一种耐磨型铲齿及使用其的挖掘机铲斗的制作方法

1.本实用新型涉及铲齿技术领域，特别涉及一种耐磨型铲齿及使用其的挖掘机铲斗。


背景技术：

2.挖掘机在进行挖掘作业时，通常在挖斗的末端设有铲齿，铲齿是挖掘机上的重要易耗部件，其主要是由齿座和齿尖组成，二者靠销轴连接，以防止挖掘作业时挖斗的磨损程度过大需要频繁替换，磨损后仅更换铲齿即可；同时由于有铲齿的存在，与挖掘物体接触时的接触面减小，更容易铲挖破碎物料，因此在挖掘领域被使用的较为广泛。
3.但现有的铲齿多由合金钢或其他金属材质制成，在相对较短的作业周期内，其磨损程度较大，导致铲齿本身需要频繁的更换，影响挖掘作业效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种耐磨型铲齿及使用其的挖掘机铲斗，旨在解决现有技术中的铲齿易磨损，需要频繁更换，影响挖掘作业效率的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种耐磨型铲齿，包括铲齿本体，所述铲齿本体的一端设有用于铲挖物体的齿尖，其另一端设有安装部，所述安装部开设有用于与齿座插接固定的安装槽，所述齿尖从靠近所述安装部的一端向远离所述安装部的一端其厚度逐渐减小；
6.所述齿尖上设有用于增加所述齿尖强度的连接部，且所述连接部的一端与所述安装部连接；
7.所述齿尖内设有用于增加所述齿尖耐磨性的增强体，所述增强体为公知的陶瓷基复合材料。
8.铲齿在使用过程中磨损情况较为严重，为此本方案在齿尖处设置了连接部起到增强作用，同时在齿尖内部增设了增强体起到进一步增强的作用，保证铲齿的强度和耐磨性，增强体由陶瓷基复合材料制成，较于金属制的齿尖更为耐磨，延长了整个耐磨型铲齿的使用寿命。
9.优选地，所述增强体开设有多个孔洞，且所述增强体每平方分米内含有的所述孔洞数量为8
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30个，以进一步提高铲齿的强度和耐磨性。
10.优选地，相邻两个所述孔洞之间的间距l1为7
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10mm，保证孔洞分布的较为均匀，提高铲齿的耐磨强度和使用寿命。
11.优选地，所述增强体的厚度d1：所述齿尖厚度d2＝1：(1.5
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2.5)，降低生产成本的同时，增强体的厚度占比足够大，铲齿的耐磨性较好。
12.优选地，所述增强体与所述齿尖上表面之间的距离l2为3
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6mm，增强体在齿尖内部，先磨损齿尖的外表面再磨损内部的增强体，保持增强体与齿尖上表面在这一距离时，铲齿的使用寿命延长效果较佳。
13.优选地，所述连接部位于所述齿尖上表面的中部、并将所述齿尖分为第一区域和第二区域；
14.所述第一区域上设有用于增加所述第一区域一侧强度的凸起，所述凸起连接所述安装部、所述齿尖的上表面和所述连接部。由于齿尖在铲挖物体时，可能出现两边受力不同的情况，因此在该侧设置凸起，以增加这一侧的强度，保证磨损粒度较大的一侧强度足够大，第一区域和第二区域两侧使用寿命近似。
15.优选地，所述安装部还设有用于辅助固定齿座的连接孔，所述连接孔竖向贯穿所述铲齿本体。铲齿本体的安装部与齿座除去通过安装槽插接固定外，齿座的一侧还通过插销穿过连接孔与安装部实现辅助固定，连接方式更为牢固。
16.优选地，所述安装槽从靠近所述齿尖的一端向远离所述齿尖的一端其内径逐渐增大，以保证更好的卡接效果。
17.优选地，所述安装槽呈六边形，连接方式更为稳定。
18.除此之外，本实用新型还提出一种挖掘机铲斗，使用如上述任一项所述的耐磨型铲齿。
19.本技术提供一种耐磨型铲齿及使用其的挖掘机铲斗，具有如下有益效果：通过在铲齿内设置具有孔洞的增强体，制备时高温液态的铲齿原料可与增强体进一步反应，两者的界面结合处具有较多弥散分布的硬质相，使得铲齿和增强体的界面结合效果更佳，改善了铲齿的耐磨性能，同时本方案中特殊的铲齿结构，进一步延长了了铲齿的使用寿命，同时还保证了使用过程中齿尖里外侧的磨损程度比较近似。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型耐磨型铲齿的结构示意图；
22.图2为本实用新型耐磨型铲齿另一角度的结构示意图；
23.图3为本实用新型的耐磨型铲齿的俯视图；
24.图4为本实用新型的耐磨型铲齿的剖面结构示意图；
25.图5为本实用新型的耐磨型铲齿增强体的结构示意图。
26.附图中：1
