專利名稱：磨耗總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以將磨耗元件固定至挖掘設(shè)備的磨耗總成。
背景技術(shù)：
磨耗部件一般沿著挖掘設(shè)備-例如挖掘伊斗或切割器頭-的前邊緣連 接，用以保護(hù)該裝備不磨損，并提高挖掘操作。該磨耗部件可包括挖掘齒、 護(hù)罩等。此磨耗部件基本上包括底部、磨耗元件以及可松脫地將磨耗部件固 持至底部的鎖。
關(guān)于挖掘齒，該底部包括固定至挖掘設(shè)備的前邊緣(例如伊斗的前緣)的 鼻部。該鼻部可作為前邊緣的一體成型的部分，或作為通過(guò)焊接或機(jī)械連接
固定至前邊緣的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)接器的一部分。 一尖端(point)固定在鼻部上。 該尖端窄化成一前挖掘邊緣，用以鉆孔及使地面破裂。該組合的鼻部及尖端 共同確定一開(kāi)口，而鎖容納在其中，以可松脫地固持該尖端至鼻部。
此種磨耗部件常須承受惡劣的狀況及重負(fù)荷。因此，磨耗元件在一段時(shí) 間磨損后需替換。許多種設(shè)計(jì)均已致力于增加這類磨耗元件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、 耐用性、穿透性、安全性以及易于替換，已取得不同程度的成功。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的磨耗總成，用以將磨耗元件固定至挖掘設(shè)備，用 于增加穩(wěn)定性、強(qiáng)度、耐用性、穿透性、安全性，并易于替換。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，底部及磨耗元件確定鼻部及插孔，它們形成有 基本上平行于總成縱軸延伸的互補(bǔ)的穩(wěn)定表面，以提供較強(qiáng)且較穩(wěn)定的構(gòu) 型。 一個(gè)或多個(gè)穩(wěn)定表面大致沿著鼻部及插孔的中間部分而形成，并遠(yuǎn)離這 些構(gòu)件的外邊緣。因此，對(duì)于較強(qiáng)且較耐用的底部結(jié)構(gòu)，在使用時(shí)所期望的 高負(fù)荷主要由鼻部的較堅(jiān)固部分承載，而不是承載于極度彎曲的纖維上。此 結(jié)構(gòu)進(jìn) 一 步減少了沿著該構(gòu)件形成高應(yīng)力集中。
在本發(fā)明的另一方面中，該磨耗元件包括在后端上開(kāi)放以容納一支撐鼻
部的插孔。該插孔由頂壁、底壁及側(cè)壁確定且具有一縱軸。至少該頂壁及底 壁之一包括穩(wěn)定突伸部，各穩(wěn)定突伸部具有面向不同方向的支承表面，以承 靠該鼻部中的V形凹槽的相對(duì)側(cè)。
在本發(fā)明的另 一 方面中，各構(gòu)件中的成對(duì)穩(wěn)定表面形成為相互成橫向角 度，以提供增加的抵抗垂直及邊緣負(fù)荷的穩(wěn)定性。在一個(gè)示例性實(shí)施例中， 該穩(wěn)定表面在鼻部及插孔的至少一側(cè)上形成V形的構(gòu)型。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該穩(wěn)定表面凹進(jìn)鼻部中，以保護(hù)這些底表面不 受因?yàn)檫B續(xù)安裝磨耗元件或由于磨耗元件過(guò)分磨耗而造成的損害及磨損。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該鼻部及插孔在所有側(cè)上(即，頂壁、底壁及 側(cè)壁)形成有互補(bǔ)的凹槽及突伸部，以便最大化用于抵抗在使用時(shí)產(chǎn)生的重 負(fù)荷的穩(wěn)定表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該鼻部及插孔各具有一大致X形的橫向橫截 面，用以提高穩(wěn)定性。盡管形成這些構(gòu)型的凹槽及突伸部?jī)?yōu)選由穩(wěn)定表面所 確定，但使用基本上不平行于該總成縱軸的支承表面也具有益處。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，鼻部及插孔的前端和/或本體大致具有橢圓形構(gòu) 型。此構(gòu)型提供高強(qiáng)度和鼻部的長(zhǎng)使用壽命，省去不同的角部，以減少應(yīng)力 集中，并呈現(xiàn)減小的厚度，以增強(qiáng)對(duì)地面的穿透性。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的磨耗總成的透視圖。 圖2為該磨耗總成的鼻部的后透^f見(jiàn)圖。
圖3為該鼻部的前透視圖。 圖4為該鼻部的前視圖。 圖5為該鼻部的頂視圖。 圖6為該鼻部的側(cè)視圖。
圖7為本發(fā)明的磨耗總成的磨耗元件的局部后透視圖。
圖8為該磨耗總成沿著鎖的后方的一橫向平面切開(kāi)的局部透視圖。
