專利名稱：一種斗齒與齒座的連接結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種斗齒與齒座的連接結構，主要應用于工程機械和礦山機械上挖掘 機、裝載機上的斗齒和齒座的固定連接。
背景技術：
現在工程機械和礦山機械上挖掘機、裝載機上的斗齒和齒座的固定連接經常需要用 到銷子進行連接，目前用于斗齒和齒座的固定的銷子主要分橫銷和豎銷兩大類。橫銷又大體分為兩類 一類是銷子上有一個凹槽穿有C型卡簧(圖l)，卡簧的內徑 略大于銷子凹槽的直徑，外徑略大于銷孔的內徑，組裝后的銷子穿進齒座的銷孔中，依 靠卡簧外徑和銷孔內壁的摩擦力卡住，使銷子固定在銷孔內，斗齒通過銷子齒座接合， 見專利號為86209610U的中國專利和專利號為94190327.3的中國專利。二類銷子(見圖2) 的卡簧于一類銷子有所不同，但原理類似，在此不再一一詳述。豎銷也可大致分為兩類 一類是起彈性作用的橡膠和金屬體是分開的，兩者結合時 靠鋸齒狀的相互嵌套，其寬度應大于斗齒與齒座結合時的銷孔的寬度，這樣靠擠壓橡膠 產生的回彈力固定住銷子在銷孔的位置，從而約束住斗齒，保證斗齒和齒座的配合。二 類銷子構成、固定原理和一類差不多，只是把橡膠和金屬整合在一起了，提高了銷子的 使用壽命，也方便了用戶的使用和存儲。現有的銷子，它們雖都能很好的把斗齒和齒座固定住，但是它們也存在如下的缺點:1) 不管是橫銷還是豎銷，基本是用鐵錘的擊打裝入和取出的，每次換斗齒時都要取 下銷子再裝上銷子，在擊打的過程中引起的振動、沖擊、摩擦都極大地損傷了銷子本應 具有的性能，這種"非戰斗減員式"的損傷大大縮減了銷子的壽命，每次裝配或更換斗齒 都必須取出銷子才能進行，也是件耗時耗力的勞動，特別是在工地上從事這項工作則更顯示出它的不方便性；2) 銷子是應斗齒與齒座的配合而生的，這種結構的銷子決定了在使用過程中會不斷 受到剪切、扭轉力等作用力，卡簧和橡膠在這種交變應力下很快就產生疲勞失效，故壽 命一般都不是很長，往往在一副齒座的壽命周期里要換掉幾副甚至是十幾副銷子，使用 成本是比較大的。另一方面，目前斗齒和齒座的配合方式以嵌入式配合為主，這種配合方式特點是把 斗齒的內腔嵌入到齒座的頭部中，彼此上下表面留有一定的配合間隙以方便裝配。沿配 合面中心線方向的投影是等腰梯形或近似的等腰梯形，截面的剖視圖是矩形，由這兩個 的斗齒。在外力作用下，齒座上下兩個表面沿斗齒內腔的上 下表面滑動至接觸固定，通過接觸面把力傳遞給斗齒的前端。這種形式的配合工作靠齒 座頭正面和斗齒內腔正面配合，橫銷穿過，以約束斗齒在軸向和豎向方向的移動，斗齒 承受軸向和豎向的挖掘力。但斗齒的左右方向沒有可靠的接觸固定，左右晃動比較明顯， 這在挖掘過程中使斗齒反向、側向載荷的承受能力降低，某些情況下甚至失去這種承受 能力，產生斗齒斷裂、嚴重變形失效、銷子斷裂等事故，使挖掘工作被迫停止而造成更 大的損失。同時這種配合的左右兩側因不能提供有利的支撐，也會產生兩側拉力過大而 造成兩邊側壁裂紋，進而發生斷裂失效。綜合上述，斗齒與齒座的連接需要做進一步的改進設計。發明內容本發明所要解決的首要技術問題是提供一種斗齒與齒座的連接結構，它能夠很容易 地把斗齒和齒座固定在一起、并且能很方便地進行更換斗齒的工作，提高斗齒裝卸作業 的效率，降低操作者的勞動強度，并降低使用成本。