相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2016年3月10日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?2/306,263的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而并入本申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及采掘機(jī)械，更具體地，涉及具有鏟斗(dipper)和曳引繩(hoistrope)的挖掘機(jī)鏟(miningshovel)。

背景技術(shù)：

諸如電動(dòng)繩鏟或動(dòng)力鏟、索鏟等的工業(yè)采掘機(jī)械被用于執(zhí)行挖掘操作，以從礦堆移除物料。在傳統(tǒng)的繩鏟上，鏟斗附接到手柄，并且鏟斗由穿過(guò)支臂滑輪的繩索支撐。繩索被固定到吊環(huán)(bail)和/或平衡裝置(equalizer)，然后該吊環(huán)和/或平衡裝置在吊環(huán)襯套銷(xiāo)接頭處被連接到鏟斗。然而，由于高負(fù)載和旋轉(zhuǎn)，吊環(huán)襯套銷(xiāo)接頭始終是高磨損點(diǎn)，因此需要耗時(shí)的定期維護(hù)，因此經(jīng)常會(huì)使鏟斗停工相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。另外，吊環(huán)和/或平衡裝置占據(jù)了繩鏟上的大量空間(例如，在高度上多達(dá)十二英尺)，這限制了繩鏟的總挖掘傾卸高度。因此，需要一種改進(jìn)的系統(tǒng)，通過(guò)該改進(jìn)的系統(tǒng)將曳引繩連接至鏟斗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)某一構(gòu)造，采掘機(jī)械組件包括：鏟斗，該鏟斗具有主體，所述主體具有前側(cè)、后側(cè)、底側(cè)和頂側(cè)。地面接合部從所述前側(cè)延伸，所述地面接合部包括挖掘齒。所述采掘機(jī)械組件還包括：曳引繩附接組件，所述曳引繩附接組件連接至所述鏟斗。所述曳引繩附接組件被配置成將曳引繩直接連接至所述鏟斗。所述曳引繩附接組件包括凸輪，所述凸輪具有遠(yuǎn)離所述鏟斗的主體的頂側(cè)延伸的第一部分。所述凸輪包括始于所述第一部分且遠(yuǎn)離所述主體和挖掘齒延伸的第二部分。

根據(jù)另一構(gòu)造，一種曳引繩附接組件被配置成改裝到采掘機(jī)械的鏟斗上，所述曳引繩附接組件包括凸輪，所述凸輪具有第一板、第二板以及設(shè)置在所述第一板和所述第二板之間的繩索引導(dǎo)件。所述曳引繩附接組件還包括凸輪支撐結(jié)構(gòu)，用于將所述凸輪連接至所述鏟斗。

通過(guò)考慮以下具體說(shuō)明和附圖，本發(fā)明的其它特征和方面將變得更為明顯。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)某一構(gòu)造的采掘機(jī)械的側(cè)視圖。