圖9-12為顯示穩(wěn)定突伸部的不同實(shí)例的沿著磨耗元件的頂壁的橫向橫截面。
圖13為設(shè)有另一鎖配置的本發(fā)明的磨耗總成的透視圖。 圖14為該另一磨耗總成的局部軸向橫截面圖。
圖15為該另一磨耗總成的鎖的立體透視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種磨耗總成10,用以可松脫地將磨耗元件12聯(lián)接至挖掘 設(shè)備。在此應(yīng)用中，磨耗元件12為挖掘齒的尖端(point)，該挖掘齒聯(lián)接至挖 掘伊斗前緣。然而，該磨耗元件可為其他種類的物品(例如護(hù)罩)，或連接至 其他設(shè)備(例如挖掘機(jī)切割器頭)。此外，如前、后、上、下、垂直或水平這 類術(shù)語(yǔ)用于方便參考圖l進(jìn)行解釋；其他方位也是可能的。
在一實(shí)施例(圖l)中，尖端12適合于配合在鼻部14上，而鼻部固定至 鏟斗前緣或其他挖掘設(shè)備(未顯示)。在此實(shí)施例中，該鼻部位于固定至挖掘 鏟斗的底部15的前方。底部的后安裝端(未顯示)可以多種方式固定至伊斗前 緣。例如，鼻部可形成為前緣的一體成型部分，例如，以鑄造方式與前緣一 體成型；或由焊接或機(jī)械連接方式固定。當(dāng)?shù)撞亢附踊蛴梢还替i機(jī)構(gòu)固定至 前緣時(shí)，底部包括一個(gè)或兩個(gè)在前緣上延伸的后腿件。在這些狀況下，通常 將底部稱為轉(zhuǎn)接器。該底部也可為多個(gè)互連的轉(zhuǎn)接器構(gòu)成。該尖端包括容納 鼻部的一插孔。然后，該尖端及鼻部以一鎖16固定在一起。
鼻部14具有一本體25，該本體設(shè)有朝向一前端24聚合的頂壁及底壁 20、 21,以及相對(duì)側(cè)壁22、 23(圖2至6)。側(cè)壁的后部分大致相互平行(即稍 許朝前聚合)；當(dāng)然，其他構(gòu)型也是可能的。前端24形成有基本上平行于縱 軸34的頂及底穩(wěn)定表面30、 32。"基本上平行" 一詞包括為制造目的而形成 的平行表面，以及以一小的角度(例如約l-7度)自軸34向后岔開(kāi)的表面。在 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，各穩(wěn)定表面30、 32以與軸34不超過(guò)大約5度、且優(yōu)選 大約為2-3度的一角度向后岔開(kāi)。在所示的實(shí)施例中，穩(wěn)定表面30、 32側(cè) 向地彎曲，以沿著鼻部的側(cè)邊相遇。如此，穩(wěn)定表面繞著鼻部14的整個(gè)前 端24形成。當(dāng)然，其他構(gòu)型也是可能的。
在所示的實(shí)施例中，前端24大致具有橫橢圓形狀，且設(shè)有橢圓形前壁 36。類似地，鼻部14的本體25除了穩(wěn)定凹槽127、 129之外，也具有大致 橫橢圓形狀。如圖3所示，本體25自前端24向后，在其大部分長(zhǎng)度上延伸。 使用一橢圓形鼻部形成高強(qiáng)度的鼻部截面，導(dǎo)致鼻部的使用壽命增加， 一橢 圓形狀也可減少角的形成，因而減少沿著鼻部的外邊緣的應(yīng)力集中。橢圓形 狀也呈現(xiàn)流線形的輪廓，用以改良在挖掘操作中可穿透地面的能力；也即，
磨耗元件形成有用以容納鼻部的一橢圓形插孔，因而允許磨耗元件具有較小
的輪廓，以較好地穿透地面。然而，鼻部的前端及本體可具有其他形狀；例
如，鼻部及插孔可為有角度的，且確定一基本上平行六面體的前端，且其與 鼻部的本體一樣，具有大致矩形的穩(wěn)定表面以及/或大致扁平且有角度的頂 壁、底壁及側(cè)壁。鼻部的總體構(gòu)型(即橢圓形)可有相當(dāng)大的改變。
在一實(shí)施例中(圖2-6),鼻部14的頂壁、底壁及側(cè)壁20-23各包括一對(duì) 穩(wěn)定表面40-47,其各自大致與軸34平行。與前穩(wěn)定表面30、 32相同的是， 這些后穩(wěn)定表面40-47優(yōu)選相對(duì)于縱軸34成不超過(guò)大約5度的角度，且最 優(yōu)選與軸34成大約為2-3度的角度。該鼻部的任何部分均隨時(shí)承受來(lái)自尖 端的負(fù)荷，且穩(wěn)定表面為用于抵抗由該尖端施加至鼻部的負(fù)荷的主要表面。
磨耗元件12包括頂部、底部及側(cè)部，以確定前工作端60及后安裝端 62(圖1、 7、 8)。關(guān)于此尖端，該工作端為具有前挖掘邊緣66的一小塊。挖 掘邊緣在圖中為線性部分，但該小塊及挖掘邊緣可具有任何用于挖掘操作中 的形狀。安裝端62形成有插孔70，其容納用以支持該尖端于挖掘設(shè)備(未顯 示)上的鼻部14。插孔70由尖端12的頂部、底部及側(cè)部50-53的內(nèi)壁形成。 優(yōu)選，插孔70具有與鼻部14互補(bǔ)的形狀，但也可包括其他形狀。