本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種斗齒與齒座的連接結構，它提供一種 穩定的配合方式，能夠有效抵抗軸向、豎向、反向、側向的載荷，在受沖擊、震動時能 提供良好的支撐，結構合理，簡單實用。本發明解決上述首要技術問題所采用的技術方案為 一種斗齒與齒座的連接結構， 其包括有斗齒、齒座和銷子，其中齒座包括有前部的齒座頭和后部的齒座連接部，前部 的齒座頭聯接前端的斗齒，后部的齒座連接部將齒座固定于鏟斗的斗板上，斗齒由齒尖 部和斗齒腔體組成，斗齒腔體的斗齒內腔容納齒座頭，使齒座頭插入斗齒內腔中相互配 合嵌入，并通過銷子連接起來，其特征在于所述的齒座頭里銷子孔安裝有彈性銷子，對 應地，在斗齒內腔壁上或其延伸部位成型出銷子鎖孔，使彈性銷子與銷子鎖孔配合連接， 將斗齒與齒座可裝卸地安裝連接在一起。有益的是，本發明的彈性銷子具體結構是所述的齒座頭里銷子孔一端直徑小，而另 一端直徑大，對應地，銷子是外端一端直徑小，中后端直徑大，卡位于直徑小的銷子孔 上，銷子末端與固定在銷子孔另一端位置上的彈簧座支撐有彈簧,這樣使銷子容易安裝和 使用；或者是，齒座頭里銷子孔兩端直徑大，而中間直徑小，對應地，銷子是外端一端 直徑大，后端直徑小，卡位于直徑小的銷子孔上，銷子末端與固定在銷子孔另一端位置 上的彈簧座連接有拉簧，并且，針對彈簧座位置，斗齒內腔壁上或其延伸部位成型有配 合取件孔。作為改進，所述的銷子末端和彈簧座里端都成型有直徑小于彈簧的圓柱體，圓柱體 套入彈簧里面固定住彈簧,這樣使銷子末端和彈簧座對彈簧起到必要的定位作用，防止其 飄移，工作起來更加穩定可靠。作為改進，所述的銷子外端帶有導向面，導向面采用斜面、圓弧面、斷面加以圓角 而形成導向面或者不規則曲線形成的導向面，使銷子在斗齒內腔壁壓迫下，容易伸縮， 使用起來更加方便。作為改進，所述的銷子外端面上包含一個溝槽，溝槽是"一"字槽、"+ "字槽、內螺 槽、或者是不規則溝槽,，便于操作人員借助工具旋轉溝槽，使導向面和拆卸方向相反， 下壓致使導向面低于斗齒裝配面，拉動斗齒即可卸下斗齒。作為改進，所述的齒座頭在環繞銷子孔部位成型有平面，并且，在齒座頭與齒座連 接部的交界部位成型有與斗齒內腔壁延伸部位進行配合的圓弧形對合槽口，使斗齒與齒 座的嵌入式連接更加穩定牢固。作為優選，所述的彈性銷子是分布在齒座頭的上表面或下表面,使連接更加穩定。本發明解決另一個技術問題所采用的技術方案為在上述的基礎上，所述的齒座， 齒座頭包括有上下曲面、頂頭面、和分布在兩側部位的凹槽，斗齒內腔包括有上下曲面、 底面、和分布在兩側部位的凸鍵，在齒座頭嵌入斗齒內腔狀態下，此時齒座頭的上下曲 面與斗齒內腔的上下曲面配合吻合，頂頭面與底面配合吻合，凹槽與凸鍵配合吻合，曲 面配合間隙和凹槽與凸鍵配合間隙控制在5毫米以內。作為改進，所述的齒座頭的上下曲面采用局部橢圓形線或雙曲線或拋物線沿著軸線 拉伸而成，拉伸時候逐漸變寬，與軸線形成25。 35°的角度,這樣使斗齒與齒座的嵌入 式連接更加穩定牢固。作為改進，所述的齒座頭的凹槽采用C形槽，并向軸線方向延伸時逐漸變寬，與軸 線形成0~5°角度，這樣使斗齒與齒座的嵌入式連接更加穩定牢固。