐角的长方块体的侧面的端部形成卡接凸起51。长方块体的宽度与高度应保证其可安装在安装槽13中,并能沿着安装槽13滑动。倾斜端面与前述侧面的夹角大小可以用γ表示,通过适当改变夹角γ的大小可以调整过载保护结构的许用力,夹角γ越大,许用力越大。
[0081]在斗齿2相对于齿座1保持在第一位置时,在弹性元件4的作用下卡接凸起51与卡接凹槽52保持卡接配合,第一槽壁221和第二槽壁222阻止卡接凸起51偏离第一位置。在斗齿2相对于齿座1从第一位置脱离时,斗齿2对过载保护结构的作用力克服弹性元件4的弹性力及顶块5和与顶块5相接触的各表面之间的摩擦力而使卡接凸起51与卡接凹槽52解除配合。
[0082]图11为图3所示的斗齿组件的斗齿相对于齿座的位置变化示意图,其中未剖示的斗齿处于第一位置,剖示的斗齿处于第二位置。图11示出了斗齿组件的过载保护结构的效果Ο
[0083]如图10和图11所示,凸体前面15和凹槽前面25在本实施例中均为平面。斗齿2处于第一位置时,凸体前面15与凹槽前面25形成一定的空间区域Α,凸体前面15与凹槽前面25形成的夹角δ。本实施例中,在设计斗齿组件时,通过改变夹角δ的大小可实现调整斗齿2发生过载保护时能够产生的摆角β,且δ = β。
[0084]以下结合附图对第一实施例的斗齿组件的工作原理进行说明。
[0085]如图4和图10所示,斗齿2相对于齿座1处于第一位置,此时斗齿2与齿座1处于斗齿组件正常工作时的配合状态。在第一位置,凹槽背面21与凸体背面12贴合,凹槽底面24与凸体顶面14贴合,齿座前端面17与斗齿前端面27贴合,卡接凹槽22的开口与安装槽13的开口重合,顶块5以插入方式安装于安装槽13内,形成卡接凸起51的两个表面即倾斜端面和与倾斜端面形成锐角的侧面分别与卡接凹槽22的第二槽壁222和第一槽壁221贴合,顶块5的与卡接凸起51相对的一端与弹性元件4接触,并压缩弹性元件4使之保持一定的预压力。弹性元件4、顶块5、安装槽13及卡接凹槽22共同构成了第一实施例的过载保护结构。
[0086]当齿尖26遇到坚硬地质或较大岩石时,斗齿2将受到较大的转矩,导致斗齿2及其上的楔形凹槽22受力发生偏转,同时向顶块5施加一个作用力,当此作用力足以克服弹性元件4的弹性力及接触面间的摩擦力后,顶块5沿着安装槽13的第二槽壁222移动,同时压缩弹性元件4。当使顶块5发生朝向弹性元件4 一侧移动的力足够大,达到过载保护结构的许用力时,顶块5完全进入安装槽13,此时顶块5的卡接凸起51与卡接凹槽22完全脱离,斗齿2可绕销轴3转动。如图11所示,当凹槽前面25与凸体前面15接触时,斗齿2达到偏转的极限位置即前述的第二位置。
[0087]第一实施例中,由弹性元件4产生的预压力、顶块5的夹角γ决定了过载保护结构的许用力,该许用力的大小宜小于斗齿2发生弯折所能承受的最大力,该许用力可以通过计算得到。
[0088]斗齿2摆过一定角度后,作业对象对斗齿2所在的挖掘机构如抓斗的作用力方向发生改变,使得抓斗顶起,避免斗齿2、齿座1乃至整个抓斗的结构破坏。当抓斗提起后,斗齿2暴露于外部,操作人员可方便的观察到斗齿2的状态以发现问题。
[0089]过载保护结构发生作用后,顶块5的前端与凹槽底面24之间呈线性接触,两者之间产生的阻力较小,此时可使用重锤或其他重物敲击齿尖26部分,或使用其他适合的工具转动斗齿2,使得斗齿2回转到第一位置,顶块5在弹性元件4的弹性力作用下重新与卡接凹槽22配合,可以使过载保护结构重新恢复功能。
[0090]第一实施例的斗齿组件可实现斗齿2安装及正常工作时齿尖26处于较理想的侵入角,提高抓斗的侵入能力,提升挖掘效率,同时能够保证当斗齿2接触到较硬地质或大块岩石时,斗齿2实现回摆,减小侵入角,使得对斗齿2的作用力有利于将抓斗整体顶起,以避免斗齿2因受力过大而造成弯折。在发生过载保护后销轴3正常工作,保证斗齿2不被遗失,可重复使用,提高利用率,从而实现对斗齿、齿座及斗体的过载保护,提高斗齿的重复使用率,延长斗齿组件所在的抓斗和挖掘机械的使用寿命的目的,解决“抓斗效率提升”与“斗齿保护”之间的矛盾。且本实施例中过载保护结构发生作用后不被破坏,可以在将斗齿2恢复到第一位置时重复使用。
[0091]第二实施例
[0092]图12示出了本实用新型第二实施例的斗齿组件的结构。
[0093]如图12所示,第二实施例中,斗齿组件包括齿座1、斗齿2、销轴3和过载保护结构。
[0094]第二实施例与第一实施例的不同在于,第二实施例的过载保护结构包括使斗齿2相对于齿座1保持在第一位置的限位结构。在作用力大于或等于许用力时,限位结构通过自身结构破坏解除对斗齿2相对于齿座1的位置限定。
[0095]具体地,第二实施例的限位结构包括在第一位置时连接斗齿2和齿座1的限位柱6,在作用力大于或等于许用力时限位柱6断裂,从而,斗齿2相对于齿座1可以从第一位置偏呙。
[0096]第二实施例的斗齿组件与第一实施例同样地,可实现斗齿2安装及正常工作时齿尖处于较理想的侵入角,提高抓斗的侵入能力,提升挖掘效率,同时能够保证当斗齿2接触到较硬地质或大块岩石时,斗齿2实现回摆,减小侵入角,使得对斗齿2的作用力有利于将抓斗整体顶起,以避免斗齿2因受力过大而造成弯折。在发生过载保护后销轴3正常工作,保证斗齿2不被遗失,可重复使用,提高利用率。与第一实施例不同的是,由于限位结构被破坏,需要更换限位结构,当然,相比于现有技术中斗齿过载时造成的后果而言,更换限位结构仍然可以有效降低维护的成本和时间。
[0097]第二实施例中其它未说明的部分均可参照第一实施例的相关内容。
[0098]以上实施例不应对本实用新型构成限制,本实用新型还可以通过以上实施例以外的多种实施方式实现。例如:
[0099]安
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