金剛石納米改性挖掘機斗齒的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種金剛石納米改性挖掘機斗齒，包括具有安裝部的齒座和具有連接部的齒尖，齒座的安裝部和齒尖的兩連接部上開設有處于同一軸心線上的銷孔，齒座的安裝部插入于齒尖的兩連接部之間且通過插入銷孔內的齒銷連接，齒座和齒尖為金剛石納米改性42CrMo鋼材質，齒座的安裝部和齒尖的兩連接部間設有緩沖層。其采用金剛石納米改性42CrMo鋼材制作以改善其靜態(tài)接觸磨損下的磨損性能，并在齒座和齒尖間設置緩沖層以改善其動態(tài)工作情況下的設備間的磨損性能，延長其使用壽命，降低生產成本，提高挖掘機效率。
【專利說明】金剛石納米改性挖掘機斗齒

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及挖掘機斗齒【技術領域】，特別公開一種金剛石納米改性挖掘機斗齒。

【背景技術】
[0002]挖掘機斗齒是挖掘機上的重要部件，類似于人的牙齒，也是易損件，是由齒座和齒尖組成的組合斗齒，二者靠銷軸連接。由于斗齒磨損失效部分是齒尖，只要更換齒尖即可。
[0003]斗齒是挖掘機的易損配件之一，在生產成本中占有很大比例，因此，它的使用合理與否，對于降低生產成本，提高設備效率，具有重要意義。據陳再良等人的統(tǒng)計(陳再良等，礦用挖掘機斗齒的研制，礦上機械，1992(9):9-11)，磨損失效是最主要的失效模式，占到90-95%。因此，對于提高斗齒的耐磨性能的研究較多，主要從使用材料、生產工藝和斗齒結構等方面進行改進。
[0004]專利CN103510571A公開了一種耐磨型挖掘機斗齒，包括齒尖、工作段、連接端，所述齒尖和工作段為流線等腰梯形，齒尖部包裹有復合耐磨層，復合耐磨層與齒尖靠銷軸連接。通過設置符合耐磨層提高其耐磨損特性，從而提高挖掘機的工作效率。專利CN103774714A公開了一種挖掘機斗齒，其正反面及兩側面從齒尖向上至中段分布著凹凸圓弧曲面，凹凸圓弧曲面的包絡線為對數螺旋線，正反面對數螺旋線的極點設置在挖掘機鏟斗的鉸接孔中心。其通過凹凸的圓弧曲面設計減少了斗齒與物料的接觸面積，從而有效地延長斗齒的壽命，并提高挖掘效率。但是上述專利的挖掘機斗齒，在結構方面仍未考慮齒座和齒尖間的緩沖性能以提高其耐磨損性能，在斗齒材料的選擇方面僅限于增設耐磨層，其耐磨性能的提高水平有限。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種金剛石納米改性挖掘機斗齒，其采用金剛石納米改性42CrMo鋼材制作以改善其靜態(tài)接觸磨損下的磨損性能，并在齒座和齒尖間設置緩沖層以改善其動態(tài)工作情況下的設備間的磨損性能。
[0006]本實用新型提供的一種金剛石納米改性挖掘機斗齒，包括具有安裝部的齒座和具有連接部的齒尖，齒座的安裝部和齒尖的兩連接部上開設有處于同一軸心線上的銷孔，齒座的安裝部插入于齒尖的兩連接部之間且通過插入銷孔內的齒銷連接，齒座和齒尖為金剛石納米改性42CrMo鋼材質，齒座的安裝部和齒尖的兩連接部間設有緩沖層。
[0007]42CrMo鋼屬于超高強度鋼，具有高強度和韌性，淬透性也較好，無明顯的回火脆性。采用金剛石納米粉對42CrMo鋼改性處理，使42CrMo鋼材的深表層納米重構，改性后的42CrMo鋼材具有高硬度、高抗拉強度、高導熱性、高耐磨性，大大提高挖掘機斗齒的耐磨性能，延長其使用壽命，降低生產成本，提高挖掘機效率。
[0008]所述的金剛石納米改性42CrMo鋼材，在熱處理下納米金剛石在42CrMo鋼材基體的表層快速擴散，42CrMo鋼材向奧氏體轉變的同時實現表層的納米重構；其由下述方法制備得到:將42CrMo鋼材埋伏于金剛石納米粉中，添加烷基苯磺酸鈉和甘油硬脂酸酯，其中烷基苯磺酸鈉的重量為金剛石納米粉重量的1-8%。，甘油硬脂酸酯的重量為金剛石納米粉重量的1-3%。，梯度升溫至1000-1500°C后進行保溫。