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铲齿本体、2
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齿尖、21
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连接部、22
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第一区域、221
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凸起、23
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第二区域、3
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安装部、31
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安装槽、32
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连接孔、4
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增强体、41
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孔洞。
27.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
31.如图1至图5所示，一种耐磨型铲齿，包括铲齿本体1，所述铲齿本体1的一端设有用于铲挖物体的齿尖2，其另一端设有安装部3，所述安装部3开设有用于与齿座插接固定的安装槽31，所述齿尖2从靠近所述安装部3的一端向远离所述安装部3的一端其厚度逐渐减小；
32.所述齿尖2上设有用于增加所述齿尖2强度的连接部21，且所述连接部21的一端与所述安装部3连接；
33.所述齿尖2内设有用于增加所述齿尖2耐磨性的增强体4，所述增强体4为公知的陶瓷基复合材料。
34.本方案中的耐磨型铲齿安装在挖掘机铲斗上。该耐磨型铲齿的制作过程是由高温液态的金属基铲齿原料浇注到固定有增强体4的铲齿模具中冷却固化形成的，固化后产品即为该耐磨型铲齿。即耐磨性铲齿及其内部的增强体4一体成型，此时增强体4固化在齿尖2内部，并且在高温铲齿原料的冲击下，增强体4会与上述原料进一步反应，使得增强体4与齿尖2的接触面具有较多弥散分布的硬质相，如w、cr、nb、mo的碳化物等，因此两者的界面结合强度较高，增加了铲齿1的整体强度，延长了其使用寿命。本方案中采用的陶瓷基复合材料主要由铁、锰或其合金与w、cr、nb、mo、ti或v元素的碳化物或氮化物混匀后烧结形成，因此陶瓷基增强材料制得的增强体4本身耐磨性能较佳，弥散分布的硬质相也进一步改善了增强体4附近铲齿的耐磨性，延长了铲齿1的使用寿命。增强体4横向设置在齿尖2内，以减小齿尖2的厚度，增强体4多为矩形。
35.铲齿本体1的前端为齿尖2，后端为安装部3，安装部3内设有空心的安装槽31，在整体设计上安装部3所在的一端整体体积较大，使安装槽31的内部空间较大用于与挖掘机铲斗的齿座固定，接触面积更大，固定方式较为稳定；而齿尖2所在的一端相对呈扁平状，便于进行铲挖，并且齿尖2的厚度由后端至前端逐步减小，使齿尖2的末端更为尖锐，便于破开物体。此外，齿尖2上还设有连接部21，连接部21整个突出于齿尖2的上表面，与铲齿一样，连接部21从靠近所述安装部3的一端向远离所述安装部3的一端其厚度逐渐减小，保证了铲齿前端的锋利度，同时又由于连接部21的存在，增加了齿尖2整体的强度，延长其使用寿命，齿尖2末端的边角处呈圆弧形过渡，使得铲齿齿尖2的两侧更为平滑，容易插入物体中，减少铲齿的磨损。
36.由于铲齿主要用于挖掘物体，齿尖2末端的磨损程度最大，因此，增强体4通常设置在靠近齿尖2末端的位置，在其他实施例中也可以设置在其他位置，或者在多个位置均设置增强体4，针对不同物料的磨损效果适应性进行调整。
37.进一步地，所述增强体4开设有多个孔洞41，且所述增强体4每平方分米内含有的
所述孔洞41数量为8
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30个。增强体4上的孔洞41可以使液态的高温金属基铲齿1原料填充在这些孔洞41中，因此每个孔洞41附近均有弥散分布的硬质相，使增强体4与铲齿1的界面结合性能更佳，较于整块无任何孔洞41的增强体4，本方案中的铲齿1整体的机械性能更佳，更为耐磨，使用寿命更长。但孔洞41的个数不能设置的过多，否则铲齿1占据体积过多，不能体现出增强体4的增强效果，对于铲齿1的耐磨改善效果不明显，增强体4每平方分米内含有的孔洞41数量在8
