一种用于斗齿的快速拆装锁定装置及斗齿总成的制作方法

本发明属于工程机械，涉及一种用于斗齿的快速拆装锁定装置及斗齿总成。

背景技术：

1、在土石方工程机械领域，斗齿作为挖掘机、装载机、掘进机等设备直接与物料接触的关键易损部件，其与齿座（基座）之间的连接可靠性及更换便捷性直接影响设备作业效率与运营成本。斗齿总成通常采用可拆卸的连接方式，以便在工作面现场快速更换磨损超限的斗齿。

2、长期以来，斗齿与齿座的固定方式主要分为两大类：其一为锤击式销轴连接，通过外力锤击将带锥度的销钉打入斗齿与齿座的配合孔中，依靠过盈摩擦力实现锁紧。该方式虽结构简单，但在恶劣磨损环境下存在显著缺陷：一方面，反复锤击易导致销孔塑性变形，甚至造成斗齿开裂；另一方面，作业过程中细碎砂石、矿粉及泥浆易侵入配合间隙，导致销钉锈蚀卡滞，拆卸时仍需强力锤击，操作危险性高、更换耗时长，且可能损伤基座。其二为螺纹式锁紧连接，采用螺栓或螺钉穿过斗齿并旋入齿座或锁块。然而，螺纹连接对细屑侵入极为敏感，一旦螺纹副进入磨蚀性颗粒，轻则增大拆装扭矩，重则发生螺纹咬死或完全失效，现场往往难以借助常规工具拆卸，不得不采用火焰切割等破坏性手段，严重制约了设备出动率。

3、针对上述弊端，行业对“免锤击、快速更换”型斗齿锁定系统的需求日益迫切。免锤击设计旨在消除冲击载荷对结构件的损伤，降低作业人员劳动强度与安全风险；快速更换则要求锁定机构能够在无特殊工具或仅用简易顶针的条件下实现斗齿的装拆，将停机时间压缩至最短。现有技术中已出现部分采用弹性卡簧、楔形块或偏心凸轮等原理的快速连接器，但在高冲击、高磨损的工况下，这些机构常因活动部件外露、砂石淤积而丧失功能，或因结构复杂、零件细小而不适于现场维护。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于斗齿的快速拆装锁定装置及斗齿总成，用以解决现有的锁定装置在恶劣工况下易发生锈蚀卡滞，拆装困难的问题。

2、为达上述目的，本发明的技术方案是：

3、第一方面，本发明提供一种用于斗齿的快速拆装锁定装置，包括：

4、锁环，所述锁环具有安装孔，安装孔的内侧表面上设置有若干平行的环形锁定凹槽；

5、锁销，所述锁销包括锁柄、锁定元件、锁芯和复位弹簧，所述锁柄为凹槽结构，锁芯限位于锁柄凹槽内，复位弹簧的一端与锁柄凹槽的凹槽底部连接，另一端与锁芯连接，锁芯的外侧壁设置有环形解锁凹槽，所述锁柄的凹槽侧壁上设置有若干沿径向均匀分布且贯穿侧壁的容置腔，所述锁定元件可移动的容纳在所述容置腔内。

6、所述装置包括两种工作状态：锁定状态和解锁状态；

7、锁定状态下，所述锁定元件的部分从所述容置腔的外侧开口伸出嵌入对应的环形锁定凹槽，复位弹簧处于复位状态，环形解锁凹槽与容置腔的内侧开口完全错位；

8、解锁状态下，复位弹簧处于压缩工作状态，环形解锁凹槽与容置腔的内侧开口完全对齐，所述锁定元件的部分从所述容置腔的内侧开口伸出嵌入环形解锁凹槽。

9、所述锁销还包括：锁头，所述锁头包括共轴的锁头底座和锁头凸台，所述锁头凸台与锁柄凹槽螺栓连接，所述锁头底座的尺寸大于锁环的尺寸，锁头的轴心设置有贯穿锁头的调节孔，所述调节孔正对于锁芯。

10、所述锁定元件为钢珠结构，布设数量为2至9枚。

11、所述锁环与斗齿的安装孔过盈配合，所述锁环包括锁环本体和限位体，锁环本体包括环形柱体以及设置于环形柱体一端的凸台，锁环本体采用金属材料，所述限位体套接在凸台上，限位体采用弹性材料。

12、所述锁环的内壁上开设两个或两个以上的等间隔的环形锁定凹槽，锁柄上设置有若干组的锁定元件组，每个锁定元件组包括若干的锁定元件，每组锁定元件组的间隔等于每个环形锁定凹槽之间的距离，环形锁定凹槽的数量不少于锁定元件组的数量，锁芯上设置有与锁定元件组对应的若干环形解锁凹槽，环形解锁凹槽的数量等于锁定元件组的数量。

13、装置还包括顶针工具，所述顶针工具包括：主杆、垂直设置在主杆第一端的扶手以及垂直设置在主杆第二端预设距离的限位部件，限位部件的长度小于调节孔的长或宽，限位部件的上侧面与主杆第二端的端面的距离等于解锁状态下容置腔内侧开口中心与环形解锁凹槽中心的距离。