在一實(shí)施例(圖7)中，插孔70包括一前端94，且具有頂及底穩(wěn)定表面 90、 92以及與鼻部的前端24配合的一大致橢圓形前表面98。插孔的頂壁、 底壁及側(cè)壁100-103自前端94向后延伸至鼻部14的互補(bǔ)的頂壁、底壁及側(cè) 壁20-23。各頂壁、底壁及側(cè)壁100-103優(yōu)選形成有穩(wěn)定表面110-117,而該 穩(wěn)定表面承靠在鼻部上的穩(wěn)定表面40-47。與鼻部的穩(wěn)定表面30、 32、 40-47 相同，在插孔70中的穩(wěn)定表面90、 92、 110-117大致與縱軸34平行。優(yōu)選， 在該尖端上的穩(wěn)定表面設(shè)計(jì)成配合鼻部中的穩(wěn)定表面；也即，若鼻部中的穩(wěn) 定表面以相對(duì)于軸34大約2度的一角度岔開(kāi)，則插孔的穩(wěn)定表面也以相對(duì) 于軸34大約2度的一角度岔開(kāi)。然而，插孔70中的穩(wěn)定表面110-117可以 與鼻部14上的穩(wěn)定表面40-47相比稍小的一角度(例如，1或2度)朝向軸34 傾斜，以在特定位置-例如沿著鼻部及插孔的后部分-的相對(duì)穩(wěn)定表面之間 形成一緊密接合。
頂壁及底壁20、 21上的穩(wěn)定表面40-43各形成在鼻部的中間部分中， 從而定位在鼻部的最厚、最堅(jiān)固的部分上。這些穩(wěn)定表面優(yōu)選限于在中間部 分，而非橫越整個(gè)鼻部延伸。如此，負(fù)荷大部分并非由最容易產(chǎn)生彎曲的鼻
部之外部分所承接。此外，維持穩(wěn)定表面40-43遠(yuǎn)離外邊緣也可用以減少在 鼻部14及底部15的安裝部分之間的交接處形成高的應(yīng)力集中。鼻部14的 側(cè)部119至穩(wěn)定表面40-43的各側(cè)邊優(yōu)選以比穩(wěn)定表面40-43更陡直的角相 對(duì)于軸34岔開(kāi)，以提供強(qiáng)度，且在鼻部14及底部15的后安裝部分之間提 供一較平順的轉(zhuǎn)換。然而，穩(wěn)定表面40-43、 110-113可延伸鼻部及插孔的整 個(gè)寬度及深度。
穩(wěn)定表面30、 32、 40-43、 90、 92、 110-113即使在十分重的負(fù)荷下也穩(wěn) 定地支撐鼻部上的尖端。后穩(wěn)定表面40-43、 110-113優(yōu)選相對(duì)于前穩(wěn)定表面 30、 32、 90、 92層疊(即垂直地間隔)，以強(qiáng)化操作，但此層疊非必要的。
當(dāng)具有垂直構(gòu)件的負(fù)荷(此處稱為垂直負(fù)荷)沿著尖端12的挖掘邊緣66 施加時(shí)，該尖端被迫離開(kāi)該鼻部向前滾動(dòng)。例如，當(dāng)一向下的負(fù)荷L1施加 至挖掘邊緣66的頂部時(shí)(圖1),尖端12被迫在鼻部14上向前滾動(dòng)，使得插 孔70中的穩(wěn)定表面90承靠著鼻部14的前端24上的穩(wěn)定表面30。尖端12 的底部、后部121也相對(duì)于鼻部14的底部的后部分被向上拉動(dòng)，使得插孔 中的后穩(wěn)定表面112、 113承靠著鼻部上的穩(wěn)定表面42、 43。與聚合表面比 較，該基本上平行的穩(wěn)定表面為該尖端提供一較穩(wěn)定的支撐，而不太依賴鎖。 例如，若負(fù)荷L1施加至由聚合頂壁及底壁而非穩(wěn)定表面42、 43、 112、 113 確定的鼻部及插孔上，則使鼻部上的該尖端轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)使負(fù)荷部分地被底部聚 合壁的后部分的抵靠所抵抗。由于這些壁為傾斜的，其抵靠易于驅(qū)使該尖端 在朝向前的方向上，且必須由鎖抵抗。因此，在此結(jié)構(gòu)下，須要一較大的鎖 來(lái)將該尖端保持在鼻部上。而較大的鎖又需要在鼻部和尖端上有較大的開(kāi) 口，如此會(huì)減少該總成的整個(gè)強(qiáng)度。在本發(fā)明中，穩(wěn)定表面30、 42、 43、 90、 112、 113大致與縱軸34平行，以減少該尖端趨向前的傾向。因此，該尖端 穩(wěn)定地支撐在鼻部上，以增加安裝的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，減少磨損，且可使用較 小的鎖。穩(wěn)定表面32、 40、 41、 92、 110、 111在朝向上的垂直負(fù)荷下以相 同方式起作用。
在所示的實(shí)施例(圖2-6)中，頂壁20上的穩(wěn)定表面40、 41在橫向方向上 相互傾斜(圖2-4)。以相同方式，穩(wěn)定表面42、 43相互以橫向角度設(shè)定。優(yōu) 選，成一角度的穩(wěn)定表面40-43為對(duì)稱的。相似地，穩(wěn)定表面110-113形成 承靠鼻部14的穩(wěn)定表面40-43的傾斜表面。此橫向傾斜可使穩(wěn)定表面40-43 接合插孔70中的穩(wěn)定表面110-113，并以側(cè)向構(gòu)件(此處稱為邊緣負(fù)荷)抵抗
