一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗的制作方法
【專利摘要】一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗，包括兩個(gè)平行設(shè)置的左側(cè)板和右側(cè)板，左側(cè)板和右側(cè)板之間通過斗底板連接，斗底板的兩端分別與斗前壁板和斗后壁板連接，斗底板呈曲線型，斗底板的兩面分別為結(jié)構(gòu)相同的內(nèi)觸土面和外觸土面，沿平行于左側(cè)板所在平面的切面剖切斗底板，斗底板的內(nèi)觸土面在該剖切面的輪廓曲線是由參數(shù)方程在取值范圍為0~130得出的曲線段。本實(shí)用新型中的曲線方程具有變曲率的幾何特性，該變曲率幾何結(jié)構(gòu)能夠改變土壤在與斗底板接觸時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能夠?qū)\(yùn)動(dòng)的土壤產(chǎn)生平滑的切削效應(yīng)，從而降低挖掘機(jī)的工作阻力和土壤的粘附。
【專利說明】一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種挖掘機(jī)鏟斗，具體涉及一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗。

【背景技術(shù)】
[0002] 挖掘機(jī)廣泛應(yīng)用于包括礦山、城建等多種領(lǐng)域，鏟斗作為挖掘機(jī)的重要工作部件， 經(jīng)常使用在各種惡劣的工作環(huán)境下，截止2013年底，我國挖掘機(jī)擁有量不低于150萬臺(tái)，每 年消耗燃油不低于3000萬噸。降低挖掘機(jī)工作阻力，對(duì)于減少燃油消耗具有重大意義。而 鏟斗作為挖掘機(jī)直接的工作部件，消耗功率不低于整機(jī)功率的40%。鏟斗觸土曲面的幾何形 狀直接決定著鏟斗的脫附減阻性能，結(jié)構(gòu)合理的鏟斗觸土曲面，能夠有效地降低挖掘機(jī)的 工作阻力，從而達(dá)到高效節(jié)能的目的。傳統(tǒng)的脫附減阻手段主要有氣幕脫附減阻、振動(dòng)脫附 減阻、非光滑曲面脫附減阻、電位仿生脫附減阻和仿生材料脫附減阻。
[0003] 以上的減阻方法雖能夠取得脫附減阻的目的，但是普遍存在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、生產(chǎn) 成本高和穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，不能從根本上解決土壤對(duì)鏟斗的粘附問題。另外，現(xiàn)有挖掘機(jī)鏟 斗曲面主要采用圓弧曲面形式，由于圓弧面各點(diǎn)均具有相等的曲率半徑，均指向同一圓心， 這種曲面工作過程中，與觸土曲面接觸的土壤所受法向壓力也均指向圓心，這種受力特點(diǎn) 嚴(yán)重不利于土壤的松碎，致使工作過程中土壤粘附嚴(yán)重，工作阻力大。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 由于鏟斗的脫附減阻性能不僅與鏟斗材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，還和與土壤滑動(dòng)接觸的鏟 斗的表面幾何形狀有關(guān)，本實(shí)用新型提供一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗，重新設(shè)計(jì)鏟斗觸土曲面 的形狀，以變曲率的方法，達(dá)到脫土減粘的目的。
[0005] 本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為：一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗， 包括兩個(gè)平行設(shè)置的左側(cè)板和右側(cè)板，左側(cè)板和右側(cè)板之間通過斗底板連接，斗底板的 一端與設(shè)有鏟斗齒的斗前壁板連接，另一端與設(shè)有防溢板的斗后壁板連接，所述的斗底 板呈曲線型，斗底板的兩面分別為結(jié)構(gòu)相同的內(nèi)觸土面和外觸土面，沿平行于左側(cè)板 所在平面的切面剖切斗底板，斗底板的內(nèi)觸土面在該剖切面的輪廓曲線是由參數(shù)方程 值范圍為0~130得出的曲線段。

【權(quán)利要求】
1. 一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗，包括兩個(gè)平行設(shè)置的左側(cè)板（1)和右側(cè)板（2)， 左側(cè)板（1)和右側(cè)板（2)之間通過斗底板（5)連接，斗底板（5)的一端與設(shè)有鏟 斗齒（7)的斗前壁板（6)連接，另一端與設(shè)有防溢板（3)的斗后壁板（4)連接， 其特征在于：所述的斗底板（5)呈曲線型，斗底板（5)的兩面分別為結(jié)構(gòu)相同的 內(nèi)觸土面（501)和外觸土面（502)，沿平行于左側(cè)板（1)所在平面的切面剖切斗 底板（5)，斗底板（5)的內(nèi)觸土面（501)在該剖切面的輪廓曲線是由參數(shù)方程 ^? = -0.0338 XIO-3X3 + ￠).0124X2 -1.5065 X- 4.5645/丨:X 取值范圍為 (T130得出的曲線段。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于：對(duì)應(yīng)所述X的取值范 圍時(shí)，斗底板（5 )的內(nèi)觸土面（501)的輪廓曲線的曲率方程為K (X) =ABS [ (0. 000059043x2-0 ? 013279194x+l. 5884557962) (-0? 000161328x+0. 018141914)-(0. 000118086x-0. 01327194 )(-0. 000080664x2+0. 018141914x-〇. 7555908377) ] / [ (0. 000059043x2-0. 013279194x+l. 58 84557962)2+(-0? 000080664x2+0. 018141914x-0. 7555908377) 2P5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于：所述的斗后壁板（4)與 斗底板（5)通過圓弧連接，且斗后壁板（4)呈圓心角為30°的圓弧形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變曲率挖掘機(jī)鏟斗，其特征在于：所述的斗前壁板（6)和 防溢板（3)均呈直線型，斗前壁板（6)與斗底板（5)的曲面相切。
【文檔編號(hào)】E02F9/00GK204139234SQ201420537158
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】郭志軍, 倪利偉, 余浩, 李洪濤, 張陽, 李濤 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)