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(shè)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(nèi)的齒銷連接，齒座和齒尖為金剛石納米改性42CrMo鋼材質(zhì)，齒座的安裝部和齒尖的兩連接部間設(shè)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(shè)置緩沖層以改善其動態(tài)工作情況下的設(shè)備間的磨損性能，延長其使用壽命，降低生產(chǎn)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及挖掘機斗齒【技術(shù)領(lǐng)域】，特別公開一種金剛石納米改性挖掘機斗齒。

【背景技術(shù)】
[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(chǎn)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(chǎn)成本，提高設(shè)備效率，具有重要意義。據(jù)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(chǎn)工藝和斗齒結(jié)構(gòu)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(shè)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(cè)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(luò)線為對數(shù)螺旋線，正反面對數(shù)螺旋線的極點設(shè)置在挖掘機鏟斗的鉸接孔中心。其通過凹凸的圓弧曲面設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)耐磨層，其耐磨性能的提高水平有限。
實用新型內(nèi)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(shè)置緩沖層以改善其動態(tài)工作情況下的設(shè)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(shè)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(nèi)的齒銷連接，齒座和齒尖為金剛石納米改性42CrMo鋼材質(zhì)，齒座的安裝部和齒尖的兩連接部間設(shè)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(gòu)，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(chǎn)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(zhuǎn)變的同時實現(xiàn)表層的納米重構(gòu)；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(shè)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(chǎn)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(nèi)設(shè)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(jié)構(gòu)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(cè)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(cè)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(xiàn)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(shè)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(chǎn)成本,提高挖掘機效率。
[0017]2、齒座與齒尖間增設(shè)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(chǎn)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(jié)構(gòu)，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(jié)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護范圍之內(nèi)。
[0025]實施例1
[0026]請結(jié)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(shè)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(nèi)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(zhì)，齒座I的安裝部和齒尖2的兩連接部間設(shè)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(gòu)，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(chǎn)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(zhuǎn)變的同時實現(xiàn)表層的納米重構(gòu)；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(jié)構(gòu)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(shè)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(chǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)構(gòu)上有進一步的改進，具體為:銷孔4內(nèi)設(shè)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(jié)構(gòu)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(cè)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(cè)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(xiàn)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(shè)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(quán)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(quán)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(shè)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(nèi)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(zhì)，齒座的安裝部和齒尖的兩連接部間設(shè)有緩沖層。
2.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(nèi)設(shè)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(jù)權(quán)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(quán)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