與現有技術相比，本發明的優點在于采用彈性銷子連接結構，能夠很容易把斗齒 和齒座固定在一起、并且能很方便地進行更換斗齒的工作，提高斗齒裝卸作業的效率， 降低操作者的勞動強度；這種銷子系統具備和齒座一樣長的服役壽命，在整個齒座壽命 周期內無需更換，以降低使用成本，連接固定牢固，被固定的斗齒裝卸方便，操作簡單 安全，使用可靠，結構簡單可靠，反復使用壽命長；采用凹槽與凸鍵配合嵌入式連接，提供了一種穩定的配合方式，能夠有效抵抗軸向、豎向、反向、側向的載荷，在受沖擊、 震動時能提供良好的支撐， 一方面使材料得到充分利用，大大增加了斗齒的失重比(磨 損的重量與整體重量的比值)，另一方面也增長了斗齒的壽命，降低了廣大用戶的生產 成本并提高了工效，配合緊密，節約材料，使用可靠，價格低廉，結構合理，簡單實用。
圖l傳統的一類橫銷組裝圖2傳統的二類橫銷組裝圖；圖3為彈性銷子在齒座中的結構圖；圖4是彈性銷子結構構成圖； 圖5是彈性銷子立體圖；圖6是斗齒與齒座配合連接立體圖(半剖狀態下)； 圖7是齒座的立體圖；圖8是齒座的剖視圖； 圖9是斗齒的立體圖； 圖10是斗齒的剖視圖； 圖ll是斗齒的截面剖視圖； 圖12是斗齒與齒座配合連接截面剖視圖； 圖13是彈性銷子在齒座中的另一結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。 實施例子l如圖3-12所示意， 一種斗齒與齒座的連接結構，其包括有斗齒l、齒座2和銷子12， 其中齒座2包括有前部的齒座頭9和后部的齒座連接部8如齒座開檔，前部的齒座頭9用于 聯接前端的斗齒l，后部的齒座連接部8用于將齒座2固定于工程車鏟斗的斗板上，見圖3， 斗齒1由齒尖部4和斗齒腔體5組成，斗齒腔體5包括斗齒內腔6和斗齒外腔7，見圖9、0， 斗齒內腔6容納齒座頭9，使齒座頭9插入斗齒內腔6中相互配合嵌入，見圖l、 12,其發 明關鍵之處在于所述的齒座頭9里銷子孔11安裝有彈性銷子3，對應地，在斗齒l內腔壁 上或其延伸部位21成型出銷子鎖孔10，使彈性銷子3與銷子鎖孔10配合連接，將斗齒l與 齒座2可裝卸地安裝連接起來。這樣的彈性銷子3可以分布在齒座頭9的上表面或下表面。本彈性銷子3主要包括四部分構成銷子12、彈簧13、彈簧座14、齒座的銷子孔1， 見圖3、 4。首先銷子12裝入銷子孔ll的另一端內徑較大孔lla，因銷子12—端的圓柱體 12a直徑小于該銷子孔ll的一端孔llb直徑，銷子12中后端的圓柱體直徑小于銷子孔的另 一端內徑較大孔lla，且大于銷子孔的一端內徑較小孔llb，這樣，銷子12—端的圓柱體 12a穿入銷子孔，中后端的圓柱體就卡在銷子孔的一端內徑較小孔llb與另一端內徑較大 孔lla的交界處，彈簧13隨后裝入，彈簧13支撐在銷子12末端與彈簧座14之間，銷子12 末端和彈簧座14里端都成型有直徑小于彈簧13的圓柱體15、 16，圓柱體15、 16套入彈簧 13里面固定住彈簧13,防止彈簧13發生飄移，使工作起來更加穩定可靠。預壓彈簧座14 的圓柱體面至下底面和齒座頭9曲面相切位置時固定住，固定方式可采用電焊、金屬用 膠水等。此時彈簧13儲備有一定的預壓力，優化方案是預壓縮彈簧可壓縮量的5 15% 為宜。圖l反映了裝配好的銷子的位置。此時銷子12圓柱體伸出部分上表面可以壓至和 齒座頭9平面齊平。齒座頭9在環繞銷子孔部位成型有平面20，并且，在齒座頭9與齒座 連接部8如齒座開檔的交界部位成型有與斗齒內腔壁延伸部位21進行配合的圓弧形對合 槽口19，見圖7。