挖掘机唇部上的耐磨构件稳定部的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及用于挖掘工具所使用的设备和实施的操作，并且在下文描述的一个示例中，更具体地提供了在挖掘机唇部上的耐磨构件稳定部。
【背景技术】
[0002]挖掘工具的唇部会由于与待挖掘的物料接触而被磨损或损伤。为了减轻这样的损伤，挖掘机的唇部可设置有可替换的耐磨构件，诸如齿、适配器和护罩。因此，应理解，在构造和利用具有耐磨构件的挖掘机唇部的领域总是需要改进。
【附图说明】
[0003]图1是体现本申请的原理的一种挖掘工具的代表性立体图。
[0004]图2是安装在工具的唇部上的耐磨构件的代表性剖视图，该唇部和耐磨构件体现了本申请的原理。
[0005]图3是图2的唇部和耐磨构件的代表性剖视图。
[0006]图4和图5分别是唇部和耐磨构件的代表性的局部剖视图和俯视图。
[0007]图6至图8分别是唇部和耐磨构件的另一示例的代表性分解平面图、平面图及剖视图。
[0008]图9和图10分别是唇部和耐磨构件的另一示例的分解平面图和剖视图。
[0009]图11和图12分别是唇部和耐磨构件的又一示例的平面图和剖视图。
【具体实施方式】
[0010]图1示例性地示出了能够体现本发明的原理的挖掘工具10和相关方法。然而应明确理解，工具10和该方法仅是本发明的原理在实践中应用的一个示例，而且可以有其它多种示例。因此，本发明的范围不应以任何方式限制在本文所描述和/或附图所描绘的工具10和方法的细节。
[0011]在图1的示例中，工具10是电缆铲(cable shovel)的所谓的“挖斗”或“铲斗”的类型，但应明确理解的是，本发明的原理可以应用于其它类型的挖掘工具。实际上，本发明的原理可以用于改进耐磨构件与任何类型挖掘工具的附接。
[0012]在图1的图示中，工具10旋转，使得该工具接地的一侧清晰可见。在此立体图中可以看到，多个齿12安装在工具10上，用于穿刺地面。
[0013]在工具10的使用期间，这些齿12常常被快速磨损或者另外损坏，因此齿的更换应当方便、经济、快速且安全地完成。这些目标通过使用专门构造的适配器14而实现，该适配器将齿12可释放地固定到工具10的唇部16的前边缘。
[0014]适配器14是保护工具10的接地的唇部16的耐磨构件的示例。耐磨构件的其它示例包括护罩18，其在一些适配器14之间包裹唇部16的前边缘。在又一示例中，齿12可以附接到唇部16，而不使用单独的适配器14，在此情况下，齿自身可以作为保护唇部的耐磨构件。可以使用任何类型的耐磨构件，其均在本申请的保护范围内。
[0015]当耐磨构件(例如，齿12、适配器14、护罩18)在挖掘期间接合地面或其他物料时，侧向负载可施加到耐磨构件，导致耐磨构件相对于唇部16稍微移动。随着时间的推移，且随着侧向负载反复施加到耐磨构件，可导致耐磨构件和/或唇部16的磨损和其他损伤。
[0016]传统耐磨构件附接系统(诸如，本领域技术人员已知的Wisler型附接系统)可包括从挖掘机唇部的前边缘向前延伸的突出部。当耐磨构件被附接到唇部时，突出部被稍微宽松地接纳在形成于耐磨构件中的互补形状的凹入部(pocket)中。然而，突出部与耐磨构件的凹入部之间的接合仅防止耐磨构件相对于唇部的前边缘的大的侧向运动。较小的相对运动仍然是允许的，这导致如上所述的磨损和其他损伤。
[0017]相比之下，图1的挖掘工具10设置有耐磨构件稳定系统20(图1中不完全可见，参见图2)，该耐磨构件稳定系统基本上阻止了耐磨构件12、14、18相对于唇部16的前端的侧向运动，从而减轻由于施加到耐磨构件的侧向力而造成的磨损和其他损伤。
[0018]现在再参照图2，图2代表性地示出了挖掘工具10的一个稳定系统20的剖视图。优选地，附接到工具10的唇部16的每个耐磨构件分别用一个稳定系统20来侧向稳定，但是根据本申请的范围，这不是必须的。
[0019]例如，齿12和/或适配器14可设置有稳定系统20，但是护罩18没有。因此，本申请的范围不限于稳定系统20与任何特定耐磨构件或耐磨构件的组合的使用。
[0020]在图2的示例中，使用稳定系统20侧向地稳定适配器14。适配器14包括用于将齿12安装于其上的某些特征(诸如，鼻部22和紧固接纳侧向开口 24)。然而，在其他示例中，齿12能够被直接安装在唇部16上(即，不使用适配器14)，并使用系统20来侧向稳定。
[0021]唇部16具有前端26。如本文所使用的，术语“向前”用于指示在使用工具10挖掘期间朝向与地面或其他物料接合的方向(图2所示的左方)。在图2中，向前方向由箭头28表示。
[0022]唇部16的前端26被接纳在形成于适配器14中的纵向延伸的槽30中。当适配器14被安装在唇部16上时，适配器在唇部上滑动并向后(图2所示的右方)位移，直到被接纳在槽30中的唇部的前端26不能再深入。这时，形成在唇部16的内侧34和外侧36上的衬垫32支撑从槽30向内延伸的相对表面38。