圖2是根據(jù)某一構(gòu)造的、圖1所示采掘機(jī)械的鏟斗的側(cè)視圖，該鏟斗具有曳引繩附接組件。

圖3和4是圖2所示曳引繩附接組件的透視圖。

圖5是根據(jù)另一構(gòu)造的曳引繩附接組件的側(cè)視圖。

圖6是圖5所示曳引繩附接組件的局部透視圖。

圖7是圖5所示曳引繩附接組件的銷(xiāo)的透視圖。

圖8是圖7所示銷(xiāo)的側(cè)視圖。

圖9是根據(jù)另一結(jié)構(gòu)的、具有曳引繩附接組件的鏟斗的透視圖，該曳引繩附接組件被用作一種改進(jìn)。

圖10是圖9所示曳引繩附接組件的側(cè)視圖。

圖11是圖9所示曳引繩附接組件的透視圖。

圖12是圖9所示曳引繩附接組件的局部放大圖。

圖13是圖9所示曳引繩附接組件的局部放大圖，但是移除了曳引繩附接組件的一部分。

圖14是圖9所示曳引繩附接組件在第一位置時(shí)的側(cè)視圖。

圖15是圖9所示曳引繩附接組件在第二位置時(shí)的側(cè)視圖。

圖16是圖9所示曳引繩附接組件的局部側(cè)視圖，其示出了置于鏟斗內(nèi)的物料。

圖17和18是根據(jù)其它構(gòu)造的曳引繩附接組件的側(cè)視圖。

在詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)了解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于在具體實(shí)施方式中討論的和在附圖中展示的部件的詳細(xì)構(gòu)造和排布。本發(fā)明可用于其它實(shí)施例，也可用多種方式實(shí)施本發(fā)明。而且，可以理解的是，在此使用的措辭和術(shù)語(yǔ)以描述為目的，其不應(yīng)被視為限制性的。

具體實(shí)施方式

圖1示出了動(dòng)力鏟車(chē)10。鏟車(chē)10包括移動(dòng)底座15、驅(qū)動(dòng)履帶20、轉(zhuǎn)臺(tái)25、旋轉(zhuǎn)框架30、支臂35、支臂35的下端40(也稱(chēng)為支臂支腳)、支臂35的上端45(也稱(chēng)為支臂點(diǎn))、拉索50、龍門(mén)抗拉構(gòu)件(gantrytensionmember)55、龍門(mén)抗壓構(gòu)件(gantrycompressionmember)60、可旋轉(zhuǎn)地安裝在支臂35的上端45上的滑輪65、鏟斗70(示意性地圖示)、曳引繩80、絞車(chē)滾筒(未示出)、鏟斗柄85、鞍塊90，承運(yùn)軸95和傳動(dòng)單元(也稱(chēng)為挖掘驅(qū)動(dòng)裝置，未顯示)。旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)25允許上面的框架30相對(duì)于下面的底座15旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)臺(tái)25限定鏟車(chē)10的旋轉(zhuǎn)軸100。旋轉(zhuǎn)軸100垂直于由底座15限定的平面105，并且通常對(duì)應(yīng)于地面或支撐表面的坡度。

移動(dòng)底座15由驅(qū)動(dòng)履帶20支撐。移動(dòng)底座15支撐轉(zhuǎn)臺(tái)25和旋轉(zhuǎn)框架30。轉(zhuǎn)臺(tái)25能夠相對(duì)于移動(dòng)底座15進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。支臂35在下端40處被可樞轉(zhuǎn)地連接到旋轉(zhuǎn)框架30。支臂35通過(guò)拉索50而與旋轉(zhuǎn)框架30保持向上和向外延伸的關(guān)系，拉索50被錨固到龍門(mén)抗拉構(gòu)件55和龍門(mén)抗壓構(gòu)件60。龍門(mén)抗壓構(gòu)件60安裝在旋轉(zhuǎn)框架30上。

曳引繩80被錨固到旋轉(zhuǎn)框架30的絞車(chē)滾筒(未示出)，并且被纏繞在一個(gè)或多個(gè)滑輪65上且被連接到鏟斗70。絞車(chē)滾筒由包括傳動(dòng)單元(未示出)的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)絞車(chē)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，曳引繩80被放出以降低鏟斗70或被拉入以升高鏟斗70。鏟斗柄85也被連接到鏟斗70。鏟斗柄85被滑動(dòng)支撐在鞍塊90內(nèi)，并且鞍塊90在運(yùn)送軸95處被可樞轉(zhuǎn)地安裝到支臂35。鏟斗柄85包括在其上的齒條和齒構(gòu)造，齒條和齒構(gòu)造能夠嚙合安裝在鞍塊90中的驅(qū)動(dòng)小齒輪(未示出)。驅(qū)動(dòng)小齒輪由電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)單元(未示出)驅(qū)動(dòng)，以相對(duì)于鞍塊90伸出或縮回鏟斗柄85。