在裝配斗齒l時，導向面17相反于裝配方向，通過一工具(如螺絲刀)緊壓溝槽18， 使銷子12—端的圓柱體下移，等導向面17低于斗齒裝配面時松開工具，繼續推至"嗒"一 聲，斗齒1的鎖孔即可鎖定在齒座2的銷子12上。導向面17的設定是方便裝配，導向面17 的形狀可以是多種形式，可以是個斜面，也可以是圓弧面，也可以在該斷面加以圓角而 形成導向面，本專利給出的是一個優化方案。溝槽18的設定也同樣是為了方便裝配是施 加壓力，溝槽18可以是多種形狀，可以是"一"字槽，可以是"+"字槽，也可以是內螺槽 等不規則溝槽，本專利給出的同樣是一個優化方案，見圖5。需要拆卸斗齒l了，先敲松斗齒l——因為在斗齒工作過程中會有很多泥土等雜物塞 滿斗齒1和齒座2間隙，以致斗齒像粘在齒座上一樣，借助工具旋轉溝槽18，使導向面17 和拆卸方向相反，下壓致使導向面17低于斗齒1裝配面，拉動斗齒l即可卸下斗齒l。本發明以上具有固定牢固，被固定的斗齒裝卸方便，操作簡單安全、使用可靠、結 構簡單可靠、反復使用壽命長等優點。如圖7-ll所示意，所述的齒座2，齒座頭包括有上下曲面22、 23、頂頭面24、和分 布在兩側部位的凹槽26，斗齒內腔6包括有上下曲面28、 29、底面30、和分布在兩側部 位的凸鍵27，在齒座頭9嵌入斗齒內腔6狀態下，此時齒座頭9的上下曲面22、 23與斗齒 內腔6的上下曲面28、 29配合吻合，頂頭面24與底面30配合吻合，凹槽26與凸鍵27配合 吻合，曲面配合間隙和凹槽與凸鍵配合間隙控制在5毫米以內。上下曲面22、 23分布在齒座頭9上下表面，且對稱具有一定的角度和曲率，上下曲 面22、 23可以采用局部橢圓形線或雙曲線或拋物線沿著軸線拉伸而成，拉伸時候逐漸變 寬，兩個掃描曲面與軸線的夾角介于25° 35°之間；左右凹槽26對稱分布齒座頭9的左右兩側，具有一定的深度和曲率，齒座頭的凹槽26 采用大體C形槽，并向軸線方向延伸時逐漸變寬，與軸線形成0~5°角度。頂頭面24為一 曲面造型，上有一個矩形狀的深孔25。斗齒1的曲面28、 29在斗齒內腔6上下表面位置,且曲率略大于齒頭座2掃描曲面的曲 率，保證兩者裝配時留有適當的間隙以方便裝配，上下曲面28、 29也可以采用局部橢圓 形線或雙曲線或拋物線沿著軸線拉伸而成，拉伸時候逐漸變寬，使兩個掃描曲面與軸線 的夾角介于25。 35。之間；斗齒1的凸鍵27對稱分布于兩側內腔壁上，具有一定的高度 和曲率，該高度略小于凹槽26，同時凸鍵的曲率略大于凹槽。這樣，使齒座頭2的上下曲面22、 23與斗齒內腔的上下曲面28、 29之間的配合間隙
和凸鍵27與凹槽26的配合間隙大小基本一致，控制在5毫米以內，工作能同時緊密接觸、 吻合。同時齒座頂頭面24與斗齒底面30緊密接觸、吻合。齒座頭2的凹槽26可嵌入到斗齒內腔6兩個凸鍵27內，同時其帶頂頭面24緊靠著斗齒 內腔6的頂頭底面30上，且斗齒內腔6的上下曲面28、 29和齒座頭9的上下曲面22、 23接 近吻合。