用于具有对称斗齿安装构件的机具系统的铲斗的制作方法

文档序号:15606138发布日期:2018-10-09 19:40阅读:241来源:国知局

本发明通常涉及在机器的机具系统的铲斗中安装挖掘斗齿,并且更具体地涉及具有扩展形状的纵向翅片的两侧对称斗齿安装构件。



背景技术:

用于机器的地面接合机具系统往往会受到恶劣的操作条件的影响。由于需要操作机具系统以切割、挖掘、破坏或以其他方式与诸如土壤、砾石、混凝土和岩石等材料相互作用,机具系统中各部件之间及相互之间传递的机械力可能会使部件承受巨大的应力和应变。除了需要坚固设计和制造的机械力外,与硬质材料的反复接触会也会导致设备材料接合表面的显著磨损。

在采用铲斗的机具系统的情况下,众所周知的是采用可更换的斗齿或斗齿尖端,其可以在磨损后将其换掉。一种用于反铲挖掘机、正铲挖掘机等铲斗的已知设计,采用焊接到铲斗边缘并用于安装切割材料用挖掘斗齿的齿座。挖掘斗齿或斗齿尖端可以通过多种策略来进行固定,例如销钉、焊接或紧固技术的其他形式。

在一些系统中,斗齿用安装元件在结构上集成到铲斗本身中,即在铲斗的角部。单个铸件可以用来连接铲斗结构的相邻壁,并且还提供用于安装斗齿的合适几何形状。额外的齿座和斗齿位于沿铲斗下边缘的角部之间。近年来已经观察到,以特定方式定向铲斗齿可以在某些情况下提高铲斗的挖掘效率,即安装在角部的斗齿的取向。因此,在一种已知的设计中,集成铲斗角部齿架被构造以用于其在铲斗的左侧或右侧位置,以便将相关联的斗齿设置在合适取向的位置。

授予renski等人的美国专利no.8,943,716,标题为“具有尖端转接器的机具斗齿组件”,提出了一种具有向前延伸的转接器突出部的转接器,该转接器突出部具有楔形轮廓。地面接合齿尖端具有用于接纳转接器突出部的突出腔,转接器突出部和转接器腔的互补表面在向下的力被施加时增加了转接器突出部和尖端之间的夹持。



技术实现要素:

在一个方面,用于机器中机具系统的铲斗包括具有弯曲主体壁、第一侧壁和第二侧壁的铲斗主体,并且限定了与第一侧壁和第二侧壁等距定位的中心平面并且垂直平分弯曲主体壁。铲斗还包括形成铲斗主体第一角部的第一斗齿安装构件以及形成铲斗主体的第二角部的第二斗齿安装构件。第一斗齿安装构件和第二斗齿安装构件各自具有用于安装挖掘斗齿的向前突出的突出部、第一横向侧、第二横向侧和纵向延伸翅片,所述翅片限定对应的第一横向侧和第二横向侧之间的对称平面。纵向延伸翅片在向后方向或向前方向中一个各自具有增加的横向宽度,并且竖直地设置在下方,并且连接第一侧壁和第二侧壁中的一个。第一斗齿安装构件和第二斗齿安装构件各自相对于中心平面向外倾斜,使得第一斗齿安装构件的突出部和第二斗齿安装构件的突出部设置用于安装第一挖掘斗齿和第二挖掘斗齿以在拔出方向上分别从第一角部和第二角部延伸。

另一方面,一种用于将挖掘斗齿安装在机器内机具系统中的铲斗上的斗齿安装构件包括单件体,该单件体具有用于安装挖掘斗齿的向前突出的突出部的前端、后端、第一横向侧、第二横向侧、下侧和上侧,该上侧具有构造成用于设置在铲斗侧壁下方并且紧邻铲斗侧壁的纵向翅片。纵向翅片包括前表面和从前表面延伸至单件体后端的上表面。纵向翅片在第一横向侧和第二横向侧之间还限定了对称平面,并且包括竖直高度尺寸和横向宽度尺寸。横向宽度尺寸在向后方向或向前方向中的一个方向上增加,使得纵向翅片的上表面朝向单件体后端或前端中的一个变宽,以适应与铲斗侧壁接触的多个角度。

在又一方面,一种将挖掘斗齿安装在机器的机具系统中的铲斗上的斗齿安装构件,该斗齿安装构件包括单件体,该单件体具有用于安装挖掘斗齿的向前突出的突出部的前端、后端、第一横向侧、第二横向侧、下侧和上侧,该上侧具有构造成用于设置在铲斗侧壁下方并且紧邻铲斗侧壁的纵向翅片。纵向翅片在第一横向侧和第二横向侧之间的对称平面限定了对称平面,并且具有在向后方向或向前方向中的一个方向上增加的横向宽度尺寸,使得纵向翅片具有扩展形状,以适应与铲斗侧壁接触的多个角度。