負(fù)荷，例如負(fù)荷L2(圖1)。以抵抗垂直負(fù)荷的同一表面同時(shí)抵抗邊緣負(fù)荷具 有優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)伊斗或其他挖掘設(shè)備通過(guò)地面時(shí)，負(fù)荷常施加至移動(dòng)方向的 尖端上。具有側(cè)向傾斜的表面后，在相同表面之間的支持即使在一負(fù)荷移動(dòng) 時(shí)也繼續(xù)發(fā)生，例如，自一垂直負(fù)荷轉(zhuǎn)換成一邊緣負(fù)荷。由于此組合，可減 少構(gòu)件的磨損以及該尖端的移動(dòng)。
穩(wěn)定表面40-41以及42-43優(yōu)選相互以在大約卯°度至180°之間的一 角度())定向，且最優(yōu)選是大約160度(圖4)。該角度大致根據(jù)期待的負(fù)荷以及 機(jī)器的操作而選擇。大致而言，雖然有例外，角度小優(yōu)選在期待有大的垂直 負(fù)荷時(shí)大，而在期待有較大的邊緣負(fù)荷時(shí)小。由于大的垂直負(fù)荷是常見(jiàn)的， 在穩(wěn)定表面之間的角度大致為一大角。然而，此橫向角度小可顯著地改變， 且在某些狀況下可小于90° ,例如在小的負(fù)荷操作或特別大的邊緣負(fù)荷狀況 下。
如圖2及3所示，后穩(wěn)定表面40-41以及42-43優(yōu)選為平面的，且定向 以形成鼻部中的V形凹槽127。然而，這些后穩(wěn)定表面可具有各種不同的形 狀及方位。雖然本發(fā)明的目的不能以各個(gè)不同形狀完全滿足，但變化仍能夠 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的某些方面。例如，后穩(wěn)定表面不須為平面的，且可形成有凸或 凹曲度。該后穩(wěn)定表面可確定一淺的U形連續(xù)曲度，使得傾斜的穩(wěn)定表面不 被打斷地相互流動(dòng)。該后穩(wěn)定表面可形成一大致梯形的凹槽，該凹槽具有一 中間穩(wěn)定表面，且大致無(wú)橫向傾斜，且兩個(gè)側(cè)穩(wěn)定表面與該中間表面大致為 形成一鈍角，以抵抗邊緣負(fù)荷。該后穩(wěn)定表面可以不同的角度相互傾斜。在 鼻部中的穩(wěn)定凹槽以及在插孔中的互補(bǔ)突伸部的形成是優(yōu)選的，以由安裝多 個(gè)尖端或由于通過(guò)該尖端而磨損的孔來(lái)減少鼻部表面磨損或變形的危機(jī)。然 而，該凹槽及突伸部可顛倒。此外，由于垂直負(fù)荷常較邊緣負(fù)荷更重要，該 穩(wěn)定表面可定位在鼻部的中間位置上，且與側(cè)邊緣間隔，而無(wú)橫向傾斜。
后穩(wěn)定表面40-43大致定位在鼻部的后端上或靠近該后端上最為有效。 因此，在所示的實(shí)施例中(圖2-6)，穩(wěn)定表面40-43的前部分123朝向一前尖 端逐漸尖細(xì)。當(dāng)然，前部分123可具有其他窄化的形狀，非聚合形狀，或完 全無(wú)該前部分123。雖然穩(wěn)定表面40-41優(yōu)選是穩(wěn)定表面42-43的鏡像，但 非絕對(duì)必要。
在這些定向中，該尖端的穩(wěn)定表面110-113優(yōu)選與鼻部上的穩(wěn)定表面互 補(bǔ)。然而，也可作一些改變。因此，如圖所示，穩(wěn)定表面110、 111與穩(wěn)定 表面40、 41互補(bǔ)，而穩(wěn)定表面112、 113與穩(wěn)定表面42、 43互補(bǔ)。因此， 在所示的實(shí)施例中，插孔70的頂壁100上的穩(wěn)定表面110、 lll確定一大致 V形的穩(wěn)定突伸部125,其具有的穩(wěn)定表面相互以大約160°角的角度入傾 斜，以裝配至由鼻部14上的穩(wěn)定表面40、 41形成的穩(wěn)定凹槽127中(圖7)。 相似地，插孔70的底表面101上的穩(wěn)定表面112、 113形成一 V形的穩(wěn)定突 伸部125，以配合地裝配在由鼻部上的穩(wěn)定表面42、 43形成的穩(wěn)定凹槽127 中。然而，插孔70中的各對(duì)穩(wěn)定表面之間(如表面IIO及111之間)的側(cè)角度 入相對(duì)于鼻部上的各對(duì)相應(yīng)的穩(wěn)定表面之間(如表面40和41之間)的角度(j)稍 許不同，以確保在某一位置下的緊密配合(例如，沿著穩(wěn)定凹槽127、 129的 中心)。
可選擇地，插孔70的穩(wěn)定突伸部可具有其他形狀或形式，以固定在穩(wěn) 定凹槽l27中。例如，穩(wěn)定突伸部1Ma可具有一彎曲(例如半球形)構(gòu)型(圖 9),以裝配在V形的穩(wěn)定凹槽127、互補(bǔ)的彎曲凹槽或適于容納該突伸部的 其他凹槽形狀中。此外，穩(wěn)定突伸部125b(圖IO)可比要容納于其中的穩(wěn)定凹 槽127薄。穩(wěn)定突伸部的長(zhǎng)度可比凹槽127短，且僅沿著凹槽的長(zhǎng)度部分地 延伸(圖11)，或具有一不連續(xù)長(zhǎng)度，使每段之間具有間隙。穩(wěn)定突伸部也可 為一分開(kāi)的構(gòu)件，例如由螺4丁、鎖或其他裝置固持在適當(dāng)位置的一隔件。此 外，多個(gè)穩(wěn)定突伸部125d(圖12)可取代一單一中間突伸部。此外，在一些狀 況下-例如在輕的負(fù)荷操作中-由使用，例如，在由大致非與縱軸34平行 的支承表面(而非穩(wěn)定表面40-43、 110-113)確定的鼻部及插孔的頂壁及底壁 上的凹槽及突伸部，可取得一有限的益處。