在附圖箭頭所示受力情況更能直觀的說明這種配合方式通過齒座頭的凹槽鑲嵌 在斗齒內腔兩個凸鍵內，不僅限制了常規配合方式出現的齒座頭在斗齒內腔內左右松 動，尤其在外力的作用下在斗齒內腔的上下曲面和凸鍵上產生了壓力，在齒座頭的上下 曲面和凹槽產生拉力，這種力的作用效果就把四個接觸面緊緊的緊固在一起，而且也提 高整體配合的穩定性，同時凹槽的設置節約了材料；增大斗齒內腔的上下曲面與齒座頭 上下曲面的接觸面積，通過齒座頭傳遞過來的力一定的情況下，接觸面積增大傳遞給斗 齒上的力相反漸小，相應的斗齒外腔和其齒牙的許用強度明顯降低，因此可以把斗齒外 腔變薄一些或者加上一些凹槽、加大倒角等等(滿足強度的情況下)，再者把節余的材 料用于齒牙磨損較為嚴重部分的加厚，實現整體部件滿足強度的情況下讓材料得到科學 的優化配置， 一方面使材料得到充分利用，大大增加了斗齒的失重比(磨損的重量與整 體重量的比值)，另一方面也增長了斗齒的壽命，降低了廣大用戶的生產成本并提高了 工效；齒座頭9的頂頭面24設置一個矩形孔具有一定的深度， 一則頂頭面24與斗齒內腔 內的頂頭底面30接觸并把力很好的傳遞給齒牙，同時頂頭面上矩形孔起到鑄造時得到更 致密的組織和減輕齒座重量的作用，從而使產品性能更好和成本低廉的好處。實施例子2如圖13所示意， 一種斗齒與齒座的連接結構，其包括有斗齒l、齒座2和銷子31,其 中齒座2包括有前部的齒座頭和后部的齒座連接部如齒座開檔，前部的齒座頭用于聯接 前端的斗齒l，后部的齒座連接部用于將齒座2固定于工程車鏟斗的斗板上，斗齒l由齒 尖部和斗齒腔體組成，斗齒腔體包括斗齒外腔和斗齒內腔，斗齒內腔容納齒座頭，使齒 座頭插入斗齒內腔中相互配合嵌入，其發明關鍵之處在于所述的齒座頭里銷子孔34安裝 有彈性銷子3，對應地，在斗齒l內腔壁上或其延伸部位成型出銷子鎖孔，使彈性銷子3 與銷子鎖孔配合連接，將斗齒1與齒座2可裝卸地安裝連接起來。彈性銷子結構為齒座頭9里銷子孔34兩端直徑大，而中間直徑小，對應地，銷子31 是外端一端直徑大，后端直徑小，卡位于直徑小的銷子孔上，銷子31末端與固定在銷子 孔另一端位置上的彈簧座32連接有拉簧33，并且，針對彈簧座位置，斗齒內腔壁上或其 延伸部位成型有配合取件孔35。其它結構與實施例子l是類似一樣的。其使用過程是這樣的，將齒座的齒座頭嵌入到斗齒的斗齒內腔中，并將銷子31插入 到斗齒1內腔壁延伸部位上銷子鎖孔和齒座頭上的銷子孔34中，并且銷子34末端拉有拉 簧33,拉簧的另一端用力拉長，使該端可以鉤在彈簧座32上，并彈簧座32通過斗齒內腔 壁延伸部位的取件孔35，嵌入到齒頭座上的銷子孔中，將斗齒1與齒座2安裝連接起來，
相反要拆卸斗齒1與齒座2之間的連接時，用工具通過取件孔35，將彈簧座32從銷子孔34 拉出，并最終從拉簧33—端取下，然后，可以將銷子31和拉簧33從銷子孔34的另一端通 過斗齒l內腔壁延伸部位上銷子鎖孔中取出，就可以將斗齒1和齒座2拆開來。本發明上述結構具有操作簡單、配合緊密、節約材料、使用可靠、價格低廉等優點。 本發明并不僅限上述實施方式，在本說明書公開的范圍內可以有多種變形。所有采 用等同技術手段替換實現的技術方案均被視為本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種斗齒與齒座的連接結構，其包括有斗齒、齒座和銷子，其中齒座包括有前部的齒座頭和后部的齒座連接部，前部的齒座頭聯接前端的斗齒，后部的齒座連接部將齒座固定于鏟斗的斗板上，斗齒由齒尖部和斗齒腔體組成，斗齒腔體的內腔容納齒座頭，使齒座頭插入斗齒內腔中相互配合嵌入，并通過銷子連接起來，其特征在于所述的齒座頭里銷子孔安裝有彈性銷子，對應地，在斗齒內腔壁上或其延伸部位成型出銷子鎖孔，使彈性銷子與銷子鎖孔配合連接，將斗齒與齒座可裝卸地安裝連接在一起。
