一种挖掘机挖斗用分体斗齿及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种挖掘机挖斗用分体斗齿及其制造方法，它由齿后的制造、齿尖的制造与装配三个步骤完成挖掘机挖斗用分体斗齿的制造；本挖掘机挖斗分体斗齿将斗齿分为齿后与齿尖采用不同材质分开锻造，其中齿尖采用材料耐磨性能优于齿后的使用材料，齿后由40Cr、42CrMo等普通材料经过普通热处理方法制成，齿尖由20CrMnTi、38CrMoLA、GCr15等耐磨材料经过耐磨热处理方法制成；经本制造方法制造的齿后可以反复使用，工艺要求降低，成本也大幅度下降，内在质量与表面质量均能保证；由于齿尖重量很轻（约占总重量的1/3），齿尖选用了耐磨材料和增强耐磨性的热处理工艺，使得齿尖的耐磨性大幅提高。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及机械设备制造领域，特别是一种挖掘机挖斗用分体斗齿及其制造方法。
技术介绍
:挖掘机是一种重要的工程机械，其应用非常广泛；为了方便挖掘，传统挖掘机的挖斗都设置有突出的挖掘齿（简称斗齿），斗齿通过插销与斗齿座连接，在正常使用中，斗齿会很快磨损，影响挖掘的顺利进行，然而斗齿磨损后无法修复，只能更换，成本很高；目前市场上所有的斗齿都是整体的，而损坏主要在齿尖2，当齿尖2报废后，可以考虑再重新装一个齿尖2继续所有，这样就可以降低一半以上的成本。再者，如果采用锻造来生产斗齿，由于其形状的特殊性，普通方法是不能一次锻造成型的，不仅工艺复杂，而且成本高，外观差；如果分成两部分进行锻造，其工艺要求就非常低了，成本大幅度下降，内在质量与外观质量均能保证。目前，挖掘机斗齿的成型技术，主要是铸造与锻造；铸造件约占总量的80%，挖掘机斗齿是挖掘机的重要部件，类似于人的牙齿，也是易损件。国内挖掘机的保有量早在2010年就突破两百万台，由于斗齿的工作环境往往很恶劣，在采石场普通斗齿的使用寿命只有三天（约36小时）左右。国内生产的最好斗齿，其寿命也少有超过十天的，其损坏形式主要是磨损。对于市场需求量如此之大，寿命如此之短的斗齿，研究其结构和耐磨性就有了实际意义；磨损是斗齿最主要的损坏形式，国内外都在研究这个问题，其研究方向就是两个：一是选用什么材料？二是选用什么样的热处理？从俄罗斯进口的一种斗齿，居然用的是硬质合金，成本之高可想而知，如果将其分成两部分，由于齿尖2重量很轻（约占总重量的1/3），就可以考虑齿尖2选用耐磨材料和选用增强耐磨性的热处理工艺，成本上升就可以接受了。目前，中国专利文献公开的专利CN102619253B中，公开了一种挖掘机斗齿；包括具有安装部的齿座和开设有销孔并具有空腔的斗齿，所述的齿座和斗齿之间通过销子固连，所述的齿座安装部上开设有竖向设置的条形安装槽并在安装槽上沿横向方向开设有安装口，所述的销子上开设有腔室并在腔室内固连有弹性件，所述的弹性件上固连有卡固件且所述的卡固件一部分向外凸起并卡接在安装口内；该专利提到了挖掘机斗齿容易断裂且不易更换的问题，但仅仅只是提到了齿座和斗齿的连接方式，并未对齿座和斗齿材料及工艺做相应描述。目前，中国专利文献公开的专利CN102900112A中，公开了一种挖掘机的铲斗；专利中提到挖掘齿通过螺栓与铲斗固定连接；在长时间使用而导致挖掘齿磨损后，可以将挖掘齿拆下进行更换，而无需连通铲斗一起更换，所述铲斗的端部设有安装孔，所述挖掘齿的尾端伸入至安装孔内，所述螺栓穿过安装孔的孔壁和挖掘齿，从而将挖掘齿与铲斗固定连接，并在挖掘齿的头端的表面通过焊接设置有硬质合金层；该专利同样提到挖掘机斗齿容易断裂且不易更换的问题，但也提到了齿座和斗齿的连接安装方式，在挖掘齿的头端的表面通过焊接设置有硬质合金层，也只能短暂的延长使用寿命，挖掘齿的头端内芯的材料及耐磨性并未得到改变，也未对齿座和斗齿材料及工艺做相应描述。
技术实现思路