電源(未示出)被安裝到旋轉(zhuǎn)框架30，以向用于驅(qū)動(dòng)絞車(chē)滾筒的起重電動(dòng)機(jī)(未示出)供電，向用于驅(qū)動(dòng)挖掘傳動(dòng)單元的一個(gè)或多個(gè)挖掘電動(dòng)機(jī)(未顯示)供電，以及向用于使轉(zhuǎn)臺(tái)25旋轉(zhuǎn)的一個(gè)或多個(gè)擺動(dòng)電動(dòng)機(jī)(未顯示)供電。挖掘、起重和擺動(dòng)電動(dòng)機(jī)中的每一個(gè)均由其各自的電動(dòng)機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)，或者可選地，響應(yīng)于來(lái)自控制器(未示出)的控制信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)。

圖2-4更詳細(xì)地示出了鏟斗70。鏟斗70包括主體110，主體110具有前側(cè)115、后側(cè)120、底側(cè)125和頂側(cè)130。鏟斗門(mén)135圍繞沿頂側(cè)130的鏟斗門(mén)樞軸銷(xiāo)140可樞轉(zhuǎn)地連接到主體110。鏟斗門(mén)135從關(guān)閉位置(如圖2所示)樞轉(zhuǎn)到打開(kāi)位置，從而暴露主體110的內(nèi)部，其中在關(guān)閉位置，鏟斗門(mén)135靠近后側(cè)120，在打開(kāi)位置，鏟斗門(mén)135被樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離后側(cè)120。

鏟斗70還包括從主體110的前側(cè)115延伸的地面接合部分145。地面接合部分145包括挖掘齒150，挖掘齒150用于挖入物料堆(例如，灰塵，巖石等)，并將物料引導(dǎo)到主體110中。

繼續(xù)參考圖2-4，鏟斗70還包括曳引繩附接組件155。通常，曳引繩直接連接到吊環(huán)和/或平衡裝置，然后吊鉤和/或平衡器被分別連接到鏟斗。相比之下，曳引繩附接組件155將曳引繩80直接連接到鏟斗70本身。

在所示的構(gòu)造中，曳引繩附接組件155與鏟斗70整體地形成為一體，并且從主體110的頂側(cè)130和前側(cè)115延伸。在其它構(gòu)造中，曳引繩附接組件155被固定(例如，用一個(gè)或多個(gè)緊固件緊固)到鏟斗70的頂側(cè)130、前側(cè)115和/或鏟斗70另一部分。

繼續(xù)參考圖2-4，曳引繩附接組件155包括接納導(dǎo)索80的兩個(gè)凸輪160，但是其它構(gòu)造包括不同數(shù)量的凸輪160。凸輪160的尺寸和形狀相同，并且如圖4所示，凸輪160相互平行并且被間隙162隔開(kāi)。在一些構(gòu)造中，采掘機(jī)械10包括在支臂35的頂部的兩個(gè)滑輪65，并且兩個(gè)滑輪65被與間隙162相同尺寸的間隙分開(kāi)，以便保持穿過(guò)滑輪65和凸輪160的曳引繩80之間的曳引繩對(duì)齊。

繼續(xù)參考圖2-4，凸輪160中的每一個(gè)均包括第一部分165和第二部分170，第一部分165被直接連接到主體110的頂側(cè)130，第二部分170遠(yuǎn)離主體110延伸。凸輪160的位置被設(shè)置成不妨礙物料向鏟斗70中的裝載。因此，由于凸輪160的第二部分170遠(yuǎn)離主體110延伸，第二部分170不會(huì)與進(jìn)入主體110的物料發(fā)生不利的干涉。例如，如圖2所示，在遠(yuǎn)離挖掘齒150的方向上，第二部分170大致向上遠(yuǎn)離主體110延伸，從而留下一塊較大的區(qū)域，物料可以在該區(qū)域內(nèi)沿著方向“a”進(jìn)入主體110。

繼續(xù)參考圖2-4，凸輪160中的每一個(gè)均包括第一板175和第二板180。第一板175和第二板180的尺寸和形狀相同，并且如圖4所示，它們以平行關(guān)系彼此間隔開(kāi)。凸輪160中的每一個(gè)還包括設(shè)置在第一板175和第二板180之間的繩索引導(dǎo)件185。如圖2所示，繩索引導(dǎo)件185中的每一個(gè)均具有大致c形的輪廓。繩索引導(dǎo)件185通過(guò)兩個(gè)銷(xiāo)190和195連接到第一板175和第二板180，盡管在一些構(gòu)造中，繩索引導(dǎo)件185與第一板175和第二板180整體形成為單一體，或者以其它方式(例如，用緊固件)固定到第一板175和第二板180。

