专利名称：一种挖掘机铲斗及其斗齿的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械，特别是涉及一种挖掘机铲斗及其斗齿。
背景技术：
挖掘机是工程机械的一种，广泛用于建筑、道路、矿山等工程领域，主要作用是进行挖掘作业。图I为现有挖掘机的外形结构图，如图I所示，挖掘机的工作部分，主要包括韦产斗(bucket) 110、斗杆(arm) 120和动臂(boom) 130。其中，伊斗110是和被挖掘的砂石直接接触的主要部件。图2为现有铲斗的外形结构图，如图I、图2所示，铲斗110的本体111在斗口 112的下底边处形成斗齿113。斗齿113用于刨开坚硬的地面或砂石，切入地下，因此，斗齿113 —般采用特殊耐磨的材料制成。
图3a、3b、3c、3d、3e分别为现有技术斗齿的俯视图、主视图、仰视图、左视图和右视图，如图所示，斗齿包括楔形斗齿本体300，位于所述楔形斗齿本体300上表面的厚齿面310，由所述楔形本体上表面凹陷下去，并且分布在厚齿面310两侧的薄齿面321、322。如图3b所示的主视图，薄齿面在竖直平面内的投影是一条曲线。如图3c所示的仰视图，为了节约材料，楔形本体300的背面还设置有凹槽331、332。可见，现有挖掘机斗齿，中间为厚齿，两边为薄齿，也就是采用了中间厚，两边薄的结构，使用过程中会因两边薄齿耐磨性差而最先磨损，使得齿尖外观呈尖端分布，进而挖掘效果好。但是，因为薄齿面321、322在竖直平面内的投影是一条曲线。所以凹陷的薄齿和厚齿侧壁之间不是平滑的过渡，而是具有交接线311、312，在交接线处厚度变化太大，在挖掘过程中交接线就成为了应力集中线，容易断裂。并且，因为薄齿本身就薄，楔形斗齿本体300的背面还设置有凹槽331、332，所以斗齿整体薄，强度小，易断裂，且耐磨性不佳，耐久性较差，相对而言适用于沙石较少的土方作业，不适合石方作业，且更换周期较短，使用成本较高，影响挖掘机的工作效率。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种挖掘机铲斗及其斗齿，能够提高斗齿强度和耐磨性，增加斗齿寿命。为了实现上述目的，本发明提供了一种挖掘机铲斗的斗齿，包括楔形斗齿本体；上部厚齿表面，位于所述楔形斗齿本体的上表面；上部薄齿表面，是由所述楔形本体的上表面向下凹陷形成的曲面，位于所述上部厚齿表面的两侧，所述曲面在竖直平面内的投影是围有面积的投影区域。优选地，上述的斗齿中，所述楔形斗齿本体的两侧具有薄齿端面，所述薄齿端面为左窄右宽的梯形。优选地，上述的斗齿中，所述楔形斗齿本体的前端具有端面，所述前端的两侧具有倒角斜面。
优选地，上述的斗齿中，所述倒角斜面在水平面内的投影线与水平线之间的夹角大于10度小于45度。优选地，上述的斗齿中，所述上部厚齿表面与所述端面之间具有过渡面，所述过渡面的倾斜角度大于所述上部厚齿表面的倾斜角度。优选地，上述的斗齿中，还包括下部厚齿表面，位于所述楔形斗齿本体的下 表面；下部薄齿表面，是由所述楔形本体的下表面向内凹陷形成的第二曲面，位于所述下部厚齿表面的两侧，所述第二曲面在竖直平面内的投影为围有面积的第二投影区域。优选地，上述的斗齿中，所述楔形斗齿本体的上表面具有中心条形面，所述中心条形面的左右两侧向所述楔形斗齿本体的内部方向倾斜；所述楔形斗齿本体的下表面具有下表面中心条形面，所述下表面中心条形面的左右两侧向所述楔形斗齿本体的内部方向倾斜。本发明还提供一种挖掘机铲斗，包括斗齿，所述斗齿包括楔形斗齿本体；上部厚齿表面，位于所述楔形斗齿本体的上表面；上部薄齿表面，是由所述楔形本体的上表面向下凹陷形成的曲面，位于所述上部厚齿表面的两侧，所述曲面在竖直平面内的投影是围有面积的投影区域。优选地，上述的挖掘机铲斗中，还包括下部厚齿表面，位于所述楔形斗齿本体的下表面；下部薄齿表面，是由所述楔形本体的下表面向内凹陷形成的第二曲面，位于所述下部厚齿表面的两侧，所述第二曲面在竖直平面内的投影为围有面积的第二投影区域。