鼻部14的側(cè)壁22、 23也優(yōu)選形成有穩(wěn)定表面44-47(圖2-6)。這些穩(wěn)定 表面44-47也大致與縱軸34平行。在所示的實(shí)施例中，穩(wěn)定表面44、 45相 互以一角度e定向，從而沿著鼻部14的側(cè)壁22確定一縱向凹陷或凹槽29(圖 4)。相似地，穩(wěn)定表面46、 47相互以角度e定向，也沿著側(cè)壁23確定一凹 槽129。這些穩(wěn)定表面44、 45及46、 47優(yōu)選以大約90。至180。之間的一
角度e設(shè)定，且最優(yōu)選是大約no度。然而，也可選擇其他角度，包括大致
小于90° ，甚至在某些狀況-例如在重的垂直負(fù)荷或輕的負(fù)荷操作下-具有 平行的關(guān)系。沿著側(cè)壁22、 23的穩(wěn)定凹槽129適于容納形成在插孔70中的 互補(bǔ)的穩(wěn)定突伸部131。穩(wěn)定突伸部131由穩(wěn)定表面114-117確定,且該穩(wěn) 定表面形成傾斜的表面，以承靠鼻部14的穩(wěn)定表面44-47(圖7)。在側(cè)穩(wěn)定
表面114、 115以及116、 117之間的側(cè)向角度a優(yōu)選配合穩(wěn)定表面44、 45及 46、 47的角度e。然而，如以上對(duì)于后穩(wěn)定表面110-113所述，插孔70中的 各對(duì)側(cè)穩(wěn)定表面之間的角度可稍與鼻部14上的側(cè)穩(wěn)定表面之間的角度不同， 以形成在一特定位置下的緊密配合(例如沿著穩(wěn)定凹槽129的中間)。此外， 上述用于穩(wěn)定凹槽127及穩(wěn)定突伸部125的形狀的改變同樣適用于凹槽129 及突伸部131。
前穩(wěn)定表面30、 32與側(cè)穩(wěn)定表面44-47共同抵抗邊緣負(fù)荷，如L2。例 如，邊緣負(fù)荷L2的施加造成尖端12在鼻部14上傾斜。施加邊緣負(fù)荷L2 的前穩(wěn)定表面90、 92的側(cè)邊部分朝向內(nèi)側(cè)推進(jìn)，以^^靠在鼻部上的前穩(wěn)定 表面30、 32。尖端12的相對(duì)側(cè)壁52的后部分向內(nèi)拉動(dòng)，使得穩(wěn)定表面114、 115承靠表面44、 45。穩(wěn)定表面30、 32、 46、 47、 90、 92、 116、 117以相 同方式作用于反向的邊緣負(fù)荷。
穩(wěn)定表面44-47的成一角度定向可使這些側(cè)穩(wěn)定表面承靠插孔70中的 穩(wěn)定表面114-117,以抵抗側(cè)邊及垂直的負(fù)荷。在該優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，后穩(wěn)定 表面40-43、 110-113定位成相比于垂直更接近水平，以主要抵抗垂直負(fù)荷， 而次要地抵抗邊緣負(fù)荷。然而，其它的定向也是可能的。例如，在重的負(fù)荷 狀況下，所有的穩(wěn)定表面40-47、 110-117相比于垂直更接近水平。使用時(shí)， 在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)下，垂直及邊緣負(fù)荷均由前穩(wěn)定表面30、 32、卯、92，后穩(wěn)定 表面40-43、 110-113以及側(cè)穩(wěn)定表面44-47、 114-117所抵抗。提供鼻部及插 孔的頂壁、底壁及側(cè)壁上的穩(wěn)定表面最大化了可用來(lái)支撐該尖端的穩(wěn)定表面 的面積、。
優(yōu)選，穩(wěn)定表面44-47對(duì)于通過(guò)軸34延伸的一水平平面成相等的角度。 然而，不對(duì)稱的配置也是可能的，尤其是若期望向上垂直負(fù)荷比向下垂直負(fù) 荷大或反之亦然時(shí)。如以上對(duì)于后穩(wěn)定表面40-43所述的，側(cè)穩(wěn)定表面44-47 可形成多種不同的形狀。例如，雖然表面44-47優(yōu)選是平面的，但它們也可 為凸的、凹的、彎曲的或由有角度的部分構(gòu)成。凹槽129也可具有大致U形 或梯形的橫截面。此外，穩(wěn)定凹槽129可形成在插孔70的側(cè)壁102、 103中， 而穩(wěn)定突伸部131在鼻部14的側(cè)壁22、 23中。
在優(yōu)選的磨耗總成中，穩(wěn)定表面40-47確定鼻部14的頂壁、底壁及側(cè) 壁20-23各自中的穩(wěn)定凹槽127、 129，使得鼻部的帶有凹槽的這些部分具有 一大致X形的橫截面構(gòu)型(圖2及8)。插孔70具有沿著各頂壁、底壁及側(cè)壁