14、所述斗齿的安装孔的表面为连续光滑曲面或平面，斗齿的安装孔的开口处截面与锁环的凸台的结构相同，为防旋转的非圆形结构。

15、所述锁环与斗齿为一体式结构，所述环形锁定凹槽设置于斗齿的安装孔内侧表面。

16、第二方面，本发明提供一种用于斗齿的快速拆装锁定装置的使用方法，包括：

17、安装时，对齐斗齿和基座的安装孔，将锁销的底端插入锁环，顶压锁芯联动压缩复位弹簧，当容置腔内侧开口对准环形解锁凹槽，锁定元件受挤压向内收缩并嵌入环形解锁凹槽，继续顶压使锁柄沿锁环内侧表面滑动；当容置腔的外侧开口与第一个环形锁定凹槽对齐时，锁定元件伸出并嵌入第一个环形锁定凹槽，复位弹簧和锁芯均复位，完成第一次锁定；重复上述锁定步骤至锁定元件嵌入最后一个环形锁定凹槽，此时，锁柄的底端伸出锁环插入基座的安装孔，完成安装；

18、拆卸时，顶压锁芯联动压缩复位弹簧，当容置腔内侧开口对准环形解锁凹槽，锁定元件受挤压向内收缩并嵌入环形解锁凹槽，保持解锁状态，将锁芯从锁环中拉出。

19、第三方面，本发明提供一种斗齿总成，其特征在于，包括：斗齿和基座，所述斗齿和基座通过上述的用于斗齿的快速拆装锁定装置进行连接。

20、有益效果

21、本发明摒弃传统的螺纹配合与锤击装配结构，采用全光滑连续内壁设计，无螺纹、沟槽、缺口等易积尘积料结构，从根本上解决恶劣磨损工况下砂石淤积、螺纹咬死、销轴卡滞等行业共性问题，彻底避免传统拆装方式带来的构件变形、开裂及基座损伤缺陷，大幅提升总成结构耐久性与作业可靠性；实现真正意义上的免锤击及简易工具快速拆装，装配时可自动对位、临时定位，无需人工持续扶持校准，拆卸时借助简易顶针即可快速解锁，显著降低作业人员劳动强度与操作安全风险，有效缩短设备停机维护时间，提升工程机械作业出勤率与施工效率；装配容错率高，锁紧状态下可实现轴向、周向双重防松限位，抗冲击、抗振动性能优异，可长期适配矿山、土石方开挖等高磨损、高冲击恶劣工况；结构简洁紧凑，零部件集成度高，无外露易损弹性构件，可有效抵御矿粉、泥浆、砂石的侵蚀与磨损，维护难度极低，大幅降低设备后期运维成本与零部件更换频次，具备极高的工程推广应用价值。

1.一种用于斗齿的快速拆装锁定装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于斗齿的快速拆装锁定装置，其特征在于，所述装置包括两种工作状态：锁定状态和解锁状态；

3.根据权利要求1所述的用于斗齿的快速拆装锁定装置，其特征在于，所述锁销还包括：锁头，所述锁头包括共轴的锁头底座和锁头凸台，所述锁头凸台与锁柄凹槽螺栓连接，所述锁头底座的尺寸大于锁环的安装孔的尺寸，锁头的轴心设置有贯穿锁头的调节孔，所述调节孔正对于锁芯。

4.根据权利要求1所述的用于斗齿的快速拆装锁定装置，其特征在于，所述锁定元件为钢珠结构，布设数量为2至9枚。

5.根据权利要求1所述的用于斗齿的快速拆装锁定装置，其特征在于，所述锁环与斗齿的安装孔过盈配合，所述锁环包括锁环本体和限位体，锁环本体包括环形柱体以及设置于环形柱体一端的凸台，锁环本体采用金属材料，所述限位体套接在凸台上，限位体采用弹性材料。

6.根据权利要求1所述的用于斗齿的快速拆装锁定装置，其特征在于，所述锁环的内壁上开设两个或两个以上的等间隔的环形锁定凹槽，锁柄上设置有若干组的锁定元件组，每个锁定元件组包括若干的锁定元件，每组锁定元件组的间隔等于每个环形锁定凹槽之间的距离，环形锁定凹槽的数量不少于锁定元件组的数量，锁芯上设置有与锁定元件组对应的若干环形解锁凹槽，环形解锁凹槽的数量等于锁定元件组的数量。

7.根据权利要求1所述的用于斗齿的快速拆装锁定装置，其特征在于，还包括顶针工具，所述顶针工具包括：主杆、垂直设置在主杆第一端的扶手以及垂直设置在主杆第二端预设距离的限位部件，限位部件的长度小于调节孔的长或宽，限位部件的上侧面与主杆第二端的端面的距离等于解锁状态下容置腔内侧开口中心与环形解锁凹槽中心的距离。

8.根据权利要求1所述的用于斗齿的快速拆装锁定装置，其特征在于，所述锁环与斗齿为一体式结构，所述环形锁定凹槽设置于斗齿的安装孔内侧表面。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的用于斗齿的快速拆装锁定装置的使用方法，其特征在于，包括：

10.一种斗齿总成，其特征在于，包括：斗齿和基座，所述斗齿和基座通过如权利要求1至8任一项所述的用于斗齿的快速拆装锁定装置进行连接。