专利名称：一种装卸粒料的斗子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物料装卸转运装置，更具体地说，本实用新型涉及一种颗粒 粉料的装卸转运装置。
背景技术：
矿山和冶炼企业中，大量堆放有各种粒度不一相当坚硬的颗粒粉料，为了对这些 坚硬的颗粒粉料进行装卸转运，通常采用动力钢臂带动的斗子来挖掘堆放的颗粒粉料、并 逐斗地将盛于其中的粒料进行转运移位。取料的过程中，斗子要频繁地以很大的冲击力挖掘堆实程度不同的颗粒粉料，相 应地，矿石或硬金属屑类的颗粒粉料也会持续地冲击斗子整体和切入斗子的金属表面，因 此，斗子破损的原因包括整体受到冲击震荡、疲劳损坏、表面受到磨损和切割，严重的会产 生明显的变形和沟槽；其失效的形式多是斗子整体及其取料口严重磨损变形，终至不能取 料。目前，冶金、矿山企业的堆取料机上的斗子形成一种主要的生产消耗件，单个斗子 的使用寿命仅三个月，已经成为相关企业提高生产和经济效益的严重制约因素。
发明内容针对现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是要提供一种装卸粒料的斗子，该 斗子具有如下优点斗子的整体结构以及斗齿的结构都更加合理，斗齿的抗变形能力和抗 磨损能力均大幅提高，因而能大幅增加斗子的使用寿命。为此，本实用新型的技术解决方案是一种装卸粒料的斗子，其包括弧形的长板、两 边的侧板、连接两块侧板后端及长板顶端并向上延伸的安装板，在长板和侧板底部形成有 多个斗齿，斗齿包括齿底、齿顶，而所述两边侧板底部斗齿的齿顶向外展开成喇叭状，这些 斗齿与所述侧板间的倾角为5 8度；所述长板的厚度与其对角弧长之比为1. 15-1. 30% ； 所述侧板的厚度为长板厚度的90-110%。分析传统的堆取料斗子，其失效主要原因包括斗子整体，在板体的厚度搭配上不 甚合理；斗齿的结构形状，在齿形及其角度设计上也有问题。尽管斗齿表面材料已做了耐磨 处理，但由于其上述结构不甚合理，导致其斗齿容易变形、耐磨性不够，不能有效保证斗子 的使用寿命，也极大影响了企业的生产和经济效益。本实用新型装卸粒料的斗子，在侧板底部斗齿的结构形状上，采取相对侧板外展 的喇叭状的设计，并且优化采取5-8度的外倾角，这样一来，即使斗子频繁不断地以很大的 冲击力挖掘坚硬颗粒粉料时，斜向外展的斗齿既能够保证斗齿对颗粒粉料作有效的挖掘冲 击、其斜面又能够有效减缓颗粒粉料对于斗齿的齿顶、齿底乃至斗子整体的正面对撞冲击 破坏和磨损；而且，与传统斗子的主体厚度相比，本实用新型相应增加了 30%左右即长板 厚度与长板对角弧长之比增至1. 15-1. 30%、且侧板厚度相应增为长板厚度的90-110%。 这样厚度搭配的结构特点，能降低斗子在冲击及反作用中振动的谐振频率、相对运动磨损的频率和幅度，同时，厚度增加还增加了耐磨损、抗冲击、抗变形的富余量，这样综合作用的 结果，大幅增加了主体和斗齿抵抗变形和抵抗磨损的能力，因而大幅增加了斗子的使用寿 命，试用证明本实用新型装卸粒料的斗子在成本上相对传统的提高仅约3%，但工作寿命 却大幅增加为3年，提高了 12倍，由此可见本实用新型斗子的结构改进效果非常显著、性 价比非常高。为进一步提高斗齿的硬度和机械强度、克服齿高比上的薄弱性而增加其粗短率和 结实性，提高斗子工作寿命，本实用新型包括如下的具体结构改进所述斗齿包括板体的基材和基材表面上堆焊的2-3层耐磨合金，每层耐磨合金厚 度为2-5mm。每层堆焊完成后缓冷，再进行后续层的堆焊。所述斗齿的总厚度为所述长板厚度的1. 80-2. 10倍，所述斗齿的高度为长板立高 的6. 5-7. 5%。斗齿的总厚度包括周边堆焊耐磨合金层的总厚度和为达到斗齿总厚度而削 适内部基材的厚度。所述堆焊的耐磨合金层区高度为所述斗齿齿高的1.3-1. 5倍，堆焊耐磨合金层区 的总厚度与斗齿总厚度相等。所述耐磨合金为高碳高铬镍材质。为进一步提高斗子整体的机械强度和结构合理性，有的放矢地改进材质和增加厚 度，保证较高回报地增加工作性能和工作寿命，本实用新型包括如下的具体结构改进所述长板、两边侧板即斗齿基材的材质为低合金结构钢。