100-103的互補(bǔ)穩(wěn)定突伸部125、 131,以裝配在凹槽127、 129中，且因此 確定一X形插孔。大致V形的凹槽127、 129為優(yōu)選的，但也可^f吏用其他形 狀的穩(wěn)定凹槽及突伸部，以形成該大致X形鼻部及插孔。該構(gòu)型抵抗垂直及 邊緣負(fù)荷而穩(wěn)定地安裝該尖端，且經(jīng)由鼻部的最強(qiáng)及最堅(jiān)固部分支撐大的負(fù) 荷，并避免太依賴鼻部的彎曲最大的側(cè)部分，以減少應(yīng)力集中。在一些應(yīng)用 中，該X形橫截面鼻部及插孔也可在頂壁、底壁和側(cè)壁20-23上帶有相似的 凹槽，且不使用基本上平行于軸34延伸的穩(wěn)定表面，這具有有限的益處。
該鼻部也可形成有非X形橫截面的構(gòu)型。例如，該鼻部及尖端可包括頂 及底穩(wěn)定表面40-43、 110-113，但無(wú)側(cè)穩(wěn)定表面44-47、 114-117。在另一方 案中，鼻部可形成有側(cè)穩(wěn)定表面44-47， 114-117,但在頂壁及底壁中無(wú)穩(wěn)定 凹槽127。該鼻部及尖端也可只設(shè)有一組穩(wěn)定表面，例如僅沿著底壁的后穩(wěn) 定表面。此外，前穩(wěn)定表面30、 32、卯、92可省略，但優(yōu)選它們可與各種 不同的后及側(cè)穩(wěn)定表面并用。
如上所述，鎖16用來(lái)將磨耗元件12可松脫地固定至鼻部14(圖1及8)。 在一實(shí)施例中，鼻部14確定側(cè)壁22中的一溝槽140(圖2-6)。溝槽140在其 外側(cè)及各端上是開(kāi)i文的，且由底壁或側(cè)壁142、前壁144以及后壁146確定。 磨耗元件12包括一互補(bǔ)的通道150，用以在尖端12組裝至鼻部14上時(shí)，大 致與溝槽140對(duì)齊，以共同確定用以容納鎖16的一開(kāi)口 160(圖1及7-8)。 通道150包括在尖端12的頂壁50上的開(kāi)放端151，其用以容納鎖16。在插 孔70內(nèi)，通道150在其內(nèi)側(cè)上是開(kāi)放的，且由底壁或側(cè)壁152、前壁154 以及后壁156確定。由于側(cè)穩(wěn)定表面44-47、 114-117,溝槽140的前壁及后 壁144、 146、 154、 156以及通道150具有互補(bǔ)的波狀構(gòu)型。鼻部14上的前 壁144以及磨耗元件12上的后壁156為主要接合鎖16的表面。通道150優(yōu) 選在底壁51上為開(kāi)放的，但若需要，它也可為關(guān)閉的。
雖然尖端12僅由一個(gè)鎖16固定，該尖端優(yōu)選包括兩個(gè)通道150、 150'， 各自沿著各側(cè)壁52、 53。通道150、 150'為相同的，《旦通道150為開(kāi)放的， 以容納頂壁50上的鎖16,并沿著側(cè)壁52延伸；且通道150，為開(kāi)》文的，以 容納底壁51上的鎖16,并沿著側(cè)壁53延伸。由于具有兩個(gè)通道，該尖端可 反轉(zhuǎn)(即，繞著軸34轉(zhuǎn)動(dòng)180。)并在任一方向上鎖定在合適位置。
當(dāng)鎖16插入孔160中時(shí)，它面對(duì)鼻部14的前壁144及尖端12的后壁 156,用以自鼻部14上松開(kāi)尖端12。因此，在一組裝的狀況下，溝槽140
在通道150的后方偏置，使得前壁144在前壁154的后方，且后壁146在后 壁156的后方。在該優(yōu)選的構(gòu)型中，孔160自開(kāi)放端151起窄化；也即，前 壁144及側(cè)壁142在背離開(kāi)放端151延伸時(shí)，前壁144朝向后壁156聚合， 而側(cè)壁142朝向側(cè)壁152聚合。優(yōu)選，溝槽140及通道150也隨著自開(kāi)放端 151延伸而聚合，使得前壁144朝向后壁146聚合，而前壁154朝向后壁156 聚合。
鎖16具有一逐漸尖細(xì)的結(jié)構(gòu)，且設(shè)有一閂，如美國(guó)專利第6,993,861號(hào) 中公開(kāi)的，該專利之內(nèi)容加入本文中做為參考。 一般而言，鎖16包括用以 固持尖端12至鼻部14的一本體165，以及用以接合尖端12中的止擋部166 以固定鎖16在孔160中的一閂(未顯示)。本體165包4舌首先進(jìn)入孔160中的 插入端169，以及一后端171。鎖本體165優(yōu)選朝向插入端169逐漸尖細(xì)， 該前及后壁朝向彼此聚合，而側(cè)壁朝向彼此聚合。鎖16的窄化配合孔160 的形狀，以提供可推動(dòng)(pire)進(jìn)出該總成內(nèi)部的一鎖。 一間隙183靠近后端 171形成，以插入一撬動(dòng)工具，以自孔160移開(kāi)鎖16。 一間隙空間184也形 成在開(kāi)放端151的前方的尖端12中，以使一撬動(dòng)工具4妾近間隙183。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中(圖13-15),磨耗總成210包括具有鼻部214 的底部，以及具有用以容納鼻部214的插孔270的磨庫(kù)毛元件212。磨^^總成 210的鼻部及插孔與磨耗總成10除了鎖配置外是相同的。在磨耗總成210 中，鎖216容納在鼻部214中的中間通道220以及磨庫(kù)毛元件212中的對(duì)應(yīng)孔 222中。如圖9所示，通道220在穩(wěn)定凹槽227中開(kāi)放。 一孔222形成在磨 耗元件212的各頂及底部中，并垂直地對(duì)齊，以接合鎖以及/或允許磨耗元件 在鼻部214上反轉(zhuǎn)?？蛇x擇地，通道220及孔222可通過(guò)鼻部214及磨耗元 件212水平地延伸。