2. 根據權利要求1所述的連接結構，其特征在于所述的彈性銷子結構為齒座頭里銷子 孔一端直徑小，而另一端直徑大，對應地，銷子是外端一端直徑小，中后端直徑大，卡 位于直徑小的銷子孔上，銷子末端與固定在銷子孔另一端位置上的彈簧座支撐有彈簧， 或者是，齒座頭里銷子孔兩端直徑大，而中間直徑小，對應地，銷子是外端一端直徑大， 后端直徑小，卡位于直徑小的銷子孔上，銷子末端與固定在銷子孔另一端位置上的彈簧 座連接有拉簧，并且，針對彈簧座位置，斗齒內腔壁上或其延伸部位成型有配合取件孔。
3. 根據權利要求2所述的連接結構，其特征在于所述的銷子末端和彈簧座里端都成 型有直徑小于彈簧的圓柱體，圓柱體套入彈簧里面固定住彈簧。
4. 根據權利要求3所述的連接結構，其特征在于所述的銷子外端帶有導向面，導向面 采用斜面、圓弧面、斷面加以圓角而形成導向面或者不規則曲線形成的導向面。
5. 根據權利要求4所述的連接結構，其特征在于所述的銷子外端面上包含一個溝槽， 溝槽是"一"字槽、"+"字槽、內螺槽、或者是不規則溝槽。
6. 根據權利要求5所述的連接結構，其特征在于所述的齒座頭在環繞銷子孔部位成型 有平面，并且，在齒座頭與齒座連接部的交界部位成型有與斗齒內腔壁延伸部位進行配 合的圓弧形對合槽口。
7. 根據權利要求6所述的連接結構，其特征在于所述的彈性銷子是分布在齒座頭的 上表面或下表面。
8. 根據權利要求1至7任意一項權利要求所述的連接結構，其特征在于所述的齒座， 齒座頭包括有上下曲面、頂頭面、和分布在兩側部位的凹槽，斗齒內腔包括有上下曲面、 底面、和分布在兩側部位的凸鍵，在齒座頭嵌入斗齒內腔狀態下，此時齒座頭的上下曲 面與斗齒內腔的上下曲面配合吻合，頂頭面與底面配合吻合，凹槽與凸鍵配合吻合，曲 面配合間隙和凹槽與凸鍵配合間隙控制在5毫米以內。
9. 根據權利要求8所述的連接結構，其特征在于所述的齒座頭的上下曲面采用局部 橢圓形線或雙曲線或拋物線沿著軸線拉伸而成，拉伸時候逐漸變寬，與軸線形成25° 35°的角度。
10.根據權利要求9所述的連接結構，其特征在于所述的齒座頭的凹槽采用C形槽, 并向軸線方向延伸時逐漸變寬，與軸線形成0~5°角度。
全文摘要
一種斗齒與齒座的連接結構，其包括有斗齒、齒座和銷子，其中齒座包括有前部的齒座頭和后部的齒座連接部，前部的齒座頭聯接前端的斗齒，后部的齒座連接部將齒座固定于鏟斗的斗板上，斗齒由齒尖部和斗齒腔體組成，斗齒腔體包括斗齒外腔和斗齒內腔，斗齒內腔容納齒座頭，使齒座頭插入斗齒內腔中相互配合嵌入，并通過銷子連接起來，其特征在于所述的齒座頭里銷子孔安裝有彈性銷子，對應地，在斗齒內腔壁上或其延伸部位成型出銷子鎖孔，使彈性銷子與銷子鎖孔配合連接，將斗齒與齒座可裝卸地安裝連接起來。它能夠很容易地把斗齒和齒座固定在一起、并且能很方便地進行更換斗齒的工作，提高斗齒裝卸作業的效率，降低操作者的勞動強度；并降低使用成本。
文檔編號E02F9/28GK101153497SQ20061005358
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月26日 優先權日2006年9月26日
發明者張振亞, 繆躍輝 申請人:寧波浙東精密鑄造有限公司