[0023]开口 40穿过内侧34与外侧36之间的唇部16形成。开口 40与前端26隔开并被构造成在其中接纳紧固系统(图中未示出)。例如，合适的紧固系统在美国专利第8302333号中有所描述，其整个公开内容并入本文。另一紧固系统在美国专利第6986216号中有所描述。
[0024]为了提供唇部16上的适配器14(或其他耐磨构件)的侧向稳定，稳定支座(abutment)42被分别固定到唇部的内侧34和外侧36。支座42可滑动地被接纳在形成于适配器14中的纵向凹部44。
[0025]如本文所使用的，术语“侧向”用于表示正交于向前方向28并平行于唇部16的前端26的侧面延伸到侧面的方向。因此，侧向方向相对于图2中所描绘的横截面向内和向外地延伸。
[0026]在图2的示例中，支座42沿着唇部16的内侧34和外侧36纵向延伸，并从前端26向后延伸。该示例中的支座42是稳定构件46包裹唇部16的前端26的部分。优选地，稳定构件46被焊接到唇部16，然而使用其他附接技术也符合本申请的范围。
[0027]稳定构件46也可包括从唇部16的前端26向外延伸的凸起48。图2的示例中的凸起48被接纳在空间50中，该空间形成在适配器14中挖掘机唇部接纳槽30的前端。凸起48与空间50之间的这种接合可通过限制适配器相对于唇部的侧向运动进一步增强适配器14在唇部16上的侧向稳定。
[0028]现在再参照图3，其代表性示出沿图2中的线3-3剖开的稳定系统20的剖视图。在该图中，可以清楚地看到稳定支座42与凹部44的相对两侧面52接合从而限制适配器14相对于唇部16的侧向运动的方式。应注意的是，在图3中侧向方向用箭头54表示。
[0029]在该示例中，支座42在多个高度与凹入侧52接合，所以支座和凹部44 一般为“T”形。然而，应清楚理解的是，凹入侧52和支座42可具有任何形状，且可在任何数量(包括一个)的不同高度上彼此接合，这符合本申请的范围。
[0030]现在另外参照图4，其代表性地示出稳定构件46可被附接到唇部16的前端26的方式的剖视图。在该示例中，稳定支座42形成为稳定构件46的分叉支腿，且唇部16的前端26被接纳在那些支腿之间。
[0031 ] 现在另外参照图5，其代表性地示出了稳定系统20的平面图。在该视图中，稳定构件46已经被安装在唇部16的前端26上，但是还没有被焊接到唇部的内侧34和外侧36。由于在该示例中稳定构件46包裹唇部16的前端26，所以稳定构件也可被焊接到唇部的前端。
[0032]应注意的是，稳定构件46被侧向定位在衬垫62之间，衬垫62从唇部16在前端26处的内侧34和外侧36向外延伸。衬垫62可紧紧接合槽30的相应的表面，以限制适配器14正交于纵向和侧向的运动。
[0033]现在另外参照图6-图8，其代表性地示出稳定系统20的另一示例。在该示例中，在稳定构件46附接到唇部16之前，前端26的一部分被移除，留下大体“C”形的凹陷56。稳定构件46具有相对于凹陷56互补的形状。
[0034]在图6中，描绘了稳定构件46正安装在唇部16的前端26的系统20的平面图。在图7中，描绘了稳定构件46被安装在凹陷56中的系统20的平面图。
[0035]在图8中，代表性地示出了沿图7的线8-8剖开的系统20的剖视图。在图8的位置中，稳定构件46准备好被焊接到唇部16的内侧34和外侧36，且焊接在唇部的前端26处的凹陷56周围。
[0036]现在再参照图9和图10，其代表性示出了稳定系统20的另一示例。在该示例中，相比于图6-图8的示例中的凹陷，形成在唇部16的前端26的凹陷56较大且为半圆形。
[0037]在图9中，代表性示出了系统20的平面图。在该视图中可看到，稳定构件46包括大体半圆部58，当稳定构件被附接时，大体半圆部将构成唇部16的前端26的一部分。
[0038]在图10中，代表性示出了沿图9中的线10-10剖开的系统20的剖视图。在图10的位置，稳定构件46准备好被焊接到唇部16的内侧34和外侧36，且焊接在唇部的前端26处的凹陷56周围。
[0039]现在另外参照图11和图12，其代表性示出了稳定系统20的又一示例。在该示例中，稳定支座42形成为单独的构件，这些稳定支座分别被附接到衬垫62之间的唇部16的内侧34与外侧36。
[0040]在图11中，代表性地示出了系统20的平面图。在该视图中可看到，稳定支座42位于从唇部16的前端26稍微向后的内侧34和外侧36上(在图11中仅内侧可见)。
[0041]在稳定系统20的这个示例中，唇部16的前端26上的传统的突出部60可保持。在上述的其他示例(图2-图10)中，突出部60可在附接稳定构件46之前被移除。在图11和图12的示例中，突出部60的移除不是必须的。
[0042]在图12中，代表性示出了沿图11中的线12-1