一種裝卸粒料的鬥子的製作方法

2023-05-15 06:17:16

專利名稱：一種裝卸粒料的鬥子的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種物料裝卸轉運裝置，更具體地說，本實用新型涉及一種顆粒 粉料的裝卸轉運裝置。
背景技術：
礦山和冶煉企業中，大量堆放有各種粒度不一相當堅硬的顆粒粉料，為了對這些 堅硬的顆粒粉料進行裝卸轉運，通常採用動力鋼臂帶動的鬥子來挖掘堆放的顆粒粉料、並 逐鬥地將盛於其中的粒料進行轉運移位。取料的過程中，鬥子要頻繁地以很大的衝擊力挖掘堆實程度不同的顆粒粉料，相 應地，礦石或硬金屬屑類的顆粒粉料也會持續地衝擊鬥子整體和切入鬥子的金屬表面，因 此，鬥子破損的原因包括整體受到衝擊震蕩、疲勞損壞、表面受到磨損和切割，嚴重的會產 生明顯的變形和溝槽；其失效的形式多是鬥子整體及其取料口嚴重磨損變形，終至不能取 料。目前，冶金、礦山企業的堆取料機上的鬥子形成一種主要的生產消耗件，單個鬥子 的使用壽命僅三個月，已經成為相關企業提高生產和經濟效益的嚴重製約因素。
發明內容針對現有技術的上述缺點，本實用新型的目的是要提供一種裝卸粒料的鬥子，該 鬥子具有如下優點鬥子的整體結構以及鬥齒的結構都更加合理，鬥齒的抗變形能力和抗 磨損能力均大幅提高，因而能大幅增加鬥子的使用壽命。為此，本實用新型的技術解決方案是一種裝卸粒料的鬥子，其包括弧形的長板、兩 邊的側板、連接兩塊側板後端及長板頂端並向上延伸的安裝板，在長板和側板底部形成有 多個鬥齒，鬥齒包括齒底、齒頂，而所述兩邊側板底部鬥齒的齒頂向外展開成喇叭狀，這些 鬥齒與所述側板間的傾角為5 8度；所述長板的厚度與其對角弧長之比為1. 15-1. 30% ； 所述側板的厚度為長板厚度的90-110%。分析傳統的堆取料鬥子，其失效主要原因包括鬥子整體，在板體的厚度搭配上不 甚合理；鬥齒的結構形狀，在齒形及其角度設計上也有問題。儘管鬥齒表面材料已做了耐磨 處理，但由於其上述結構不甚合理，導致其鬥齒容易變形、耐磨性不夠，不能有效保證鬥子 的使用壽命，也極大影響了企業的生產和經濟效益。本實用新型裝卸粒料的鬥子，在側板底部鬥齒的結構形狀上，採取相對側板外展 的喇叭狀的設計，並且優化採取5-8度的外傾角，這樣一來，即使鬥子頻繁不斷地以很大的 衝擊力挖掘堅硬顆粒粉料時，斜向外展的鬥齒既能夠保證鬥齒對顆粒粉料作有效的挖掘衝 擊、其斜面又能夠有效減緩顆粒粉料對於鬥齒的齒頂、齒底乃至鬥子整體的正面對撞衝擊 破壞和磨損；而且，與傳統鬥子的主體厚度相比，本實用新型相應增加了 30%左右即長板 厚度與長板對角弧長之比增至1. 15-1. 30%、且側板厚度相應增為長板厚度的90-110%。 這樣厚度搭配的結構特點，能降低鬥子在衝擊及反作用中振動的諧振頻率、相對運動磨損的頻率和幅度，同時，厚度增加還增加了耐磨損、抗衝擊、抗變形的富餘量，這樣綜合作用的 結果，大幅增加了主體和鬥齒抵抗變形和抵抗磨損的能力，因而大幅增加了鬥子的使用壽 命，試用證明本實用新型裝卸粒料的鬥子在成本上相對傳統的提高僅約3%，但工作壽命 卻大幅增加為3年，提高了 12倍，由此可見本實用新型鬥子的結構改進效果非常顯著、性 價比非常高。為進一步提高鬥齒的硬度和機械強度、克服齒高比上的薄弱性而增加其粗短率和 結實性，提高鬥子工作壽命，本實用新型包括如下的具體結構改進所述鬥齒包括板體的基材和基材表面上堆焊的2-3層耐磨合金，每層耐磨合金厚 度為2-5mm。每層堆焊完成後緩冷，再進行後續層的堆焊。所述鬥齒的總厚度為所述長板厚度的1. 80-2. 10倍，所述鬥齒的高度為長板立高 的6. 5-7. 5%。鬥齒的總厚度包括周邊堆焊耐磨合金層的總厚度和為達到鬥齒總厚度而削 適內部基材的厚度。所述堆焊的耐磨合金層區高度為所述鬥齒齒高的1.3-1. 5倍，堆焊耐磨合金層區 的總厚度與鬥齒總厚度相等。所述耐磨合金為高碳高鉻鎳材質。為進一步提高鬥子整體的機械強度和結構合理性，有的放矢地改進材質和增加厚 度，保證較高回報地增加工作性能和工作壽命，本實用新型包括如下的具體結構改進所述長板、兩邊側板即鬥齒基材的材質為低合金結構鋼。