[发明专利]斗齿组件、挖掘机构和挖掘机械

说明书

技术领域

本发明涉及挖掘技术领域，特别涉及一种斗齿组件、挖掘机构和挖掘机械。

背景技术

挖掘机械(如连续墙液压抓斗)的挖掘机构(如连续墙液压抓斗的抓斗)包括斗体和斗齿组件两部分。其中，斗齿组件又包括焊接于斗体上的齿座和通过销轴连接于齿座上的斗齿。

根据工程实践及研究表明，抓斗的作业效率与斗齿的安装角度有重要关系。图1为现有技术中抓斗的斗齿安装于斗体后斗齿侵入角示意图。如图1所示，抓斗10'上安装有斗齿11'。斗齿11'的侵入角θ为抓斗完全张开时斗齿的内侧表面与水平面的夹角。

为了在抓斗侵入作业时加深抓斗侵入作业介质的深度，增强抓斗对作业介质的抓取能力，斗齿的侵入角应保持在合适的范围。通常斗齿的垂直度越大时，抓斗的侵入深度越大，斗齿的工作效率越高。但当斗齿的侵入角增大时，斗齿容易发生断裂损毁，主要是因为侵入角较小时，作用在斗齿内侧的力可以将抓斗向上顶起，从而绕开坚硬的石块或地质结构，进而避免强行闭合时使斗齿过载。因此，在抓斗设计时存在着“抓斗效率提升”与“抓斗结构保护”的一对基础矛盾。

现有技术中，在进行斗齿设计时往往将增强斗齿结构强度作为设计目标，通过优化斗齿结构的方法，增强斗齿抗弯抗折能力。同时，现有技术中斗齿组件的斗齿与齿座的连接结构通常为单销轴套接方式。

图2为现有技术中斗齿组件的带有局部剖视的结构示意图。其中示出了现有技术中齿座和斗齿的连接结构。如图2所示，斗齿组件20'包括齿座21'和斗齿22'，齿座21'具有齿座连接头211'，斗齿22'具有斗齿连接头221'，齿座连接头211'和斗齿连接头221'通过销轴23'连接，从而将斗齿22'连接于齿座21'上。

图2所示的斗齿组件的主要设计意图为防止斗齿22'与齿座21'配合产生间隙，减少两者之间产生摩擦磨损，增加使用寿命。

在实现本发明的过程中发明人发现，以上现有技术具有如下不足之处：

上述技术方案中均并未涉及针对挖掘机构切削挖掘过程中遇到过载或较大刚性冲击时，斗齿、齿座及齿座焊接部位、斗体的过载保护问题，即忽略了斗齿弯曲、断裂以及齿座和斗体破坏保护问题。当斗齿设计结构强度较小时，过载或冲击将直接造成斗齿的弯曲变形或断裂，需更换新斗齿后才能正常工作，费用较高。当斗齿设计结构强度较大时，由于斗齿完全套接在齿座上，载荷通过两者的接触面直接传递到齿座上，进而引起齿座或齿座与斗体的焊接点的断裂或撕裂现象，更严重的是导致斗体发生变形或者焊接结构的撕裂，维修难度更大，费时费力，且维修成本巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斗齿组件、挖掘机构和挖掘机械，旨在解决斗齿过载时，斗齿及齿座、斗体等相关结构易受破坏的问题。

本发明第一方面提供一种斗齿组件，所述斗齿组件包括齿座和与所述齿座连接的斗齿，所述斗齿组件还包括过载保护结构，所述过载保护结构与所述斗齿至少在所述斗齿工作时发生相互作用，其中，所述斗齿对所述过载保护结构施加的作用力小于所述过载保护结构的许用力时，在所述过载保护结构的作用下所述斗齿相对于所述齿座保持在第一位置，所述斗齿对所述过载保护结构施加的作用力大于或等于所述过载保护结构的许用力时，所述斗齿相对于所述齿座移动而从所述第一位置脱离。

进一步地，所述斗齿组件还包括止挡结构，所述止挡结构使所述斗齿相对于所述齿座从所述第一位置脱离后相对于所述齿座不超出第二位置。

进一步地，所述过载保护结构包括与所述斗齿相互作用的弹性元件。

进一步地，所述过载保护结构还包括安装于所述齿座或所述斗齿中的一个上的顶块，所述弹性元件的所述弹性力通过所述顶块传递至所述斗齿，所述顶块包括第一卡接部，所述齿座或所述斗齿中的另一个上设有第二卡接部，在所述斗齿相对于所述齿座保持在第一位置时，所述第一卡接部与所述第二卡接部保持卡接配合，在所述斗齿相对于所述齿座从所述第一位置脱离时，所述第一卡接部与所述第二卡接部解除配合。

进一步地，所述齿座和所述斗齿中的一个包括安装槽，所述弹性元件和所述顶块安装于所述安装槽内，所述第一卡接部包括设置于所述顶块的端部的卡接凸起，所述第二卡接部包括设置于所述齿座和所述斗齿中的另一个上的卡接凹槽。

进一步地，所述卡接凸起为楔形凸起，所述卡接凹槽为与所述楔形凸起配合的楔形凹槽。

进一步地，所述过载保护结构包括使所述斗齿相对于所述齿座保持在所述第一位置的限位结构，在所述作用力大于或等于所述许用力时，所述限位结构通过自身结构破坏解除对所述斗齿相对于所述齿座的位置限定。