附图说明

图1是根据一个实施例的铲斗的示意图;

图2是图1的铲斗一部分的放大图;

图3是图1和图2的铲斗角部的顶视图;

图4是图3所示部件的透视图;

图5是根据一个实施例的斗齿安装构件的俯视图;

图6是斗齿安装构件的主视图;

图7是斗齿安装构件的第一透视图;

图8是斗齿安装构件的另一透视图;

图9是图1的铲斗一部分的另一个示意图,更详细地示出了附加的部件;以及

图10是根据另一实施例的斗齿安装构件的俯视图。

具体实施方式

参考图1,示出了用于机器中液压致动机具系统的铲斗10。铲斗10可用于如下机器,诸如反铲挖掘机、履带式挖掘机、轮式挖掘机,轮式装载机或履带式装载机、正铲挖掘机或诸如建筑、采矿、林业、农业或废物处理等领域中已知的各种其他机器中的任何一种。铲斗10包括铲斗主体12,其由多个焊接在一起的板或类似物构成,以形成用于捕获和运载诸如土壤、岩石、建筑垃圾、沥青、废物等材料的内部容积26。铲斗主体12尤其可以包括弯曲主体壁14,在其第一侧上附接弯曲主体壁14的第一侧壁16以及在其相反侧附接弯曲主体壁14的第二侧壁18。铲斗主体12进一步限定中心平面20,该中心平面20与第一侧壁16和第二侧壁18等距设置并且垂直平分弯曲主体壁14。在所示实施例中,铲斗12还包括上边缘22和下边缘24,每个上边缘22和下边缘24在侧壁16和侧壁18之间延伸,并且第一组安装元件28和第二组安装元件30中的每一个设置在上边缘22处或附近。每组安装元件28和30的每个都构造成接收翅片或类似物,以与液压致动机具系统的提升臂、吊杆、连杆或其他部件相连接。铲斗10还包括形成铲斗主体12的第一角部34的第一斗齿安装构件32以及形成铲斗主体12的第二角部36的第二斗齿安装构件。每个斗齿安装构件32可以形成为单件体,其也用附图标记32标记,并且可以包括单件铸件或锻件。

在实际的实施策略中,第一和第二斗齿安装构件中的每一个可以具有基本上相同的形状并且可以彼此互换,并且因此在这里使用相同的附图标记32来参考每个。应进一步理解的是,除了另有说明或从上下文显而易见的地方外,本文中的第一或第二斗齿安装构件中的一个或另一个的描述可以理解为类似指的另一个。从以下描述中将更显而易见的是,斗齿安装构件32被独特地构造成集成在铲斗10的结构中,同时还提供能够实现适合于斗齿安装所期望的设置和朝向的形状,而不管斗齿安装构件32是否安装在铲斗12的角部34或角部36。

每个斗齿安装构件32还包括用于安装挖掘斗齿或挖掘斗齿组件42的向前突出的突出部40,第一横向侧48、第二横向侧50和纵向延伸翅片52(在下文中称为“纵向翅片52”),其中,纵向延伸翅片52在对应的第一横向侧48和第二横向侧50之间限定了对称平面。多个内部斗齿安装构件44沿下边缘24以间隔布置的方式设置在斗齿安装构件32之间。在至少一些实施例中,每个内部斗齿安装构件44可以彼此基本相同,并且被构造成以大致类似于斗齿安装构件32的方式支撑其上的斗齿或斗齿组件46。本领域的技术人员应当理解可以在本发明情况下使用的斗齿类型和斗齿形状的多样性、安装方法,材料和其他特性。

斗齿安装构件32可以各自相对于中心平面20向外倾斜,使得每个斗齿安装构件32的突出部40设置成用于安装第一挖掘斗齿42和第二挖掘斗齿42以在拔出方向上从第一角部34和第二角部36延伸。从图1可以看出,与第二角部36处的斗齿安装构件32相关联的对称平面54与中心平面20形成角度100,并且斗齿42从中心平面20向外延伸。已经观察到,在挖掘或装载期间,设置在铲斗角部处的挖掘斗齿的拔出布置提供了关于清理通过铲斗10的材料的某些优点。