主體材質選擇低合金結 構鋼，其具有較好的強度、韌性、抗衝擊性、焊接性，能更好適應合金焊條的堆焊。所述長板的對角弧長為1350-1390mm，所述長板的厚度為16mm，所述安裝板的厚 度為所述長板厚度的70-80%。為進一步從結構力學上提高鬥齒的機械強度和挖掘性能，避免鬥齒過高易損，減 少齒頂寬度、增加鬥齒密度和鬥齒起伏波動比率以提高鬥子工效和性能、減小磨損，增加鬥 子和鬥齒工作壽命，本實用新型包括如下具體結構改進相鄰鬥齒的齒底距是其齒底寬度的15-25%。所述鬥齒的齒底寬為50_55mm，相鄰 鬥齒的齒底距為9-11mm，每個鬥齒佔距為59_66mm。所述鬥齒的齒高是其齒底距的4-6倍；所述齒頂寬為齒底距的1. 5-2. 5倍。本實用新型鬥齒的上述結構改進可以在確保鬥齒所受衝擊磨損減小、提高鬥齒強 度、延長鬥齒壽命前提下，減少鬥齒及取料口的堆焊範圍，降低堆焊成本，提高改進效率。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1、2、3分別為傳統鬥子的主視、右視、俯視角度的局部剖視示意圖。圖4、5、6分別為本實用新型鬥子實施例主視、右視、俯視角度的局部剖視示意圖。如圖1、2、3，所示分別為傳統鬥子的主視、右視、和俯視角度的局剖示意圖。其包 括弧形的長板10、連接兩塊側板後端及長板頂端並向上延伸的安裝板20、兩邊的側板30， 在長板10和側板30底部形成有多個鬥齒40，鬥齒40包括齒底B、齒頂T，由圖上尺寸標註 (單位均為mm)可見，傳統鬥子主要缺陷如下主體包括長板10、側板30、安裝板20，各板厚度均為12mm，強度不夠(其它尺寸見 圖上標註，不逐一引述)，工作衝擊下自身和鬥齒40都易變形磨損；鬥齒40結構也不合理鬥齒40的高度70mm為長板立高710mm的9-10%比例過大、結構較單薄，鬥齒40上下表面 與主體鋼板表面在同一平面，無傾角，齒頂寬32mm、齒底寬75mm、齒頂距75mm，齒形粗大稀 疏，取料阻力大，礦料對撞鬥齒40和主體鋼板，衝擊、磨損都很大，半齒及主體磨損快；鬥齒40 堆焊材料成分為(wt% )C 1. 2-1. 5,Mn 0. 8-1. OXr :15_19、Ni 0. 7-1. 0、 餘量成分為Fe。此堆焊材料成分設計存在問題合金強化效果達不到要求，堆焊層區S金 屬硬度、耐磨性不夠，容易被磨損；堆焊層區S高度為取料口上IOOmm以內，堆焊工作量大， 成本高。由於以上系列原因，造成傳統鬥子成本不低、但使用壽命卻很短。
具體實施方式
如圖4、5、6，所示分別為本實用新型鬥子實施例的主視、左視、和俯視角度的局剖 示意圖(本實施例未標明尺寸與圖1、2、3中相應尺寸相同，單位均為mm)。本實用新型鬥子 實施例，其包括弧形的長板10、連接兩塊側板後端及長板頂端並向上延伸的安裝板20、兩 邊的側板30，所述長板10、兩邊側板30的材質為低合金結構鋼。在長板10和側板30底部 形成有多個鬥齒40，鬥齒40包括齒底B、齒頂T，而所述兩邊側板30底部鬥齒40的齒頂T 向外展開成喇叭狀，這些鬥齒40與所述側板30間的傾角為7度；由圖1、4可見，本實用新型鬥子實施例的半徑為840mm，長板10弧長約為1/4圓周 長，可算得其弧長840mmXn/2 = 1319mm，則其對角弧長=〔13192+4002〕1/2 = 1378mm ；而 所述長板10的厚度為16mm，與其對角弧長1378之比約為1. 16%;所述側板30的厚度為長 板10厚度的100%。所述安裝板20的厚度12mm為所述長板厚度的75%。所述鬥齒40包括板體的基材和基材表面上堆焊的3層高碳高鉻鎳材質耐磨合金 層S (未予詳示)，所述基材的材質為低合金結構鋼；堆焊的每層耐磨合金厚度為3. 5mm,鬥 齒40的總厚度d = 30mm約為長板厚度的2倍。所述鬥齒40的高度50mm為長板立高710mm 的7%，鬥齒40的高度比例更粗短、結構更結實，然而鬥齒40的齒高卻達其齒底距IOmm的 5倍，較之傳統齒高70mm為其齒底距32mm的2. 