优选地，上述的挖掘机铲斗中，所述楔形斗齿本体的前端具有端面；所述前端的两侧具有倒角斜面，所述倒角斜面在水平面内的投影线与水平线之间的夹角大于10度小于45度；所述上部厚齿表面与所述端面之间具有过渡面，所述过渡面的倾斜角度大于所述上部厚齿表面的倾斜角度；所述楔形斗齿本体的两侧具有薄齿端面，所述薄齿端面为左窄右宽的梯形。本发明实施例至少存在以下技术效果I)本发明实施例中，上部薄齿表面421、422在竖直平面内的投影为围有面积的投影区域，因此上部薄齿表面421、422是三维曲面(类似于圆柱面加球面的复合曲面的一部分)，所以由厚齿到薄齿的过渡比较均匀，薄齿也呈锥状，不易断裂，提高了斗齿的使用寿命。并且，上部薄齿表面421、422，在由厚齿到薄齿方向也是斜曲面，所以容易卸载这个方向的载荷，能投抵抗更大的挖掘载荷，进一步提闻了斗齿的使用寿命。2)本发明实施例的斗齿继续沿用中间厚，两边薄的结构特点，在保证良好挖掘性的情况下，通过设置上部薄齿表面421、422和下部薄齿表面461、462，使得斗齿截面为双三角加强结构(参考图4和图5d)，提高了斗齿的强度和抗断裂能力，具有了更好的耐磨性。3)所述楔形斗齿本体的两侧具有薄齿端面481、482，所述薄齿端面为左窄右宽的梯形，从而薄齿在横向也成为由厚变薄的梯形，加强了薄齿强度，且具有很好的铸造工艺性，不易出现缩孔缩松等铸造缺陷。4)本发明实施例中，斗齿前端留一过渡面440，保证了最佳切削角度，同时使得接触面积增大，斗齿的耐磨性能增强，斗齿的使用寿命得以延长，减少更换次数，改善了产品的实用性和经济性。5)本发明实施例通过设置倒角斜面431、432，使斗齿前端两角倒角，去掉易磨部位，减小挖掘阻力，降低斗齿重量，提高材料利用率，降低成本。
图I为现有技术的挖掘机的外形结构图；图2为现有技术的铲斗外形结构图；
图3a、3b、3c、3d、3e分别为现有技术斗齿的俯视图、主视图、仰视图、左视图和右视图；图4为本发明实施例的斗齿的立体图；图5a、5b、5c、5d、5e分别为本发明实施例的斗齿的俯视图、主视图、仰视图、左视图和右视图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。图4为本发明实施例的斗齿的立体图，图5a、5b、5c、5d、5e分别为本发明实施例的斗齿的俯视图、主视图、仰视图、左视图和右视图。参考图4图5所不，挖掘机伊斗的斗齿，包括楔形斗齿本体400 ；上部厚齿表面410，位于所述楔形斗齿本体400的上表面；上部薄齿表面421、422，是由所述楔形本体的上表面向下凹陷形成的曲面，位于所述上部厚齿表面410的两侧，所述曲面在竖直平面内的投影为围有面积的投影区域。可见，本发明实施例中，上部薄齿表面421、422在竖直平面内的投影为围有面积的投影区域，因此上部薄齿表面421、422是三维曲面(圆柱面加球面的复合曲面的一部分，所以由厚齿到薄齿的过渡比较均匀，薄齿也呈锥状，不易断裂，提高了斗齿的使用寿命。并且，上部薄齿表面421、422，在由厚齿到薄齿方向也是斜曲面，所以容易卸载这个方向的载荷，而现有技术的薄齿面321、322在由厚齿到薄齿方向是平面，不容易卸载这个方向的载荷，所以本发明实施例能抵抗更大的挖掘载荷，提高装备在石方及冻土等坚硬作业环境下的作业效果，进一步提高了斗齿的使用寿命。参考图4、图5a、图5b,所述楔形斗齿本体的两侧具有薄齿端面481、482，所述薄齿端面为左窄右宽的梯形，从而薄齿在左右方向也成为梯形，加强了薄齿强度，且具有很好的铸造工艺性，不易出现缩孔缩松等铸造缺陷。参考图4、图5b,所述楔形斗齿本体400的前端具有端面430。因此,斗齿端面是一个钝角，不易折损，耐磨性更好，而现有技术(如图3b)的斗齿端面是一个尖锐的角，容易折损。