如圖2所示，第一板175和第二板180中的每一個(gè)均具有彎曲外表面200，彎曲外表面200沿著凸輪160的第二部分170。繩索引導(dǎo)件185中的每一個(gè)還具有彎曲外表面205。繩索引導(dǎo)件185的彎曲外表面205接觸和引導(dǎo)凸輪160上的曳引繩80。在一些構(gòu)造中，彎曲外表面205的曲率半徑大于或等于絞車(chē)滾筒上的曲率半徑，從而凸輪160使曳引繩80經(jīng)受的疲勞不會(huì)超過(guò)絞車(chē)滾筒使曳引繩80經(jīng)受的疲勞。在所示的構(gòu)造中，曲率半徑是恒定的，但是在其它構(gòu)造中，曲率半徑可以變化。在一些構(gòu)造中，例如，繩索引導(dǎo)件185是可移除的，并且可以根據(jù)被裝載的物料的類(lèi)型(例如，煤挖掘與硬巖石挖掘)而替換成具有不同輪廓和/或曲率半徑的不同繩索引導(dǎo)件185。在一些構(gòu)造中，外表面205的曲率半徑為大約40cm。在一些構(gòu)造中，外表面205的曲率半徑在35cm和45cm之間。其它構(gòu)造包括不同的數(shù)值和范圍。

繼續(xù)參考圖2，每一個(gè)繩索引導(dǎo)件185的外表面205均順應(yīng)或?qū)?yīng)于第一板175和第二板180中的每一個(gè)的、沿著各個(gè)凸輪160上的第一板175和第二板180的至少一部分的外表面200，從而在繩索引導(dǎo)件185的外表面205和第一板175、第二板180的外表面200之間形成固定的間隙210。該間隙210形成接納曳引繩80的通道215。曳引繩80位于通道215內(nèi)并且由繩索引導(dǎo)件185的外表面205支撐和引導(dǎo)，而第一板175和第二板180作為沿著通道215的側(cè)壁，幫助保持曳引繩80在凸輪160上的橫向位置。

如圖2-4所示，曳引繩附接組件155還包括d形塊220。d形塊220被連接到兩個(gè)凸輪160，并且如圖3和4所示，d形塊220延伸(例如，橋接)跨過(guò)兩個(gè)凸輪160之間的間隙162。d形塊220包括接納曳引繩80的至少一個(gè)通道225。在所示的構(gòu)造中，d形塊220包括彼此偏移的兩個(gè)通道225，每個(gè)通道225的尺寸均被設(shè)置成能夠接納至少一個(gè)曳引繩80。

在一些構(gòu)造中，一根曳引繩80從滑輪65延伸，接觸繩索引導(dǎo)件185中的一個(gè)，在d形塊220的第一個(gè)通道225中延伸，然后在朝滑輪65返回之前接觸另一個(gè)繩索引導(dǎo)件185。在一些構(gòu)造中，第二根曳引繩80額外地從滑輪65延伸，接觸繩索引導(dǎo)件185中的一個(gè)，在d形塊220的第二個(gè)通道225中延伸，然后也是在朝滑輪65返回之前接觸另一個(gè)繩索引導(dǎo)件185。在一些構(gòu)造中，一根或多個(gè)曳引繩80從滑輪65延伸，接觸繩索引導(dǎo)件185中的一個(gè)，然后在d形塊220或鏟斗70上的其它地方終止(例如，例如附接到d形塊220的其中一個(gè)通道225中，或d形塊220上的另一位置)。其它構(gòu)造包括不同數(shù)量的曳引繩80(例如，四根或更多的曳引繩80)，以及曳引繩80在曳引繩附接組件155上的不同圈數(shù)和/或位置。

