[發明專利]一種仿生挖掘斗齒

無效

• 申請號: 201110393327.6
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102535577A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 高吭;李玉柱;佟金;陳東輝;汲文峰
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: E02F9/28
• 分類號: E02F9/28
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 李宗虎

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技術領域

本發明涉及一種挖掘機用的挖掘齒，尤其是涉及一種仿生挖掘斗齒。

背景技術

挖掘機是一種廣泛應用的工程機械，其觸土部件主要是挖掘鏟斗，在挖掘鏟斗的前端都安裝有挖掘斗齒。挖掘斗齒有破土的功能，有利于鏟斗入土，因此挖掘斗齒是挖掘機上的易損件之一。在通常情況下，挖掘斗齒的失效形式是磨損或者斷裂。現有的挖掘斗齒一般結構很簡單，為了鑄造及加工方便，采用的是簡單的曲線造型，齒面只是幾段圓弧曲面構成。常規斗齒的結構致使斗齒入土時受到一個向外的切向力，斗齒有向外彎曲的趨勢，容易發生強度破壞；在長期的作業過程中，斗齒前端兩側受磨損的程度不均，內側磨損大，外側磨損小，斗齒會更加容易發生強度破壞。

發明內容

本發明的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種仿生挖掘斗齒，其抗磨損的能力和強度大大增強，提高了工作效率。

本發明為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是：一種仿生挖掘斗齒，包括安裝端，安裝端設有上傾斜面和下傾斜面和凹腔，還設有內側觸土面、外側觸土面、入土前端面，入土前端面為一圓弧曲面，圓弧半徑為4—10mm，內側觸土面和外側觸土面相對設置，內側觸土面的輪廓曲線起始端與入土前端面投影圓弧上端相切，末端與安裝端的上傾斜面相切，外側觸土面輪廓曲線起始端與入土前端面投影圓弧下端相切，末端與安裝端的下傾斜面相切；

所述的內側觸土面的輪廓曲線是由參數方程????????????????????????????????????????????????在x取值范圍為1580—4160μm內并放大20倍得出的曲線段；

所述的外側觸土面的輪廓曲線是由參數方程在x取值范圍為1580—4160μm內并放大20倍得出的曲線段。

本發明的有益效果是：該仿生挖掘斗齒，其外形輪廓曲線參數來源于東方螻蛄挖掘足第二趾，東方螻蛄是一種善于挖掘的土壤動物，其挖掘爪趾為中空結構，其輪廓曲線可以用高斯方程擬合，其形狀符合高強、減阻的仿生學原理。研制的仿生斗齒在入土的過程中，齒面兩側受力均勻，齒面摩擦阻力較小；在磨損的過程中，齒面兩側均勻磨損，其輪廓形狀幾乎不變。經實驗證明，該仿生斗齒的抗磨損能力和強度均優于目前市面上的斗齒。其抗磨損的能力和強度大大增強，提高了工作效率，還實現了節能的目的。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明斗齒的側視圖。

附圖標記：1、安裝端，101、上傾斜面，102、下傾斜面，103、凹腔，2、內側觸土面，3、外側觸土面，4、入土前端面。

具體實施方式

如圖所示，一種仿生挖掘斗齒，包括安裝端1，安裝端1設有上傾斜面101、下傾斜面102和凹腔103，安裝端的凹腔通過固定銷釘與鏟斗連接，配合更加方便快捷，還設有內側觸土面2、外側觸土面3、入土前端面4，入土前端面4為一圓弧曲面，圓弧半徑為4—10mm，內側觸土面2和外側觸土面3相對設置，內側觸土面2的輪廓曲線起始端與入土前端面4投影圓弧上端相切并連接，末端與安裝端的上傾斜面101相切，也就是說并在連接處構成光滑連接面，外側觸土面3輪廓曲線起始端與入土前端面4投影圓弧下端相切并連接，末端與安裝端的下傾斜面102相切，并在連接處構成光滑連接面，本發明中的安裝端跟常規的斗齒前端相同，其上傾斜面和下傾斜面的角度根據內側觸土面和外側觸土面的輪廓曲線限定并曲線保證連接處圓滑；

所述的內側觸土面2的輪廓曲線是由參數方程在x取值范圍為1580—4160μm內并放大20倍得出的曲線段；

所述的外側觸土面3的輪廓曲線是由參數方程在x取值范圍為1580—4160μm內并放大20倍得出的曲線段。

該仿生挖掘斗齒，其外形輪廓曲線參數來源于東方螻蛄挖掘足第二趾，東方螻蛄是一種善于挖掘的土壤動物，其挖掘爪趾為中空結構，其輪廓曲線可以用高斯方程擬合，其形狀符合高強、減阻的仿生學原理。研制的仿生斗齒在入土的過程中，齒面兩側受力均勻，齒面摩擦阻力較小；在磨損的過程中，齒面兩側均勻磨損，其輪廓形狀幾乎不變。經實驗證明：其抗磨損的能力和強度大大增強，提高了工作效率，還實現了節能的目的。