[0009]齒座的安裝部和齒尖的兩連接部間增設緩沖層以彌合間隙，一方面可以減小沖擊力對液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)的影響，另一方面也可以阻止齒座與齒尖之間因相互作用產生的粘著氧化、生銹，還可以減小沖擊給操作帶來的不舒適感。
[0010]較佳的，所述緩沖層為橡膠減振墊。
[0011]優(yōu)選的，所述緩沖層為涂覆有硅油的橡膠減振墊，以進一步減少兩者間的摩擦。
[0012]較佳的，銷孔內設有壓縮彈簧，齒銷通過齒銷套與壓縮彈簧連接，齒銷套的直徑大于銷孔的直徑。該結構既可以防止齒銷脫落，具有防脫自鎖功能，又能夠滿足拆卸方便的需要，維修保養(yǎng)性能優(yōu)異，給用戶帶來方便快捷。其中，壓縮彈簧的彈性較好且有較大的彈性變形量，不會因為側向反復的微量擠壓變形導致彈簧失效。
[0013]在裝斗齒時，先將壓縮彈簧裝入齒座的銷孔，再將套有齒銷套的齒銷裝入齒座的銷孔，兩端同時壓縮壓縮彈簧，直至可裝入齒尖。裝入齒尖后，壓縮彈簧將齒銷從齒尖銷孔中頂出，壓縮彈簧保持一定的預緊力，保證齒銷在受到側向擠壓力時不會使齒尖從齒座上脫落。因為齒銷套被齒尖鎖住，齒銷套頂住齒銷，保證了齒銷不會從銷孔中脫落，從而實現了防脫自鎖功能。拆卸時，只需用力從兩端齒銷的頂部壓縮壓縮彈簧，當壓縮量足夠時，齒尖可從齒銷上脫出，完成拆卸作業(yè)。
[0014]較佳的，所述齒尖為流線等腰梯形，可大大減少斗齒與物料的接觸面積，工作時易插入插深，流線型設計大大降低了挖掘阻力，減輕了斗齒自身的磨損。
[0015]本實用新型的有益效果有:
[0016]1、挖掘機斗齒采用金剛石納米改性42CrMo鋼材制作，改性后的42CrMo鋼材具有高硬度、高抗拉強度、高導熱性、高耐磨性，大大提高挖掘機斗齒的耐磨性能，延長其使用壽命,降低生產成本,提高挖掘機效率。
[0017]2、齒座與齒尖間增設緩沖層以彌合間隙，一方面可以減小沖擊力對液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)的影響，另一方面也可以阻止齒座與齒尖之間因相互作用產生的粘著氧化、生銹，還可以減小沖擊給操作帶來的不舒適感。
[0018]3、齒銷通過齒銷套與壓縮彈簧連接的結構，可防止齒銷脫落，具有防脫自鎖功能，又能夠滿足拆卸方便的需要。
[0019]下面將結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的金剛石納米改性挖掘機斗齒的結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的金剛石納米改性挖掘機斗齒的剖視結構示意圖。
[0022]圖3為本實用新型的金剛石納米改性挖掘機斗齒的A-A放大圖。
[0023]圖中，1-齒座，2-齒尖，3-緩沖層，4-銷孔，5-齒銷，6_齒銷套，7_壓縮彈簧。

【具體實施方式】
[0024]本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護范圍之內。
[0025]實施例1
[0026]請結合參看附圖1至2，本實用新型的金剛石納米改性挖掘機斗齒，包括具有安裝部的齒座I和具有連接部的齒尖2，齒座I的安裝部和齒尖2的兩連接部上開設有處于同一軸心線上的銷孔4，齒座I的安裝部插入于齒尖2的兩連接部之間且通過插入銷孔內的齒銷5連接，齒座I和齒尖2為金剛石納米改性42CrMo鋼材質，齒座I的安裝部和齒尖2的兩連接部間設有緩沖層3。