在一些結(jié)構(gòu)中，參考圖2，覆蓋結(jié)構(gòu)(coveringstructure)230(例如，銷(xiāo)、突起等)在第一板175和第二板180之間延伸，以支撐或覆蓋曳引繩80，并且在沒(méi)有繩索張力或繩索張力很小的時(shí)候防止曳引繩80滑離或脫離繩索附接組件155。在一些構(gòu)造中，針對(duì)每個(gè)凸輪160，附接組件155均包括多于一個(gè)的覆蓋結(jié)構(gòu)230，或者在除了所示位置之外的其他位置處包括覆蓋結(jié)構(gòu)230。

圖5-8示出了用于在鏟斗70上使用的、不同的曳引繩附接組件255。與曳引繩附接組件155一樣，曳引繩附接組件255也將曳引繩80直接連接到鏟斗70本身。具體地，曳引繩附接組件255包括凸輪260，每個(gè)凸輪260均具有第一部分265和第二部分270，第一部分265被直接連接到鏟斗70的主體110，第二部分270遠(yuǎn)離主體110延伸。曳引繩附接組件255還包括第一板275和第二板280，以及設(shè)置在第一板275和第二板280之間的繩索引導(dǎo)件285，這類(lèi)似于曳引繩組件155。

然而，曳引繩附接組件255不包括用于接納曳引繩80的d形塊。相反，曳引繩附接組件255替代地包括用于接納曳引繩80的銷(xiāo)290。每一個(gè)銷(xiāo)290均于凸輪260的第一部分265中在第一板275和第二板280之間延伸。在所示的構(gòu)造中，第一板275和第二板280包括在第一部分265中的開(kāi)口295，開(kāi)口295的尺寸適于接納銷(xiāo)290。當(dāng)銷(xiāo)290穿過(guò)開(kāi)口295插入時(shí)，銷(xiāo)290沿著縱軸300(圖6)對(duì)齊。

如圖7和8所示，每一個(gè)銷(xiāo)295均包括槽305，槽305的尺寸適于接納和引導(dǎo)曳引繩80。在所示的構(gòu)造中，槽305部分圍繞銷(xiāo)290延伸，并且其位置被設(shè)置成相對(duì)于縱軸300呈一定的傾斜角度。在所示的構(gòu)造中，槽305以螺旋形式圍繞銷(xiāo)290延伸。其它構(gòu)造包括不同布置和數(shù)量的槽305。

在一些構(gòu)造中，一根曳引繩80從滑輪65延伸，接觸繩索引導(dǎo)件285中的一個(gè)，在其中一個(gè)銷(xiāo)290中的槽305內(nèi)延伸，然后在銷(xiāo)290或鏟斗70上的其它地方終止(例如，附接到槽305內(nèi)的銷(xiāo)290或銷(xiāo)290上的另一位置)。第二根曳引繩80從滑輪65延伸，接觸另一個(gè)繩索引導(dǎo)件285，在另一個(gè)銷(xiāo)290中的槽305內(nèi)延伸，然后在銷(xiāo)290或鏟斗70上的其它地方終止(例如，在槽305內(nèi)附接到銷(xiāo)290或在銷(xiāo)290上的另一位置)。其它構(gòu)造包括不同數(shù)量的曳引繩80(例如，四根或更多曳引繩80)，以及曳引繩80在曳引繩附接組件255上的不同圈數(shù)和位置。

圖9-16示出了另一曳引繩附接組件355。曳引繩附接組件355用于在鏟斗360上的改裝使用，鏟斗360通常依賴(lài)平衡裝置將曳引繩80連接到鏟斗360。鏟斗360包括凸緣365，凸緣365通常被設(shè)計(jì)成用于接納平衡裝置(未示出)。相反地，曳引繩附接組件355被連接到這些凸緣365。

