挖掘机斗齿结构及改进方法
挖掘机斗齿是与挖掘介质直接接触的挖掘机重要零部件,现有挖掘机斗齿常见结构有两种:直装式和横装式。直装式是指销轴与斗齿垂直安装;横装式是指销轴与斗齿平行安装。
1、直装式结构,这种结构在拆卸时较为方便,适用于斗齿间距较短,齿销相对较长的情况,因若横装,在拆卸单个斗齿时,齿销将与相邻斗齿发生干涉。在挖掘时,直装的齿销将受到挖 掘物料的挤压,如果挖掘力较大, 则直装式斗齿结构不能满足要求,容易导致齿销脱落,故此种结构虽然拆卸容易,但不能在挖掘力较大,吨位较高的挖掘机上使用。
2、横装式结构,这种结构在拆卸时不方便。因齿销相对较长,在拆卸单个斗齿时,须按顺序使用专用长杆类工具进行拆装,以免齿销与斗齿发生干涉。在挖掘时,横装的齿销不会受到挖掘物料的挤压,可以承受的挖掘力较大,但卡簧在使用过程中受往复侧向力作用时,容易磨损、失效,从而导致齿销脱落。
对于以上两种斗齿结构,在使用过程中都会出现磨损断齿的现象,仅从结构方面时行探讨和分析,我们需对斗齿结构方面做出以下改进方法。
1、冲击作用的影响。以上两种结构,在绝大多数情况下,齿座与齿套 (即齿尖之间都采用带卡)簧的齿销联接,这种联接方式要求齿座与齿套之间有一定间隙,以保证装销时装配孔有对中的余量,如果没有间隙,装配就有难度,加工制作就要达到一定的精度,这样是不行的。在冲击力作用下(挖掘较硬物料时所受到的冲击力是较频繁的),齿座与齿套之间发生激烈的冲击和摩擦,产生较高的温度,使材质的硬度和抗冲击韧性降低,导致齿尖很快磨损,齿座受冲击断裂。另外由于受反复的冲击,齿销和卡簧(卡簧变形量很小,间隙大则引起的冲 击变形大 也很容易产生疲劳失效。同时,如不能减缓冲击力的影响,由此引起液压系统内液压油局部压力过高(可能导致振颤)从 ,而导致灵敏的液压元件、电器元件老化和失效等问题,而直接和长期的冲击可能还会导致动臂、斗杆断裂等较大问题。并且,冲击传递的频率较高,再加上冲击产生的尖锐噪声,会让操作者感到不舒适。
2、挖掘力及挖掘速度的影响。在不受冲击力影响时,挖掘力及挖掘速度大同样会使齿套与齿座之间发生硬性摩擦从而导致局部温度升高。在挖掘作业时,因工况条件差,水和空气在齿座与齿套的间隙中迅速被加热,会使表面粗糙度低的斗齿部份生锈,在较大挖掘力作用下破坏斗加快粘着氧化、齿表面硬化层和金相组织;使斗齿不能满足使用要求,降低挖掘效能。