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30个时，对于铲齿1的耐磨增强效果最佳，铲齿1的使用寿命较于常规的铲齿1延长了2倍以上，至于每个铲齿中孔洞41的具体个数，可以根据不同挖掘场景进行适应性调整。本方案中的孔洞41形状可以适应性调整，如圆形、矩形、三角形、多边形甚至异型等，本实施例中优选为六边形。
38.进一步地，相邻两个所述孔洞41之间的间距l1为7
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10mm。相邻的两个孔洞41之间的间距代表了所有孔洞41分布的疏密程度，当孔洞41分布的过于密集时，增强体4本身的性能降低，不能较好的体现出耐磨增强效果；孔洞41分布的过于稀疏时，增强体4和铲齿1的结合效果未达到最佳，只有在相邻两个孔洞41之间的间距l1为7
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10mm时，铲齿1的耐磨性提升效果最佳。本方案中的间距l1具体指两个孔洞41之间的最小距离，任意相邻的两个孔洞41之间的间距均在该范围内。
39.进一步地，所述增强体4的厚度d1：所述齿尖2厚度d2＝1：(1.5
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2.5)。由于增强体4由陶瓷基复合材料制成，制备原料种类较多，整体制作成本较高，因此为了保证该耐磨型铲齿的生产成本较低，同时又使铲齿与增强体4的结合性能最佳，将增强体4的厚度d1与整个铲齿1厚度d2比控制在1：(1.5
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2.5)，增强体4的制作材料相对较少，但可以达到较好的改善铲齿的耐磨性能和使用寿命。
40.进一步地，所述增强体4与所述齿尖2上表面之间的距离l2为3
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6mm。增强体4需要被铲齿1完全包覆才能起到较好的结合效果，具体需要控制增强体4与铲齿1外壁面之间的距离l2为3
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6mm，同时又不能使铲齿的末端厚度过大，否则不利于铲齿的挖掘，增强体4与铲齿1上表面的距离不应过大，否则铲齿1已经被磨损到较薄时才能磨损到里层的增强体4，对铲齿的耐磨性的改善效果较差。
41.进一步地，所述连接部21位于所述齿尖2上表面的中部、并将所述齿尖2分为第一区域22和第二区域23；
42.所述第一区域22上设有用于增加所述第一区域22一侧强度的凸起221，所述凸起221连接所述安装部3、所述齿尖2的上表面和所述连接部21。
43.连接部21位于齿尖2的中部，对于第一区域22和第二区域23的整体增强效果较为平衡，但铲齿在使用过程中，铲齿的外侧相对里侧磨损程度要更大，为了保证使整个齿尖2的里外侧的寿命趋于一致，在外侧即第一区域22处设置了凸起221，增加了该侧的强度，并且在挖掘作业时，凸起221的存在可以使受理更为分散，进一步延长了该侧的使用寿命，大大提高了整个齿尖2的整体寿命。
44.进一步地，所述安装部3还设有用于辅助固定齿座的连接孔32，所述连接孔32竖向贯穿所述安装部3。连接孔32位于安装槽31所在的一侧，用于辅助固定铲斗的齿座，连接孔32贯穿整个安装部3，并且呈竖向设置，当齿座的一端插接在安装槽31内部时，由于齿座上开设有对应的通孔，因此将插销依次穿过连接孔32和齿座的通孔，再从连接孔32的下端穿出时，用螺母等将插销的两端固定，即可实现铲齿和齿座的稳固连接。
45.进一步地，所述安装槽31从靠近所述齿尖2的一端向远离所述齿尖2的一端其内径逐渐增大。安装槽31用于与齿座插接固定，安装槽31内侧的空间相对要小，外侧的空间相对大，使得齿座插入方便的同时，与铲齿的安装槽31固定方式更为稳定。
46.进一步地，所述安装槽31呈六边形。本方案中的安装槽31呈六边形，并且六边的安装槽31顶边比底边的小很多，使得齿座插接固定在安装槽31内部后不容易脱出。在其他实施例中，安装槽31可以设置为圆形、矩形、三角形、其他多边形甚至异形结构等，适应性进行调整。
47.除此之外，本实用新型还提出一种挖掘机铲斗，使用如上述任一项所述的耐磨型铲齿。该挖掘机铲斗使用了上述任一项所述的耐磨型铲齿，由于挖掘机铲斗采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有效果，在此不再一一赘述。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。