[0027]其中，42CrMo鋼屬于超高強度鋼，具有高強度和韌性，淬透性也較好，無明顯的回火脆性。采用金剛石納米粉對42CrMo鋼改性處理，使42CrMo鋼材的深表層納米重構，改性后的42CrMo鋼材具有高硬度、高抗拉強度、高導熱性、高耐磨性，大大提高挖掘機斗齒的耐磨性能，延長其使用壽命，降低生產成本，提高挖掘機效率。吧實施例中的金剛石納米改性42CrMo鋼材，為在熱處理下納米金剛石在42CrMo鋼材基體的表層快速擴散，42CrMo鋼材向奧氏體轉變的同時實現表層的納米重構；其由下述方法制備得到:將42CrMo鋼材埋伏于金剛石納米粉中，添加烷基苯磺酸鈉和甘油硬脂酸酯，其中烷基苯磺酸鈉的重量為金剛石納米粉重量的1-8%。，甘油硬脂酸酯的重量為金剛石納米粉重量的1-3%。，梯度升溫至1000-1500°C后進行保溫。當然，也可以參考CN103469150A的改性方法:即以納米結構碳作為助滲劑向鋼鐵材料滲金剛石。
[0028]齒座I的安裝部和齒尖2的兩連接部間增設緩沖層3以彌合間隙，一方面可以減小沖擊力對液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)的影響，另一方面也可以阻止齒座I與齒尖2之間因相互作用產生的粘著氧化、生銹，還可以減小沖擊給操作帶來的不舒適感。本實施例中的，緩沖層為橡膠減振墊；優(yōu)選的為涂覆有硅油的橡膠減振墊，以進一步減少兩者間的摩擦。在挖掘硬性物料時，涂覆有硅油橡膠減振墊可直接起到減振作用，減小沖擊對液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)乃至整機結構的沖擊作用，起到有效保護作用，延長挖掘機的使用壽命。
[0029]實施例2
[0030]請結合參看附圖1至3，本實施例的金剛石納米改性挖掘機斗齒與實施例1中的基本相同，其在齒銷連接結構上有進一步的改進，具體為:銷孔4內設有壓縮彈簧7，齒銷5通過齒銷套6與壓縮彈簧7連接，齒銷套6的直徑大于銷孔4的直徑。該結構既可以防止齒銷5脫落，具有防脫自鎖功能，又能夠滿足拆卸方便的需要，維修保養(yǎng)性能優(yōu)異，給用戶帶來方便快捷。其中，壓縮彈簧7的彈性較好且有較大的彈性變形量，不會因為側向反復的微量擠壓變形導致彈簧失效。
[0031]在裝斗齒時，先將壓縮彈簧7裝入齒座的銷孔5，再將套有齒銷套6的齒銷5裝入齒座I的銷孔4，兩端同時壓縮壓縮彈簧7，直至可裝入齒尖2。裝入齒尖2后，壓縮彈簧7將齒銷5從齒尖2的銷孔4中頂出，壓縮彈簧7保持一定的預緊力，保證齒銷5在受到側向擠壓力時不會使齒尖2從齒座I上脫落。因為齒銷5套被齒尖2鎖住,齒銷套6頂住齒銷5，保證了齒銷5不會從銷孔4中脫落，從而實現了防脫自鎖功能。拆卸時，只需用力從兩端齒銷5的頂部壓縮壓縮彈簧7，當壓縮量足夠時，齒尖2可從齒銷5上脫出，完成拆卸作業(yè)。本實施中，齒尖2為流線等腰梯形，可大大減少斗齒與物料的接觸面積，工作時易插入插深，流線型設計大大降低了挖掘阻力，減輕了斗齒自身的磨損。
[0032]以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種金剛石納米改性挖掘機斗齒，包括具有安裝部的齒座和具有連接部的齒尖，齒座的安裝部和齒尖的兩連接部上開設有處于同一軸心線上的銷孔，齒座的安裝部插入于齒尖的兩連接部之間且通過插入銷孔內的齒銷連接，其特征在于:齒座和齒尖為金剛石納米改性42CrMo鋼材質，齒座的安裝部和齒尖的兩連接部間設有緩沖層。
2.根據權利要求1所述的金剛石納米改性挖掘機斗齒，其特征在于:所述緩沖層為橡膠減振墊。
3.根據權利要求2所述的金剛石納米改性挖掘機斗齒，其特征在于:所述緩沖層為涂覆有硅油的橡膠減振墊。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的金剛石納米改性挖掘機斗齒，其特征在于:銷孔內設有壓縮彈簧，齒銷通過齒銷套與壓縮彈簧連接，齒銷套的直徑大于銷孔的直徑。
5.根據權利要求4所述的金剛石納米改性挖掘機斗齒，其特征在于:所述齒尖為流線等腰梯形。
【文檔編號】E02F9/28GK203960939SQ201420296859
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權日:2014年6月6日
【發(fā)明者】史寶光, 王嚴巖, 孫玉輝 申請人:史寶光, 王嚴巖, 孫玉輝