现在参考图2,更详细地示出了铲斗10在角部34处的某些特征。在一种实施方式中,第一侧壁16和第二侧壁18可以彼此平行取向并且通过内侧焊缝60和外侧焊缝62中的每一个附接到相应的斗齿安装构件32的纵向翅片52。内侧焊缝60和外侧焊缝62中的每一个可以相邻并设置在由纵向翅片52所限定的对称平面54的相对侧上。还参考图3,第一横向侧48和第二横向侧50中的每一个可以包括纵向延伸凸缘64。每个斗齿安装构件32的纵向延伸凸缘64中的一个可以通过上焊缝66和下焊缝68附接在铲斗主体12。还参考图4和图5,可以看到纵向翅片52的第一斜切边缘78和第二斜切边缘80。当组装铲斗10时,斜切边缘80可邻接在内侧焊缝60上,并且斜切边缘78可邻接在外侧焊缝62上。从图4和图5中可以看出,纵向翅片52可以具有更接近斗齿安装构件32的前端70的相对较窄的形状和朝向斗齿安装构件32的后端72扩展且相对变宽的形状。正如本文中进一步讨论的,纵向翅片52朝向后端72的增加宽度使得侧壁16能够成直角地落在纵向翅片52上以形成第一角部34或第一角部36中的任一个。在下面讨论的其他实施例中,纵向翅片的横向宽度可以在向前方向而不是向后方向上增加,使得横向宽度朝向斗齿安装构件的前端而不是后端相对较大,正如斗齿安装构件32的情况一样。

第一斜切边缘78和第二斜切边缘80沿着纵向翅片52的相对侧延伸,并且上表面82从纵向翅片52的前表面90延伸至斗齿安装构件32的后端72。上表面82在第一斜切边缘78和第二斜切边缘80之间延伸。上表面82和倾斜边缘78和80的形状和布置也是这样,使得上表面82朝向后端72变宽以适应与铲斗10的侧壁接触的多个角度。可以回想顾到,侧壁16和侧壁18可以基本上彼此平行。还可以想到,在第一角部34处的斗齿安装构件32可以与在第二角部36处使用的斗齿安装构件32基本相同。通过提供纵向翅片52的扩展形状,如果安装以形成角部34,则斗齿安装构件32可以与侧壁16以向外的角度进行安装,然而该纵向翅片52设置有足够的区域以便落于或类似地安装在用于附接在侧壁18的相反的向外角度。

在图4中可以看出侧壁16设置为主要沿着翅片52的左半部分邻接在纵向翅片52上。在使用斗齿安装构件32形成角部36的情况中,侧壁18可相对于斗齿安装构件32进行设置以主要邻接在纵向翅片52的右半部分。从图5可以进一步注意到,纵向翅片52,更具体地是指上表面82,与第一斜切边缘78和第二斜切边缘80一起形成三角形图案。三角形图案包括与纵向翅片52的前表面90相邻设置的第一顶点84和与后端72相邻设置的第二顶点86和第三顶点88。在一种实施方式中,三角形图案可以为等腰三角形,该等腰三角形具有分别由第一斜切边缘78与上表面82的交点和第二斜切边缘80与上表面82的交点所限定的第一长边和第二长边。由三角形的第一长边和第二长边之间的顶点84形成的角度可以是约10度或更小。

在斗齿安装构件32设置成形成第一角部34的情况下,侧壁16可以沿着接触线与斗齿安装构件32邻接,该接触线从第二顶点86延伸至第一顶点84并且通常由上表面82和斜切边缘78限定而成。在斗齿安装构件32设置成形成第二角部36的情况下,侧壁18可以相对于斗齿安装构件32设置以沿着接触线与纵向翅片52邻接,该接触线从第三顶点88延伸至第一顶点84并且通常由上表面82和斜切边缘80限定而成。

现在还参考图6,其示出了斗齿安装构件32的主视图,因为它可能看起来正在观察突出部40的尖端56。在图6中,可以将纵向翅片52的前表面90理解为沿着页面向内的方向倾斜。第一斜切边缘78和第二斜切边缘80彼此相交或非常接近于彼此相交,以转变为前表面90。如图6所示,纵向翅片是其一部分的斗齿安装构件32的上侧74具有倾斜的轮廓。如果是沿着前表面90和后端72之间的位置处的斗齿安装构件34截取的剖视图,则轮廓可以包括由上表面82形成的中心边,该中心边与斜切边缘78和80形成的侧边相邻。在图6中,斗齿安装构件32的底表面76至少在可见的位置上是基本平坦的。

现在还参考图7,示出了斗齿安装构件32的后端72,其示出了纵向翅片52的竖直高度尺寸110和横向宽度尺寸112。可以看出,横向宽度尺寸112在靠近前端70处相对较窄而在靠近后端72处相对较宽。在一些实施例中,从邻接前表面90的位置到后端72的位置的横向宽度尺寸112的增加可以包括约一倍或更小的增加。上表面82的横向宽度可以基本上等于斗齿安装构件32的后端72处的第一斜切边缘78和第二斜切边缘80中每一个的横向宽度。图8进一步示出了斗齿安装构件32,其中可以看出上表面82成形以在后端72的方向上向下倾斜。

