地面接合工具组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及地面接合工具，更具体地说，涉及采矿和建筑机械使用的铲斗、刮铲和其他作业工具上的地面接合工具。
【背景技术】
[0002]不同类型的采矿和建筑机械，例如挖土机、轮式装载机、液压矿铲、电缆铲、斗轮、和拉铲挖掘机通常使用铲斗挖出并移走正处理的泥土或正挖掘或装载的材料。铲斗常因在操作期间遇到的承载力及高磨蚀性材料出现极度磨损。更换在采矿和建筑机械中使用的大型铲斗和其他器具是非常昂贵的且费力。
[0003]铲斗可装配有地面接合工具(GET)或一组GET以有助于保护铲斗和其他泥土作业工具免遭磨损。一般来讲，GET可呈齿、护边器、尖端、或可附接到铲斗或会出现最大损伤性和反复磨耗和冲击的其他工具的多个区域的其他可拆卸部件形式。例如，呈护边器形式的GET可包绕铲斗的切削刃以有助于保护其免遭过度磨损。
[0004]在这些应用中，在有助于保护铲斗或可安装到其上的其他器具的同时，可拆卸的GET可因磨耗及反复冲击而遭受磨损。当GET经使用变得磨损时，可拆卸并以合理的成本利用新的GET更换以允许继续使用相同的铲斗。通过利用GET保护器具并在适当的时间间隔更换磨损的GET，可显著地节约成本及时间。
[0005]GET可具有多种形式。例如，2010年7月27日授予Smith等人的美国专利号7，762，015“地面接合工具系统”涉及一种具有地面接合工具(例如尖端，安装于工作工具或作为工作工具一部分的适配器，及旋转锁定构件)的地面接合工具系统。地面接合工具可附接到适配器，并且适配器的柱部滑入设置在锁定构件上的狭槽中。锁定构件可旋转，使得狭槽入口可被封住且支柱不能从狭槽滑出。在此位置的锁定构件可处于锁定位置，支柱保持在锁定构件的狭槽中使地面接合工具与适配器保持。
[0006]利用GET保护大型机器器具可节约的成本和时间可通过增加GET的寿命而进一步增加。因此，更耐用的GET系统可使因部件更换而产生的工作停止更少，从而使工作效率更高。本领域一直需要增加GET工具的使用寿命而减少更换并增加生产率的改进的GET系统。
[0007]应认识到，此【背景技术】的描述由发明人创建以帮助读者，并不被视为表示所示的任意问题本身如该领域中理解。虽然在一些方面和实施例中，所述原理可缓解其他系统所固有的问题，但是应认识到，所保护的创新的范围由随附的权利要求限定，而不是由任意所公开的特征解决文中所示的任意特定问题的能力来限定。
【发明内容】
[0008]在一个实施例中，本发明描述了一种地面接合工具系统，包括地面接合尖端。该地面接合尖端具有联接部分和地面接合部分，地面接合部分和联接部分沿纵向轴线延伸。联接部分包括限定具有开口的联接器凹穴的内表面。内表面具有基底壁，彼此成间隔关系并从基底壁纵向延伸的第一侧壁和第二侧壁。联接部分也限定彼此成间隔关系的第一联接器面壁和第二联接器面壁并从基底壁纵向延伸并在第一侧壁与第二侧壁之间延伸。第一联接器面壁和第二联接器面壁各自具有平面部分和弯曲部分。平面部分邻近基底壁设置，弯曲部分邻近联接器凹穴的开口。地面接合工具系统也包括枢转地连接到地面接合尖端的联接器，使得地面接合尖端相对于联接器在标称位置与最大旋转间距位置之间的行程范围内围绕保持轴线能够移动。联接器包括安装鼻部，该安装鼻部包括第一外面表面和与第一外面表面成相对关系的第二外面表面。安装鼻部设置在联接器凹穴内，使得第一外面表面和第二外面表面分别邻近地面接合尖端的第一联接器面壁和第二联接器面壁。在标称位置与最大旋转间距位置之间的行程范围内，第一联接器面壁和第二联接器面壁的弯曲部分与联接器成非接触的间隔关系。