鎖216包括楔形部224以及巻筒226，如美國(guó)專利第7,171,771號(hào)中公開(kāi) 的，該專利之內(nèi)容加入本文中做為參考。楔形部224具有圓形的窄外部、螺 旋形螺紋234以及工具接合孔穴236。巻筒226形成有i殳定在通道220之外 的臂246。各臂優(yōu)選在其外端上包括突出的前緣247,其配合在尖端212內(nèi) 的浮凸249下，用以在使用時(shí)彈出鎖。巻筒226包括螺紋形成部242,其優(yōu) 選為與楔形部224上的螺旋形螺紋234配合的一系列螺旋形脊部分的形式。 巻筒226具有帶凹內(nèi)表面240的槽239，用以局部包繞并容納楔形部224。 以橡膠、泡沫或其他彈性材料構(gòu)成的彈性栓(未顯示)可設(shè)置在槽239中的孔
中，以靠著楔形部224按壓，且若需要，可防止松脫。該巻筒優(yōu)選朝向其下 端逐漸尖細(xì)，以配合通道220的優(yōu)選的逐漸尖細(xì)。該巻筒也可形成有縮小的
在使用中，巻筒226靠著通道220的前壁228按壓，而臂246的端部靠 著磨耗元件212的頂及底部上的后壁256按壓。 一間隙大致存在于巻筒226 及通道220的后壁230之間。在楔形部224的螺旋形凹槽234之間延伸的接 合區(qū)258靠著通道220的前壁228而設(shè)置。 一插入物(未顯示)可放置在楔形 部及前壁228之間?？蛇x擇地，該巻筒可靠著前壁228放置，而楔形部靠著 后壁256放置。為了安裝鎖216,將巻筒226及楔形部224的前端252通過(guò) 頂孔222 4公^H也插入通道220中。扳手或其他適合的工具插入楔形部224的 后端254的孔穴236中，以轉(zhuǎn)動(dòng)楔形部并拉動(dòng)該楔形部進(jìn)入通道220中。
許多其他鎖的設(shè)計(jì)可用來(lái)將磨耗元件固定至鼻部。例如，鎖16可為一 常規(guī)的夾層結(jié)構(gòu)的針?shù)N結(jié)構(gòu)體，其被錘打至該總成中。這種鎖也可以公知方 法垂直地或水平地通過(guò)鼻部及該尖端的中心處的孔。
權(quán)利要求
1. 一種用于挖掘設(shè)備的磨耗元件，該磨耗元件包括前端、后端以及在該后端上開(kāi)放以容納一支撐鼻部的插孔，該插孔由頂壁、底壁及側(cè)壁所確定且具有一縱軸，至少該頂壁及底壁之一包括穩(wěn)定突伸部，各所述穩(wěn)定突伸部具有面向不同方向的支承表面，以承靠該鼻部中的V形凹槽的相對(duì)側(cè)，且各所述穩(wěn)定突伸部在軸向上基本上平行于該縱軸延伸。
2. 如權(quán)利要求l的磨耗元件，其中各所述穩(wěn)定突伸部定位在該相應(yīng)頂壁 或底壁的中間處，且與該側(cè)壁間隔開(kāi)，并靠近該后端而定位。
3. 如權(quán)利要求l的磨耗元件，其中一個(gè)所述穩(wěn)定突伸部沿著各所述頂壁 和底壁而設(shè)置。
4. 如權(quán)利要求l的磨耗元件，其中各所述穩(wěn)定突伸部具有大致V形的橫 向構(gòu)型。
5. 如權(quán)利要求l的磨耗元件，其中各所述穩(wěn)定突伸部具有大致彎曲的橫 向構(gòu)型。
6. 如權(quán)利要求l的磨耗元件，其中各側(cè)壁包括用以接納在該鼻部中的凹 槽內(nèi)的一個(gè)所述穩(wěn)定突伸部。
7. 如權(quán)利要求6的磨耗元件，其中沿著一側(cè)壁的各所述穩(wěn)定突伸部沿著 相應(yīng)側(cè)壁定位在中間處且與該頂壁及底壁間隔開(kāi)。
8. 如權(quán)利要求6的磨耗元件，其中所述側(cè)壁上的所述穩(wěn)定表面各具有大 致V形的橫向構(gòu)型。
9. 如權(quán)利要求l的磨耗元件，還包括用以容納一鎖的至少一個(gè)孔，用以 將該磨耗元件固定至該挖掘設(shè)備。
10. —種用于挖掘設(shè)備的磨耗元件，該磨耗元件包括前端、后端以及在 該后端上開(kāi)放以容納一支撐鼻部的插孔，該插孔由頂壁、底壁及側(cè)壁所確定， 至少該頂壁及底壁之一 包括一對(duì)在橫向上彼此成角度的第 一傾斜表面，以沿 著相應(yīng)頂壁或底壁朝向中間位置側(cè)向地聚合。
11. 如權(quán)利要求10的磨耗元件，其中所述一對(duì)第一傾斜表面各設(shè)置在頂 壁及底壁的每個(gè)上，從而確定大致V形的構(gòu)型。
12. 如權(quán)利要求ll的磨耗元件，其中該插孔包括縱軸，且各該第一傾斜 表面朝向該縱軸突伸至該插孔中。
