[发明专利]铲斗及挖掘机

说明书

本发明公开一种铲斗及挖掘机，该铲斗包括背板、侧板、齿座和斗齿，所述背板弯曲以使铲斗形成斗状，所述背板的两端之间间隔一定距离，两个所述侧板分别固定连接于所述背板的两侧所述，齿座安装于所述背板的一端，所述斗齿安装于所述齿座上，所述背板与所述侧板连接的侧边缘形状仿生穿山甲的趾爪形状。本发明实施例的铲斗及挖掘机中，通过对背板的几何轮廓进行仿生穿山甲的趾爪的优化设计，可增强锲土能力，减少触土面积，实现较好的脱土降阻效果，进而能够降低挖掘阻力，减少挖掘作业时受到的摩擦，从而可提高铲斗的耐磨性，并且无需对铲斗进行加厚或改进材料，降低了铲斗的生产成本。

技术领域

本发明涉及基础施工设备技术领域，特别是涉及一种铲斗及挖掘机。

背景技术

挖掘机，又称挖掘机械（excavatingmachinery)，又称挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。

铲斗作为挖掘机的重要承载部件，直接接触土方、矿石等进行挖掘工作，其结构强度和耐磨性能极为重要。影响铲斗耐磨性能的因素主要是使用材料及几何外形，耐磨性能优异的材料能够最大限度地抵抗来自岩土等对磨介质的磨损，设计良好的外形能够有效降低挖掘摩擦阻力，减少铲斗与对磨介质间的接触，从而避免了不必要摩擦的发生。目前针对提升铲斗耐磨性问题，主要的解决方案是改良耐磨板材料自身的抗磨损能力，增加铲斗耐磨板的数量与厚度，来提高提高铲斗的抗磨损能力。然而，现有的耐磨板材料的抗磨损性能难以大幅度提升，且高性能材料的成本较高；另外，增加耐磨板的数量与厚度，增加了制造与维护成本，且使用寿命提升并不明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种整体切削耐磨性能较高，且成本较低的铲斗及挖掘机。

本发明提供一种铲斗，包括背板、侧板、齿座和斗齿，所述背板弯曲以使铲斗形成斗状，所述背板的两端之间间隔一定距离，两个所述侧板分别固定连接于所述背板的两侧所述，齿座安装于所述背板的一端，所述斗齿安装于所述齿座上，所述背板与所述侧板连接的侧边缘形状仿生穿山甲的趾爪形状。

其中一实施例中，所述背板的侧边缘的轮廓与穿山甲趾爪轮廓的拟合曲线相对应。

其中一实施例中，穿山甲趾爪的轮廓包括上段、中段和下段，所述中段位于所述上段和所述下段之间，所述上段的轮廓曲线的参数方程为，其中x的取值范围为-2~1，y的取值范围为-1~0，所述中段的轮廓曲线的参数方程为，其中，x的取值范围为-2~0，y的取值范围为-2.5~1，所述下段的轮廓曲线的参数方程为，其中x的取值范围为-1~6，y的取值范围为-5~2.5，所述上段、所述中段和所述下段的参数方程的曲线为穿山甲趾爪轮廓点的拟合曲线，所述背板的侧边缘的轮廓为穿山甲趾爪轮廓点的拟合曲线乘以k1，其中k1为正数；或者，

穿山甲趾爪的轮廓曲线的参数方程为，其中x的取值范围为-2~6，y的取值范围为-5~0，该参数方程的曲线为穿山甲趾爪轮廓点的拟合曲线，所述背板的侧边缘的轮廓为穿山甲趾爪轮廓点的拟合曲线乘以k2，其中k2为正数。

其中一实施例中，所述背板背向铲斗内部的外侧表面上设有多个耐磨板，所述耐磨板包括主体板，所述耐磨板的所述主体板的形状仿生穿山甲的鳞片形状。

其中一实施例中，所述耐磨板的所述主体板的轮廓与穿山甲鳞片的拟合曲线相对应。

其中一实施例中，穿山甲鳞片的轮廓包括上段和下段，所述上段的轮廓曲线的参数方程为，其中x的取值范围为1~10，y的取值范围为3~10，所述下段的轮廓曲线的参数方程为，其中x的取值范围为1~10，y的取值范围为1~3，所述上段和所述下段的参数方程的曲线为穿山甲鳞片的轮廓点的拟合曲线，所述主体板的轮廓为穿山甲鳞片轮廓点的拟合曲线乘以k3，其中k3为正数。