[0009]在另一个实施例中，本发明描述了一种地面接合工具系统，可包括联接器和能够移动地连接到联接器的地面接合尖端。该地面接合尖端限定适于接纳联接器的联接器凹穴。联接器凹穴由包括远端部分和弯曲部分的至少一联接器面壁限定。地面接合尖端可相对于联接器在标称位置与最大旋转间距位置之间的行程范围内移动。在标称位置与最大旋转间距位置之间的行程范围内，至少一个联接器面壁的弯曲部分与联接器成非接触的间隔关系。
[0010]在又另一个实施例中，本发明描述了一种地面接合工具系统，包括地面接合尖端。该地面接合尖端具有联接部分和地面接合部分。地面接合部分和联接部分沿纵向轴线延伸。联接部分包括内表面和互锁舌片。内表面限定具有与内腔连通的开口的联接器凹穴。内表面具有基底壁，彼此成间隔关系并从基底壁纵向延伸的第一侧壁和第二侧壁。内表面也具有彼此成间隔关系的第一联接器面壁和第二联接器面壁并从基底壁纵向延伸并在第一侧壁与第二侧壁之间延伸。第一联接器面壁和第二联接器面壁各自具有平面部分和弯曲部分。平面部分邻近基底壁设置，弯曲部分邻近联接器凹穴的开口。互锁舌片具有基底端和近端。基底端与第一侧壁和第二侧壁中的一者邻接。互锁舌片在基本上远离地面接合部分的方向上从基底端延伸到近端，与互锁舌片邻接的第一侧壁和第二侧壁中的一者可限定保持孔。地面接合工具系统也包括枢转地连接到地面接合尖端的联接器，使得地面接合尖端相对于联接器在标称位置与最大旋转间距位置之间的行程范围内围绕保持轴线可移动。联接器包括安装鼻部，该安装鼻部包括第一外面表面和与第一外面表面成相对关系的第二外面表面。安装鼻部设置在联接器凹穴内，使得第一外面表面和第二外面表面分别邻近地面接合尖端的第一联接器面壁和第二联接器面壁。地面接合工具系统也包括设置在保持孔内的保持机构并适于枢转地将地面接合尖端固定到联接器。保持机构限定保持轴线。在标称位置与最大旋转间距位置之间的行程范围内，第一联接器面壁和第二联接器面壁的弯曲部分与联接器成非接触的间隔关系。在基本上垂直于保持轴线的负荷下，地面接合尖端适于在第一联接器面壁和第二联接器面壁中一者的至少平面部分上的接触点处接触联接器并围绕接触点旋转直到互锁舌片在最大旋转间距位置处接触联接器。
[0011]所公开原理的进一步及替代性方面将从以下详细说明及附图中理解到。应理解，这些原理涉及文中公开的GET总成能够在其他及不同实施例中实施，并能够在多个方面修改。因此，应理解，上述一般描述和以下详细描述仅是示例性及说明性并不限制随附权利要求的范围。
【附图说明】
[0012]图1是机器的一个实施例的示意性侧视图，该机器包括具有根据本发明原理构造的GET总成的一个实施例的器具的一个实施例。
[0013]图2是图1中器具的放大侧视图。
[0014]图3是图1中器具的正铲斗部件的透视图。
[0015]图4是图3中正铲斗部件的另一个透视图。
[0016]图5是根据本发明原理构造的GET总成的一个实施例的透视图。
[0017]图6是图5中GET总成的地面接合尖端的前透视图。
[0018]图7是图6中地面接合尖端的后透视图。
[0019]图8是图6中地面接合尖端的侧视图。
[0020]图9是图6中地面接合尖端的俯视图。
[0021 ]图10是图6中地面接合尖端的沿图9中X-X线的剖面图。
[0022]图11是图6中地面接合尖端的沿图8中X1-XI线的剖面图。
[0023]图12是如矩形XII所示的从图11截取的放大详图。
[0024]图13是图5中GET总成的联接器的前透视图。
[0025]图14是图13中联接器的后透视图。