参考图4、图5a，所述前端的两侧具有倒角斜面431、432，所述倒角斜面在水平面内的投影线与水平线(也就是图5a中的中心条形面470)之间的夹角大于10度小于45度。因此，通过设置倒角斜面431、432，使斗齿前端两角倒角，去掉易磨部位，减小挖掘阻力，使斗齿更加锋利，进行挖掘作业时更易击破坚硬地面，降低斗齿重量，提高材料利用率，降低成本。本发明实施例中，所述上部厚齿表面410与所述端面430之间具有过渡面440，所述过渡面440的倾斜角度大于所述上部厚齿表面410的倾斜角度。参考图5c的仰视图，本发明实施例中，斗齿还包括下部厚齿表面450，位于所述楔形斗齿本体400的下表面；下部薄齿表面461、462，是由所述楔形本体的下表面向内凹陷形成的第二曲面，位于所述下部厚齿表面450的两侧，所述第二曲面在竖直平面内的投影为围有面积的第二投影区域。可见，本发明实施例的斗齿，在下表面也采用类似上表面的结构，中间厚两边薄，并且厚齿向薄齿的过渡采用三维曲面(圆柱面加球面的复合曲面)的形状，因此，本发明实施例在进行竖直挖掘作业时，呈棱锥状的斗齿下部也能取得很好的效果，并且也不易断裂。 而现有技术的斗齿下部是平面的仅有两个凹槽，不但不利于刨坑还降低了强度，容易断裂。并且，从整体上来看，(参考图4和图5d)本发明实施例采用了截面双三角加强结构，提高了斗齿的强度和抗断裂能力，具有了更好的耐磨性。参考图4、图5a所示,本发明实施例中，所述楔形斗齿本体400的上表面具有中心条形面470，所述中心条形面的左右两侧向所述楔形斗齿本体400的内部方向倾斜。也就是上表面采用类似屋顶的缓坡形，相对于平面形来说，更容易卸载挖掘压力，方便挖掘，增加了耐磨性。参考图5c，下表面也可以采用类似的结构，所述楔形斗齿本体400的下表面也可以具有下表面中心条形面，所述下表面中心条形面的左右两侧向所述楔形斗齿本体400的内部方向倾斜。此外，本发明还提供了一种挖掘机铲斗的实施例，铲斗包括斗齿，所述斗齿包括楔形斗齿本体400 ；上部厚齿表面410，位于所述楔形斗齿本体400的上表面；上部薄齿表面421、422，是由所述楔形本体的上表面向下凹陷形成的曲面，位于所述上部厚齿表面410的两侧，所述曲面在竖直平面内的投影为围有面积的投影区域。斗齿还可以包括下部厚齿表面450，位于所述楔形斗齿本体400的下表面；下部薄齿表面461、462，是由所述楔形本体的下表面向内凹陷形成的第二曲面，位于所述下部厚齿表面450的两侧，所述第二曲面在竖直平面内的投影为围有面积的第二投影区域。所述楔形斗齿本体400的前端具有端面430 ;所述上部厚齿表面410与所述端面430之间具有过渡面440，所述过渡面440的倾斜角度大于所述上部厚齿表面410的倾斜角度。由上可知，本发明实施例具有以下优势I)本发明实施例中，上部薄齿表面421、422在竖直平面内的投影为围有面积的投影区域，因此上部薄齿表面421、422是三维曲面(类似于圆柱面加球面的复合曲面的一部分)，所以由厚齿到薄齿的过渡比较均匀，薄齿也呈锥状，不易断裂，提高了斗齿的使用寿命。并且，上部薄齿表面421、422，在由厚齿到薄齿方向也是斜曲面，所以容易卸载这个方向的载荷，能投抵抗更大的挖掘载荷，进一步提闻了斗齿的使用寿命。2)本发明实施例的斗齿继续沿用中间厚，两边薄的结构特点，在保证良好挖掘性的情况下，通过设置上部薄齿表面421、422和下部薄齿表面461、462，使得斗齿截面为双三角加强结构(参考图4和图5d)，提高了斗齿的强度和抗断裂能力，具有了更好的耐磨性。3)所述楔形斗齿本体的两侧具有薄齿端面481、482，所述薄齿端面为左窄右宽的梯形，从而薄齿在横向也成为由厚变薄的梯形，加强了薄齿强度，且具有很好的铸造工艺性，不易出现缩孔缩松等铸造缺陷。4)本发明实施例中，斗齿前端留一过渡面440，保证了最佳切削角度，同时使得接触面积增大，斗齿的耐磨性能增强，斗齿的使用寿命得以延长，减少更换次数，改善了产品的实用性和经济性。5)本发明实施例通过设置倒角斜面431、432，使斗齿前端两角倒角，去掉易磨部位，减小挖掘阻力，降低斗齿重量，提高材料利用率，降低成本。