主体材质选择低合金结 构钢，其具有较好的强度、韧性、抗冲击性、焊接性，能更好适应合金焊条的堆焊。所述长板的对角弧长为1350-1390mm，所述长板的厚度为16mm，所述安装板的厚 度为所述长板厚度的70-80%。为进一步从结构力学上提高斗齿的机械强度和挖掘性能，避免斗齿过高易损，减 少齿顶宽度、增加斗齿密度和斗齿起伏波动比率以提高斗子工效和性能、减小磨损，增加斗 子和斗齿工作寿命，本实用新型包括如下具体结构改进相邻斗齿的齿底距是其齿底宽度的15-25%。所述斗齿的齿底宽为50_55mm，相邻 斗齿的齿底距为9-11mm，每个斗齿占距为59_66mm。所述斗齿的齿高是其齿底距的4-6倍；所述齿顶宽为齿底距的1. 5-2. 5倍。本实用新型斗齿的上述结构改进可以在确保斗齿所受冲击磨损减小、提高斗齿强 度、延长斗齿寿命前提下，减少斗齿及取料口的堆焊范围，降低堆焊成本，提高改进效率。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
图1、2、3分别为传统斗子的主视、右视、俯视角度的局部剖视示意图。图4、5、6分别为本实用新型斗子实施例主视、右视、俯视角度的局部剖视示意图。如图1、2、3，所示分别为传统斗子的主视、右视、和俯视角度的局剖示意图。其包 括弧形的长板10、连接两块侧板后端及长板顶端并向上延伸的安装板20、两边的侧板30， 在长板10和侧板30底部形成有多个斗齿40，斗齿40包括齿底B、齿顶T，由图上尺寸标注 (单位均为mm)可见，传统斗子主要缺陷如下主体包括长板10、侧板30、安装板20，各板厚度均为12mm，强度不够(其它尺寸见 图上标注，不逐一引述)，工作冲击下自身和斗齿40都易变形磨损；斗齿40结构也不合理斗齿40的高度70mm为长板立高710mm的9-10%比例过大、结构较单薄，斗齿40上下表面 与主体钢板表面在同一平面，无倾角，齿顶宽32mm、齿底宽75mm、齿顶距75mm，齿形粗大稀 疏，取料阻力大，矿料对撞斗齿40和主体钢板，冲击、磨损都很大，半齿及主体磨损快；斗齿40 堆焊材料成分为(wt% )C 1. 2-1. 5,Mn 0. 8-1. OXr :15_19、Ni 0. 7-1. 0、 余量成分为Fe。此堆焊材料成分设计存在问题合金强化效果达不到要求，堆焊层区S金 属硬度、耐磨性不够，容易被磨损；堆焊层区S高度为取料口上IOOmm以内，堆焊工作量大， 成本高。由于以上系列原因，造成传统斗子成本不低、但使用寿命却很短。
具体实施方式
如图4、5、6，所示分别为本实用新型斗子实施例的主视、左视、和俯视角度的局剖 示意图(本实施例未标明尺寸与图1、2、3中相应尺寸相同，单位均为mm)。本实用新型斗子 实施例，其包括弧形的长板10、连接两块侧板后端及长板顶端并向上延伸的安装板20、两 边的侧板30，所述长板10、两边侧板30的材质为低合金结构钢。在长板10和侧板30底部 形成有多个斗齿40，斗齿40包括齿底B、齿顶T，而所述两边侧板30底部斗齿40的齿顶T 向外展开成喇叭状，这些斗齿40与所述侧板30间的倾角为7度；由图1、4可见，本实用新型斗子实施例的半径为840mm，长板10弧长约为1/4圆周 长，可算得其弧长840mmXn/2 = 1319mm，则其对角弧长=〔13192+4002〕1/2 = 1378mm ；而 所述长板10的厚度为16mm，与其对角弧长1378之比约为1. 16%;所述侧板30的厚度为长 板10厚度的100%。所述安装板20的厚度12mm为所述长板厚度的75%。所述斗齿40包括板体的基材和基材表面上堆焊的3层高碳高铬镍材质耐磨合金 层S (未予详示)，所述基材的材质为低合金结构钢；堆焊的每层耐磨合金厚度为3. 5mm,斗 齿40的总厚度d = 30mm约为长板厚度的2倍。