[实用新型]一种仿蝼蛄爪趾构形的挖掘机铲斗

说明书

技术领域

本实用新型属于挖掘机领域，特别是一种仿蝼蛄爪趾构形的挖掘机铲斗。

背景技术

挖掘机是基础施工、能源开发、交通运输、市政建设以及国防施工等各项工程建设的重要施工设备，在经济建设中的作用至关重要。挖掘机铲斗是采掘作业中的工作部件，具有楔入破坏土壤，储存土壤两大功能。铲斗上的斗齿及铲斗底板是主要的触土部位，其受到土壤的磨损，易损坏，需经常维护更换。如果能在实现铲斗的挖掘与储存功能的前提下，降低斗齿及铲斗底板的磨损，提高使用寿命，将有利于资源的节约。

传统的提高挖掘机铲斗寿命的方法有采用耐磨材料或采用新的制备工艺提高机械性能，挖掘机铲斗的寿命除受材料性能影响外，还受到几何结构形式的影响，通过合理的结构设计，特别是触土曲面的几何结构设计，能够降低触土阻力，从而减小所受的摩擦，提高寿命。

研究发现，蝼蛄具备在土壤中快速挖掘的优良本领，其挖掘足呈铲状，有学者在对蝼蛄等土壤动物的爪趾形态与结构观察的基础上，结合地面机械减黏降阻理论，得出蝼蛄爪趾的结构形状有利于增强楔土能力，减少触土面积，实现较好的脱土降阻效果，改善界面摩擦和黏附条件的结论。

因此，蝼蛄优异的挖掘能力及主要工作部件挖掘足为挖掘机铲斗构形的仿生设计优化提供了思路，将蝼蛄挖掘足的几何结构特性运用到挖掘机铲斗改形设计中，得到具有良好挖掘性能的仿生挖掘机铲斗。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种挖掘阻力小、减黏脱土、并有效提高挖掘效率，延长使用寿命的仿蝼蛄爪趾构形的挖掘机铲斗。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种仿蝼蛄爪趾构形的挖掘机铲斗，由底板、墙板、侧加板、边板、齿座板、齿座、斗齿、挂耳板构成，底板两侧面下缘前侧对称固装侧加板，底板两侧对称固装墙板，墙板下缘与侧加板固装，墙板上缘固装边板，齿座板固装于底板正面上缘，在齿座板上间隔固装一组齿座，在该一组齿座上均固装斗齿，在底板的后部上缘固装挂耳板，其特征在于：

所述底板、齿座板、齿座及斗齿所在的外轮廓线为拟合蝼蛄挖掘足外轮廓线，由依次相切的底板下缘圆弧线、齿座板下缘圆弧线DE、齿座外缘圆弧线及斗齿外侧圆弧线HI组合而成，其中：

底板下缘圆弧线自下而上依次由第一底板下缘圆弧线AB、第二底板下缘圆弧线BC、第三底板下缘圆弧线CD构成，第一底板下缘圆弧线AB的直径为1283mm，弧长为279mm；第二底板下缘圆弧线BC的直径为6200mm，弧长为355mm；第三底板下缘圆弧线CD的直径为2900mm，弧长为542mm；

齿座板下缘圆弧线DE的直径为2900mm，弧长为107mm；

齿座外缘圆弧线自下而上由第一齿座外缘圆弧线EF及第二齿座外缘圆弧线FG构成，第一齿座外侧圆弧线EF的直径为2900mm，弧长为60mm；第二齿座外缘圆弧线FG的直径为2000mm，弧长为59mm；

斗齿外侧圆弧线HI的直径为2165mm，弧长为268mm。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本仿蝼蛄爪趾构形的挖掘机铲斗，其底板、齿座板、齿座及斗齿的挖掘面所在的外轮廓线为拟合蝼蛄挖掘足轮廓线，克服了现有的挖掘机铲斗平直的挖掘面易受到摩擦磨损的问题，利用仿生设计方法设计的铲斗可以有效的减小在挖掘土壤时所受的土壤阻力，改善铲斗的磨损性能，提高铲斗的使用寿命。

2.本仿蝼蛄爪趾构形的挖掘机铲斗，实现了斗齿到底板的平滑过渡，底板、齿座板、齿座及斗齿装配完成后可成为一个有机整体，结构设计合理，增加了挖掘机铲斗的自身强度，并且可以节省制造时所需的材料。

3、本仿蝼蛄爪趾构形的挖掘机铲斗，通过改进铲斗和斗齿的结构与形状因素，达到了降低工作耗能，提高挖掘效率，节约新型材料的目的，可有效降低研制新型挖掘机铲斗的成本。

4、本实用新型结构设计科学合理，其结构形状有利于增强楔土能力， 减少触土面积，改善界面摩擦和黏附条件，具有较好的脱土降阻效果，从而有效提高挖掘效率，延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图(剖面图)；

图3为图1的俯视图。

附图标记说明：