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。
权利要求
1.一种挖掘机铲斗的斗齿，其特征在于，包括 楔形斗齿本体(400)； 上部厚齿表面(410)，位于所述楔形斗齿本体(400)的上表面； 上部薄齿表面(421、422)，是由所述楔形本体的上表面向下凹陷形成的曲面，位于所述上部厚齿表面(410)的两侧，所述曲面在竖直平面内的投影是围有面积的投影区域。
2.根据权利要求I所述的斗齿，其特征在于，所述楔形斗齿本体的两侧具有薄齿端面(481、482)，所述薄齿端面为左窄右宽的梯形。
3.根据权利要求I所述的斗齿，其特征在于，所述楔形斗齿本体(400)的前端具有端面(430)，所述前端的两侧具有倒角斜面(431、432)。
4.根据权利要求3所述的斗齿，其特征在于，所述倒角斜面在水平面内的投影线与水平线之间的夹角大于10度小于45度。
5.根据权利要求4所述的斗齿，其特征在于，所述上部厚齿表面(410)与所述端面(430)之间具有过渡面(440)，所述过渡面(440)的倾斜角度大于所述上部厚齿表面(410)的倾斜角度。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的斗齿，其特征在于，还包括 下部厚齿表面(450)，位于所述楔形斗齿本体(400)的下表面； 下部薄齿表面(461、462)，是由所述楔形本体的下表面向内凹陷形成的第二曲面，位于所述下部厚齿表面(450)的两侧，所述第二曲面在竖直平面内的投影为围有面积的第二投影区域。
7.根据权利要求6所述的斗齿，其特征在于，所述楔形斗齿本体(400)的上表面具有中心条形面(470)，所述中心条形面的左右两侧向所述楔形斗齿本体(400)的内部方向倾斜；所述楔形斗齿本体(400)的下表面具有下表面中心条形面，所述下表面中心条形面的左右两侧向所述楔形斗齿本体(400)的内部方向倾斜。
8.一种挖掘机铲斗，包括斗齿，其特征在于，所述斗齿包括 楔形斗齿本体(400)； 上部厚齿表面(410)，位于所述楔形斗齿本体(400)的上表面； 上部薄齿表面(421、422)，是由所述楔形本体的上表面向下凹陷形成的曲面，位于所述上部厚齿表面(410)的两侧，所述曲面在竖直平面内的投影是围有面积的投影区域。
9.根据权利要求8所述的挖掘机铲斗，其特征在于，还包括 下部厚齿表面(450)，位于所述楔形斗齿本体(400)的下表面； 下部薄齿表面(461、462)，是由所述楔形本体的下表面向内凹陷形成的第二曲面，位于所述下部厚齿表面(450)的两侧，所述第二曲面在竖直平面内的投影为围有面积的第二投影区域。
10.根据权利要求8所述的挖掘机铲斗，其特征在于，所述楔形斗齿本体(400)的前端具有端面(430);所述前端的两侧具有倒角斜面，所述倒角斜面在水平面内的投影线与水平线之间的夹角大于10度小于45度；所述上部厚齿表面(410)与所述端面(430)之间具有过渡面(440)，所述过渡面(440)的倾斜角度大于所述上部厚齿表面(410)的倾斜角度；所述楔形斗齿本体的两侧具有薄齿端面(481、482)，所述薄齿端面为左窄右宽的梯形。
全文摘要
本发明提供一种挖掘机铲斗及其斗齿，斗齿包括楔形斗齿本体；上部厚齿表面，位于所述楔形斗齿本体的上表面；上部薄齿表面，是由所述楔形本体的上表面向下凹陷形成的曲面，位于所述上部厚齿表面的两侧，所述曲面在竖直平面内的投影是围有面积的投影区域。本发明能够提高斗齿强度和耐磨性，增加斗齿寿命。
文档编号E02F9/28GK102733446SQ20111009539
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者燕朋博, 高振国 申请人:斗山工程机械(中国)有限公司