13. 如權(quán)利要求ll的磨耗元件，其中各該第一傾斜表面基本上平行于該縱軸。
14. 如權(quán)利要求ll的磨耗元件，其中各側(cè)壁包括一對(duì)在橫向上彼此成角度的第二傾斜表面，以沿著相應(yīng)側(cè)壁朝向中間位置側(cè)向地聚合。
15. —種用于挖掘設(shè)備的磨耗元件，該磨耗元件包括前端、后端、以及 在該后端上開(kāi)放的插孔，該插孔具有縱軸和與該縱軸成橫向的大致X形的構(gòu)型。
16. 如權(quán)利要求15的磨耗元件，其中該插孔由頂壁、底壁及側(cè)壁確定， 各壁具有 一對(duì)大致平行于該縱軸延伸的側(cè)向傾斜表面。
17. 如權(quán)利要求15的磨耗元件，其中該大致X形的構(gòu)型沿著該插孔的相 當(dāng)大的一部分延伸。
18. —種用于挖掘設(shè)備的磨耗元件，該磨耗元件包括前端、后端以及在 該后端上開(kāi)放以容納一支撐鼻部的插孔，該插孔由頂壁、底壁及側(cè)壁所確定 且具有一縱軸，該頂壁、底壁及側(cè)壁各包括一對(duì)穩(wěn)定表面，每一對(duì)所述穩(wěn)定 表面中的所述穩(wěn)定表面?zhèn)认虻貎A斜，以確定朝向該縱軸突伸至該插孔中的大 致V形的構(gòu)型，各所迷穩(wěn)定表面基本上平行于該縱軸延伸，每一對(duì)所述穩(wěn)定 表面定位在與該插孔的相鄰壁間隔開(kāi)的其相應(yīng)壁上的中間處，且每一對(duì)所述 穩(wěn)定表面相互形成鈍角。
19. 如權(quán)利要求18的磨耗元件，其中各所述穩(wěn)定表面在軸向上以不超過(guò) 大約5度的角度自該縱軸擴(kuò)散。
20. —種用于挖掘設(shè)備的磨耗元件，該磨耗元件包括前端、后端以及在 該后端上開(kāi)放以容納一支撐鼻部的插孔，該插孔由頂壁、底壁及側(cè)壁所確定 且具有一縱軸，該側(cè)壁各包括一對(duì)傾斜的穩(wěn)定表面，該穩(wěn)定表面以橫向沿著 相應(yīng)側(cè)壁朝向一中間位置聚合并確定一向內(nèi)的突伸部，且各所述穩(wěn)定表面基 本上平行于該縱軸延伸。
21. 如權(quán)利要求20的磨耗元件，其中各對(duì)所述穩(wěn)定表面在橫向上相互成 一鈍角。
22. —種用于挖掘設(shè)備的磨耗元件，該磨耗元件包括前端、后端以及在 該后端上開(kāi)放以容納一支撐鼻部的插孔，該插孔具有一縱軸以及用以承靠于 該鼻部上的互補(bǔ)表面上的一個(gè)或多個(gè)穩(wěn)定表面，各所述穩(wěn)定表面基本上平行 于該縱軸延伸，且除了該一個(gè)或多個(gè)穩(wěn)定表面外，該插孔具有一大致橢圓形 的橫向形狀。
23. 如權(quán)利要求22的磨耗元件，其中一對(duì)所述穩(wěn)定表面形成在該插孔的相對(duì)壁上，且各所述對(duì)穩(wěn)定表面相互側(cè)向成一角度，以朝向相應(yīng)壁上的中間 位置聚合。
24. —種用于挖掘設(shè)備的磨耗總成，該磨耗總成包括 底部，其固定至該挖掘設(shè)備且具有鼻部；用于挖掘設(shè)備的磨耗元件，該磨耗元件包括前端、后端以及在該后端上 開(kāi)放以容納該鼻部的插孔，該插孔由頂壁、底壁及側(cè)壁所確定且具有一縱軸， 至少該頂壁及底壁之一包括穩(wěn)定突伸部，各所述穩(wěn)定突伸部具有一對(duì)面向不 同方向的表面，以承靠該鼻部中的V形凹槽的相對(duì)側(cè)邊，且各所述穩(wěn)定突伸 部在軸向上基本上平行于該縱軸延伸。
25. —種用以將磨耗元件聯(lián)接至挖掘設(shè)備的方法，包括 提供固定至該挖掘設(shè)備并自該挖掘設(shè)備向前突伸的鼻部，該鼻部由頂壁、底壁及側(cè)壁所確定且具有一縱軸，該頂壁、底壁及側(cè)壁各包括一對(duì)穩(wěn)定 表面，各所述對(duì)穩(wěn)定表面為傾斜的，以確定朝向該縱軸突伸的大致V形的構(gòu) 型，且各所述穩(wěn)定表面基本上平行于該縱軸延伸；提供包括插孔的磨耗元件，該插孔確定頂壁、底壁及側(cè)壁； 將該磨耗元件放置在該鼻部上，使得該鼻部容納在該插孔中，使得(i)該 插孔的頂壁及底壁接合該鼻部的頂及底表面，(ii)該插孔的該側(cè)壁接合該插孔 的該側(cè)表面，且(iii)該鼻部及該磨耗元件共同地確定一孔；以及 將一鎖插入至該孔中，以將該磨耗元件固定至該鼻部。
全文摘要
一種用以將磨耗元件固定至挖掘設(shè)備的磨耗總成，該磨耗總成包括具有鼻部的底部，以及具有插孔的磨耗元件。該鼻部及該插孔各自在其中間部分上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)互補(bǔ)穩(wěn)定表面。
文檔編號(hào)E02F9/28GK101379250SQ200780004231
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
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