:本专利技术的目的是为了解决上述存在的问题，通过对斗齿进行分体制造后再连接成一个整体，齿尖2采用耐磨材料和耐磨热处理方法，后部选用普通材料和普通热处理方法，且可以反复使用（即齿尖2可换），以达到降低成本、延长寿命的目的，提供一种挖掘机挖斗分体斗齿及其制造方法。本专利技术是采用如下技术方案实现其专利技术目的：一种挖掘机挖斗分体斗齿，它由齿后1与齿尖2组成；并在齿后1上设有连接凸台3、凹槽4、安装孔5，其中连接凸台3设于齿后1底部，凹槽4设于齿后1下部四个角上，安装孔5设于齿后1上部；在齿尖2上设有凹槽4、凸条6与连接凹孔7，其中凹槽4设于齿尖2四个角上，凸条6设于齿尖2前后两侧，连接凹孔7设于齿尖2顶部。本专利技术为了便于斗齿安装在挖掘机挖斗上，设有安装孔5；安装孔5设计在齿后1上部，安装孔5有两个，为相对设计。本专利技术为了实现齿尖2的可换及齿后1的重复使用，设有连接凸台3与连接凹孔7；连接凸台3设于齿后1底部；连接凹孔7设于齿尖2顶部；连接凸台3与连接凹孔7的凸出与凹进必须反向对应，以起到连接部位的作用；其凸出与凹进部分的形状必须是相同的，其截面尺寸根据斗齿受力进行计算来决定，尺寸公差根据连接方法决定；所述凸出与凹进部分的截面形状可以分为圆形、菱形或者其他形状；所述连接方法有过盈常温下压配、过盈中温下压配、过盈高温下压配（简称红套）、锻造挤压配合等，也可以采用高强度拉紧螺栓8拉紧；起连接作用的凸出与凹进部分，采用锥度原理同于钻头与钻套的锥度连接方法。本专利技术为了实现斗齿减少与物料的接触面积，使得斗齿更容易插入物料，且插得更深，设有凹槽4与凸条6；凹槽4设于齿后1下部四个角与齿尖2四个角上；凸条6设于齿尖2前后两侧。本专利技术中所述的凹槽4为设于齿后1下部四个角与齿尖2四个角上，在使用过程中，可以保证齿尖2齿尖2与后部厚度均匀，在齿尖2磨损后，后部同样保持尖锐状态，减少了与物料的接触面积，使得斗齿更容易插入物料；而凸条6类似加强筋，保障了齿尖2齿尖2与后部同时具有耐磨性与韧性。本专利技术中所述的齿后1与齿尖2由两种不同材质的材料制成，齿尖2采用耐磨材料，齿后1选用普通材料；其中齿尖2采用材料耐磨性能应优于齿后1的使用材料，齿后1由40Cr、42CrMo等普通材料制成，齿尖2由20CrMnTi、38CrMoLA、GCr15等耐磨材料制成。挖掘机挖斗分体斗齿的制造方法为：齿后的制造9：①锻造成形：选用合适圆钢经过成形模锻压成形；②热处理：锻造成形后经正火处理以消除锻造形成的温度应力和变形应力；③机床加工：使用机床加工出连接凸台3（有安装适配孔的加工出安装适配孔），公差按过盈配合选用；④热处理调质处理：采用淬火后高温回火的热处理方法对工件进行处理，使其硬度在HRC40-45；⑤表面高频淬火：对工件表面进行高频淬火，使其表面硬度为HRC52-60；⑥检验：检验加工后的齿后是否符合图纸要求，将不符合要求的回炉，符合要求的备用；齿尖的制造10：①锻造成形：选用合适圆钢经过成形模锻压成形；②热处理：锻造成形后经正火或退火处理以消除锻造形成的温度应力和变形应力；③机床加工：使用机床加工出连接凹孔7（有安装适配孔的加工出安装适配孔），公差按过盈配合选用；④热处理调质处理：采用淬火后高温回火的热处理方法对工件进行处理，使其硬度在HRC40-50；⑤表面处理：可将工件选用热处理渗碳淬火、表面氮化处理、表面高频淬火；选用热处理渗碳淬火时，渗碳深度选用1.6-2.0毫米本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖掘机挖斗分体斗齿，它由齿后(1)与齿尖(2)组成，其特征在于，在齿后(1)上设有连接凸台(3)、凹槽(4)、安装孔(5)，其中连接凸台(3)设于齿后(1)底部，凹槽(4)设于齿后(1)下部四个角上，安装孔(5)设于齿后(1)上部；在齿尖(2)上设有凹槽(4)、凸条(6)与连接凹孔(7)，其中凹槽(4)设于齿尖(2)四个角上，凸条(6)设于齿尖(2)前后两侧，连接凹孔(7)设于齿尖(2)顶部；所述的齿后(1)与齿尖(2)由两种不同材质的材料制成，齿尖(2)采用耐磨材料，齿后(1)选用普通材料；齿后(1)与齿尖(2)的连接方法可采用过盈常温下压配、过盈中温下压配、过盈高温下压配（简称红套）、锻造挤压配合等，也可以采用高强度拉紧螺栓(8)拉紧；起连接作用的凸出与凹进部分，采用锥度原理同于钻头与钻套的锥度连接方法。