2倍而言，本實施鬥齒的波動起伏率大增； 相鄰鬥齒40的齒底距IOmm是其齒底寬度53mm的19%，這樣每個鬥齒40佔距為63mm、較 傳統每個鬥齒佔距107mm(即75+32)減少40%，因此排齒更密，本實施例齒頂寬22mm為齒 底距的1. 5-2. 5倍，齒頂距40. 7mm，齒頂寬也遠小於傳統的，齒形更尖銳，挖掘效果更強、磨 損更小。本實用新型耐磨合金堆焊層區S的合金材質重量百分組成為C (3. 0-3. 5), Mn (0. 8-1. 0), Cr (26-32)，Ni (3-5)，Fe (54-63)，餘量為雜質，較之傳統材質而言，大幅提 高的碳含量可增加固溶強化及合金硬度，大幅提高的鉻含量可增進合金的析出強化效果和 耐磨性，更高的鎳含量，可確保在高含碳量情況下，既有高耐磨性又有良好的衝擊韌性，更 能防脆性斷裂；以上的化學成分改進達到了更高硬度、更高耐磨性及更好衝擊韌性的綜合 優化效果，具備了較好的合金綜合性能。堆焊的耐磨合金層區S高度為所述鬥齒40齒高的 1. 4倍達到70mm，堆焊層區S的總厚度與鬥齒總厚度d相等，較之傳統鬥齒堆焊的耐磨合金 層區高度低30mm，減少了約30%的耐磨合金堆焊量。
權利要求1.一種裝卸粒料的鬥子，其包括弧形的長板、兩邊的側板、連接兩塊側板後端及長板頂 端並向上延伸的安裝板，在長板和側板底部形成有多個鬥齒，鬥齒包括齒底、齒頂，其特徵 在於所述兩邊側板底部鬥齒的齒頂向外展開成喇叭狀，這些鬥齒與所述側板間的傾角為 5 8度；所述長板的厚度與其對角弧長之比為1. 15-1. 30% ；所述側板的厚度為長板厚度 的 90-110%。
2.如權利要求1所述的裝卸粒料的鬥子，其特徵在於所述鬥齒包括板體的基材和基 材表面上堆焊的2-3層耐磨合金，每層耐磨合金厚度為2-5mm。
3.如權利要求2所述的裝卸粒料的鬥子，其特徵在於所述鬥齒的總厚度為所述長板 厚度的1.80-2. 10倍，所述鬥齒的高度為長板立高的6. 5-7.5%。
4.如權利要求2所述的裝卸粒料的鬥子，其特徵在於所述堆焊的耐磨合金層區高度 為所述鬥齒齒高的1.3-1. 5倍，堆焊耐磨合金層區的總厚度與鬥齒總厚度相等。
5.如權利要求2所述的裝卸粒料的鬥子，其特徵在於所述耐磨合金為高碳高鉻鎳材質。
6.如權利要求2所述的裝卸粒料的鬥子，其特徵在於所述長板、兩邊側板即鬥齒基材 的材質為低合金結構鋼。
7.如權利要求1所述的裝卸粒料的鬥子，其特徵在於相鄰鬥齒的齒底距是其齒底寬 度的 15-25% ο
8.如權利要求1所述的裝卸粒料的鬥子，其特徵在於所述鬥齒的齒底寬為50-55mm， 相鄰鬥齒的齒底距為9-11mm，每個鬥齒佔距為59_66mm。
9.如權利要求1所述的裝卸粒料的鬥子，其特徵在於所述鬥齒的齒高是其齒底距的 4-6倍；所述齒頂寬為齒底距的1. 5-2. 5倍。
10.如權利要求1所述的裝卸粒料的鬥子，其特徵在於所述長板的對角弧長為 1350-1390mm，所述長板的厚度為16mm，所述安裝板的厚度為所述長板厚度的70_80%。
專利摘要本實用新型涉及一種裝卸粒料的鬥子，其包括弧形的長板、兩邊的側板、連接兩塊側板後端及長板頂端並向上延伸的安裝板，在長板和側板底部形成有多個鬥齒，鬥齒包括齒底、齒頂，而所述兩邊側板底部鬥齒的齒頂向外展開成喇叭狀，這些鬥齒與所述側板間的傾角為5～8度；所述長板的厚度與其對角弧長之比為1.15-1.30％；所述側板的厚度為長板厚度的90-110％。本實用新型裝卸粒料的鬥子整體結構以及鬥齒的結構都更加合理，鬥齒的抗變形能力和抗磨損能力均大幅提高，因而能大幅增加鬥子的使用壽命。
文檔編號E02F3/40GK201785785SQ20102053647
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月16日 優先權日2010年9月16日
發明者劉學文, 吳治國, 李祥勝, 王孝偉, 石仕平, 簡軍 申請人:廣東韶鋼松山股份有限公司