與曳引繩附接組件155、255一樣，曳引繩附接組件355將曳引繩80直接連接到鏟斗360自身。曳引繩附接組件355包括具有第一板375和第二板380的凸輪370，以及設(shè)置在第一板375和第二板380之間的繩索引導(dǎo)件385，這類(lèi)似于曳引繩組件155、255。例如，圖12和圖13示出的曳引繩80與繩索引導(dǎo)件385接觸并且被設(shè)置在第一板375和第二板380之間。

與附接組件155、255相比，凸輪370被設(shè)置在單個(gè)凸輪支撐結(jié)構(gòu)390上，凸輪支撐結(jié)構(gòu)390的一部分在鏟斗360的兩個(gè)凸緣365之間延伸。標(biāo)準(zhǔn)的平衡裝置的銷(xiāo)或筒395被插入各個(gè)凸緣365，以將凸輪支撐結(jié)構(gòu)390保持在鏟斗360上的適當(dāng)位置。

如圖9所示，凸輪支撐結(jié)構(gòu)390還包括凸輪支架405，凸輪支架405包括凸緣410，利用銷(xiāo)420將凸緣410連接到鏟斗臂85上的相應(yīng)凸緣415。使用一個(gè)或多個(gè)銷(xiāo)連接將標(biāo)準(zhǔn)的俯仰曲柄425連接到鏟斗臂85上的凸緣415，并且連接到鏟斗360上的凸緣430。

如圖14和15所示，凸輪支撐結(jié)構(gòu)390經(jīng)由銷(xiāo)420與鏟斗360一起旋轉(zhuǎn)，從而無(wú)論鏟斗360的主體435的方位如何，凸輪370均能夠相對(duì)于主體435保持在恒定位置。凸輪370因此形成整個(gè)鏟斗360的一部分，并且提供使曳引繩80可以被直接附接到鏟斗360的結(jié)構(gòu)。

如圖16所示，凸輪370的位置也被設(shè)置成不妨礙物料到鏟斗360中的裝載。因此，由于凸輪370的一部分遠(yuǎn)離鏟斗的主體435(類(lèi)似于上述的第二部分170)延伸時(shí)，凸輪370不會(huì)不利地妨礙物料進(jìn)入鏟斗360。例如，如圖16所示，凸輪370大體上在遠(yuǎn)離挖掘齒440的方向上延伸，從而留下一塊較大的區(qū)域，物料可以在該區(qū)域內(nèi)沿著方向“a”進(jìn)入鏟斗360。距離450從主體435延伸到曳引繩80脫離或退出凸輪370的區(qū)域。如圖16所示，該距離450為物料445提供了進(jìn)入并被聚集在鏟斗360中的足夠的空間，但不接觸或妨礙曳引繩80的暴露在凸輪370外部的部分。

圖17示出了另一曳引繩附接組件455。曳引繩附接組件455也用于在鏟斗360上的改裝使用，并且包括凸輪460(例如，與凸輪370相同)。然而，與曳引繩附接組件355不同，曳引繩附接組件455使用改進(jìn)的或放大的俯仰曲柄465作為凸輪支撐結(jié)構(gòu)。俯仰曲柄465不僅連接到鏟斗臂85上的凸緣415和連接到鏟斗360上的凸緣430，而且還在連接470(例如，銷(xiāo)連接)處直接連接到凸輪460本身。

圖18示出了另一曳引繩附接組件555。曳引繩附接組件555也用于在鏟斗360上的改裝使用，并且包括凸輪560。在所示的構(gòu)造中，凸輪560相對(duì)于凸輪460和370具有略微不同的輪廓和曲率半徑。然而，如上所述，本文所述的各種曳引繩附接組件的凸輪可具有各種類(lèi)型的形狀、輪廓和曲率半徑。俯仰曲柄565既連接到鏟斗臂85上的凸緣415也連接到鏟斗360上的凸緣430。進(jìn)一步，支撐臂570也被提供作為凸輪支撐結(jié)構(gòu)，并且被連接(例如，焊接)到在鏟斗360上的凸緣365和凸輪560，以增加進(jìn)一步的穩(wěn)定性并且固定凸輪560的位置。

雖然已經(jīng)參照某些優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是在所描述的本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立方面的范圍和精神內(nèi)存在變化和修改。