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机挖斗分体斗齿，它由齿后(1)与齿尖(2)组成，其特征在于，在齿后(1)上
设有连接凸台(3)、凹槽(4)、安装孔(5)，其中连接凸台(3)设于齿后(1)底部，凹槽(4)设于
齿后(1)下部四个角上，安装孔(5)设于齿后(1)上部；在齿尖(2)上设有凹槽(4)、凸条(6)与
连接凹孔(7)，其中凹槽(4)设于齿尖(2)四个角上，凸条(6)设于齿尖(2)前后两侧，连接凹
孔(7)设于齿尖(2)顶部；所述的齿后(1)与齿尖(2)由两种不同材质的材料制成，齿尖(2)采
用耐磨材料，齿后(1)选用普通材料；齿后(1)与齿尖(2)的连接方法可采用过盈常温下压
配、过盈中温下压配、过盈高温下压配（简称红套）、锻造挤压配合等，也可以采用高强度拉
紧螺栓(8)拉紧；起连接作用的凸出与凹进部分，采用锥度原理同于钻头与钻套的锥度连接
方法。
2.根据权利要求1中所述的一种挖掘机挖斗分体斗齿，其特征是采用高强度拉紧螺栓
(8)拉紧安装齿后(1)与齿尖(2)时，拉紧螺栓(8)连接安装在连接凸台(3)与连接凹孔(7)中
间，与齿后(1)、齿尖(2)安装方向平行。
3.根据权利要求1所述的一种挖掘机挖斗分体斗齿，其特征在于设有连接凸台(3)与连
接凹孔(7)；连接凸台(3)设于齿后(1)底部；连接凹孔(7)设于齿尖(2)顶部；连接凸台(3)与
连接凹孔(7)的凸出与凹进必须反向对应，以起到连接部位的作用；其凸出与凹进部分的形
状必须是相同的，其截面尺寸根据斗齿受力进行计算来决定，尺寸公差根据连接方法决定；
所述凸出与凹进部分的截面形状可以分为圆形、菱形或者其他形状。
4.根据权利要求1所述的一种挖掘机挖斗分体斗齿，其特征是设有凹槽(4)与凸条(6)，
所述的凹槽(4)设于齿后(1)下部四个角与齿尖(2)四个角上，在使用过程中，可以保证
齿尖(2)尖部与后部厚度均匀，在尖部磨损后，后部同样保持尖锐状态，减少了与物料的接
触面积，使得斗齿更容易插入物料；而凸条(6)类似加强筋，保障了齿尖(2)尖部与后部同时
具有耐磨性与韧性。
5.根据权利要求1或2或3所述一种挖掘机挖斗分体斗齿，其特征是齿后(1)与齿尖(2)
由两种不同材质的材料制成，齿尖(2)采用材料耐磨性能应优于齿后(1)的使用材料。
6.根据权利要求1或2或3所述一种挖掘机挖斗分体斗齿，其特征是齿后(1)由40Cr、
42CrMo普通材料中一种制成，齿尖(2)由20CrMnTi、38CrMoLA、GCr15耐磨材料中一种制成。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的一种挖掘机挖斗分体斗齿，其特征是在齿后(1)上
设有与挖斗安装的安装孔(5)；安装孔(5)设计在齿后(1)上部，安装孔(5)有两个，为相对设
计。
8.一种挖掘机挖斗分体斗齿的制造方法，它由齿后的制造(9)、齿尖的制造(10)与装配
(11)三个步骤完成挖掘机挖斗用分体斗齿的制造，其特征是
齿后的制造(9)：①锻造成形：选用40Cr或42CrMo圆钢经过成形模锻压成形；
②热处理：锻造成形后经正火处理以消除锻造形成的温度应力和变形应力；
③机床加工：使用机床加工出连接凸台(3)（使用钻床钻出拉紧螺栓(8)的沉头孔与杆
部孔，有安装适配孔的加工出安装适配孔），公差按过盈配合选用；
④热处理调质处理：采用淬火后高温回火的热处理方法对工件进行处理，使其硬度在
HRC40-45；
⑤表面高...

【专利技术属性】
技术研发人员：李令禹，
申请(专利权)人：李令禹，
类型：发明
国别省市：江苏;32