所述斗齿40的高度50mm为长板立高710mm 的7%，斗齿40的高度比例更粗短、结构更结实，然而斗齿40的齿高却达其齿底距IOmm的 5倍，较之传统齿高70mm为其齿底距32mm的2. 2倍而言，本实施斗齿的波动起伏率大增； 相邻斗齿40的齿底距IOmm是其齿底宽度53mm的19%，这样每个斗齿40占距为63mm、较 传统每个斗齿占距107mm(即75+32)减少40%，因此排齿更密，本实施例齿顶宽22mm为齿 底距的1. 5-2. 5倍，齿顶距40. 7mm，齿顶宽也远小于传统的，齿形更尖锐，挖掘效果更强、磨 损更小。本实用新型耐磨合金堆焊层区S的合金材质重量百分组成为C (3. 0-3. 5), Mn (0. 8-1. 0), Cr (26-32)，Ni (3-5)，Fe (54-63)，余量为杂质，较之传统材质而言，大幅提 高的碳含量可增加固溶强化及合金硬度，大幅提高的铬含量可增进合金的析出强化效果和 耐磨性，更高的镍含量，可确保在高含碳量情况下，既有高耐磨性又有良好的冲击韧性，更 能防脆性断裂；以上的化学成分改进达到了更高硬度、更高耐磨性及更好冲击韧性的综合 优化效果，具备了较好的合金综合性能。堆焊的耐磨合金层区S高度为所述斗齿40齿高的 1. 4倍达到70mm，堆焊层区S的总厚度与斗齿总厚度d相等，较之传统斗齿堆焊的耐磨合金 层区高度低30mm，减少了约30%的耐磨合金堆焊量。
权利要求1.一种装卸粒料的斗子，其包括弧形的长板、两边的侧板、连接两块侧板后端及长板顶 端并向上延伸的安装板，在长板和侧板底部形成有多个斗齿，斗齿包括齿底、齿顶，其特征 在于所述两边侧板底部斗齿的齿顶向外展开成喇叭状，这些斗齿与所述侧板间的倾角为 5 8度；所述长板的厚度与其对角弧长之比为1. 15-1. 30% ；所述侧板的厚度为长板厚度 的 90-110%。
2.如权利要求1所述的装卸粒料的斗子，其特征在于所述斗齿包括板体的基材和基 材表面上堆焊的2-3层耐磨合金，每层耐磨合金厚度为2-5mm。
3.如权利要求2所述的装卸粒料的斗子，其特征在于所述斗齿的总厚度为所述长板 厚度的1.80-2. 10倍，所述斗齿的高度为长板立高的6. 5-7.5%。
4.如权利要求2所述的装卸粒料的斗子，其特征在于所述堆焊的耐磨合金层区高度 为所述斗齿齿高的1.3-1. 5倍，堆焊耐磨合金层区的总厚度与斗齿总厚度相等。
5.如权利要求2所述的装卸粒料的斗子，其特征在于所述耐磨合金为高碳高铬镍材质。
6.如权利要求2所述的装卸粒料的斗子，其特征在于所述长板、两边侧板即斗齿基材 的材质为低合金结构钢。
7.如权利要求1所述的装卸粒料的斗子，其特征在于相邻斗齿的齿底距是其齿底宽 度的 15-25% ο
8.如权利要求1所述的装卸粒料的斗子，其特征在于所述斗齿的齿底宽为50-55mm， 相邻斗齿的齿底距为9-11mm，每个斗齿占距为59_66mm。
9.如权利要求1所述的装卸粒料的斗子，其特征在于所述斗齿的齿高是其齿底距的 4-6倍；所述齿顶宽为齿底距的1. 5-2. 5倍。
10.如权利要求1所述的装卸粒料的斗子，其特征在于所述长板的对角弧长为 1350-1390mm，所述长板的厚度为16mm，所述安装板的厚度为所述长板厚度的70_80%。
专利摘要本实用新型涉及一种装卸粒料的斗子，其包括弧形的长板、两边的侧板、连接两块侧板后端及长板顶端并向上延伸的安装板，在长板和侧板底部形成有多个斗齿，斗齿包括齿底、齿顶，而所述两边侧板底部斗齿的齿顶向外展开成喇叭状，这些斗齿与所述侧板间的倾角为5～8度；所述长板的厚度与其对角弧长之比为1.15-1.30％；所述侧板的厚度为长板厚度的90-110％。本实用新型装卸粒料的斗子整体结构以及斗齿的结构都更加合理，斗齿的抗变形能力和抗磨损能力均大幅提高，因而能大幅增加斗子的使用寿命。
文档编号E02F3/40GK201785785SQ20102053647
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者刘学文, 吴治国, 李祥胜, 王孝伟, 石仕平, 简军 申请人:广东韶钢松山股份有限公司