参考图10,示出了根据另一实施例的斗齿安装构件132。斗齿安装构件132具有某些属性,这些属性可以基本上与在本发明上下文中所考虑的其他斗齿安装构件的属性相同,并且根据相对比例、角度和其他类似特征,参考了其他实施例的前述描述。除非上下文中另外指出,因此可以将本文其他实施例的描述理解为类似地指代斗齿安装构件132。可以想到,扩展斗齿安装构件32的纵向翅片54以在向后方向上具有增加的宽度。相反,斗齿安装构件132的纵向翅片154具有扩展形状,使得横向宽度理解为在向前方向上增加。换句话说,纵向翅片154的宽度朝向斗齿安装构件132的后端172的宽度小于朝向前端170的宽度。可以将上表面182理解为以与上述实施例中的上表面82大致类似的方式限定三角形图案。上表面182可以大致类似于斗齿安装构件32朝前端170向下倾斜,朝向后端172向下倾斜,大致水平或者具有另一种构造。

图10中还示出了在后端172后方隔开的轴线210。可以将斗齿安装构件132为能够沿着相反的方向围绕轴线210旋转以适当地安装斗齿安装构件132以形成左铲斗角部与右铲斗角部。本领域技术人员将认识到,斗齿安装构件32可以以相反的方向类似地旋转以将斗齿安装构件32安装以形成角部34和角部36,而不是延伸穿过后端72或邻近后端72安装的旋转轴线,该轴往往更接近于前端70而不是后端72。因此应该认识到,在至少某些实施方式中,可以理解,斗齿安装构件132以与斗齿安装构件32大致类似的方式,但是纵向翅片154的扩展方向与纵向翅片54的扩展方向相反。

现在转到图9,示出了设置成形成第一角部34的斗齿安装构件32,并且还表现为具有斗齿尖端242和斗齿转接器142,二者形成安装在斗齿安装构件32上的斗齿组件42。可以看到内侧焊缝60和外侧焊缝62大致沿着侧壁16和斗齿安装构件32之间的内表面向后延伸。图9中还示出了与外侧焊缝62相邻的竖直焊缝63。将理解的是,图9中不可见的另一竖直焊缝可具有与竖直焊缝63相似的取向、形状和尺寸。

工业实用性

从本文描述将理解的是,可以使用诸如铸造或锻造的单件体的相同设计来提供可安装在两个前部下部铲斗角部中的任一处的斗齿安装构件。通过提供纵向翅片的扩展形状,可以使斗齿安装构件相对于中心平面20在第一方向上向外倾斜以形成角部36或沿相反方向向外形成角部34,而不会损害结构完整性或不需要不方便或不适当时间密集的焊缝。本领域的技术人员将认识到,仅需要一组工具,并且仅需要一个零件数目就可以提供用于构建推出拐角的铲斗硬件。

应进一步理解的是,可由斗齿安装构件32容纳的相对于铲斗侧壁的角度范围可依赖于铲斗设计要求或期望的服务应用而进行变化。在一个实施方式中,角度100可以从大约3度到大约6度。因此可能希望将斗齿安装构件32安装成与中心平面20成约3度至约6度的角度,因此期望设计纵向翅片52以适应与铲斗10的侧壁16或18的可能接触的相似角度范围。为了实现这一能力,如图5所示,由第一顶点84形成的角度300可以是大约10度或更小。角度300可以从大约6度到大约8度。还将理解的是,如图3和图4所示,在第一横向侧48或第二横向侧50上的横向凸缘64可以相对于对称平面54具有角度,以允许横向凸缘64近似相对紧靠在相邻的铲斗主体12上。换句话说,希望基本沿其整个长度上大致邻接或靠近铲斗主体12来安装横向凸缘64。通过以一定角度形成两个横向凸缘64以在后端72的方向上形成变窄的锥形,可以获得这种一般布置,而不管斗齿安装构件32是安装成是向右推出还是向左推出。类似地,可以将斗齿安装构件132进行表征,但应该理解的是,由上表面182限定的三角形的铲斗侧壁和边之间的接触线与斗齿安装构件32观察到的接触线可以是相反的。在一些实施例中,由横向凸缘64之间的锥形形成的角度200的尺寸可以与角度300的尺寸基本相同。

本说明书仅用于说明的目的,并且不应被解释为以任何方式缩小本发明的范围。因此,本领域技术人员将认识到,在不脱离本发明全部和合理的范围和精神的情况下,可以对所公开的实施例进行各种修改。通过查看附图和所附权利要求,其他方面,特征和优点将变得显而易见。如本文所使用的,冠词“一”和“一个”旨在包括一项或多项,并且可以与“一个或多个”互换使用。如果想要仅指一项目,也可以使用术语“一个”或类似用语。而且,如本文所使用的,术语“具有(has)”,“具有(have)”,“具有(having)”等是开放式的术语。此外,除非另有明确说明,短语“基于”旨在表示“至少部分基于”。

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