[0026]图15是图13中联接器的俯视图。
[0027]图16是图13中联接器的侧视图。
[0028]图17是图13中联接器的放大局部侧视图，示出了其尖端安装部分。
[0029]图18是图13中联接器沿图16中的线XVII1-XVIII截取的剖面图。
[0030]图19是如矩形XIX所示的从图18截取的放大详图。
[0031]图20是图13中联接器沿图15中的线XX-XX截取的剖面图。
[0032]图21是图5中GET组件的器具安装鼻部的前透视图。
[0033]图22是图21中器具安装鼻部的侧视图。
[0034]图23是图21中器具安装鼻部的俯视图。
[0035]图24是图5中GET组件沿图31中的线XXIV-XXIV截取的剖面图。
[0036]图25是图5中GET组件的截面侧视图。
[0037]图26是如矩形XXVI所示的从图24截取的放大详图，示出了图5中GET组件处于标称位置。
[0038]图27是如图26的视图，但示出了图5中GET组件处于最大侧旋转位置。
[0039]图28是如矩形XXVIII所示的从图25截取的放大详图。
[0040]图29是如矩形XXIX所示的从图24截取的放大详图，示出了图5中GET组件处于标称位置。
[0041 ]图30是如图29的视图，但示出了图5中GET组件处于最大侧旋转位置。
[0042]图31是图5中GET组件的侧视图。
[0043]图32是图5中GET组件的局部放大侧视图，示出了地面接合尖端处于最大旋转间距位置。
[0044]图33是如图32的视图，但经部分剖开以示出设置在由地面接合尖端限定的联接器凹穴中的联接器的尖端安装部分处于标称位置。
[0045]图34是根据本发明构造的锁的前透视图。
【具体实施方式】
[0046]本发明涉及用于各种类型的采矿和施工机械的GET组件和系统。图1示出了呈液压铲形式的机器50的实施例，其可包含根据本发明的原理构造的GET组件70的实施例。在其他使用中，液压铲可用于在各种表面采矿应用的采矿过程中将表土和矿石装载到拖运卡车上。
[0047]如图1所示，机器50可包括主体52，其具有容纳机器操作员的驾驶室54。该机器还可包括臂架系统56，其在一端处枢转地连接到主体52，并且在相对远端处支撑器具60。在多个实施例中，器具60可为任何合适的器具，例如铲斗、翻盖挖斗、刮铲或可与GET—起使用的任何其他类型的合适装置。控制系统可容纳在驾驶室54中，其可适于允许机器操作者操纵并铰接器具60以用于挖掘、开凿或任何其他合适的应用。
[0048]图2至图4示出了器具60的实施例。参照图2，器具60可包括切削刃62，其适于接合地面或其他挖掘表面。切削刃62可具有多个GET组件70 AET组件70可布置在切削刃62上，使得GET组件70接触工作材料，且切削刃62与GET组件70的尖端成偏离关系。如图3至图4所示，护罩64可与GET组件70相互交替地布置，以进一步保护未被GET组件70所覆盖的切削刃62的部分。在重复使用的过程中，GET组件70可能经受磨损且最终可被更换以允许器具60的进一步使用。
[0049]尽管图1至图4示出了根据本发明的原理构造的具有液压铲铲斗的GET组件的使用，很多其他类型器具以及采矿和施工机械可得益于使用如本文所述的GET组件。应当理解的是，在其他实施例中，根据本发明的原理构造的GET组件可用于各种其他器具和/或机器中。
[0050]参照图5，所示的GET组件70可包括地面接合尖端100、联接器200和器具安装鼻部300。器具安装鼻部300可焊接或以其他方式连接到铲斗或其他GET组件70可附接到其上的机器器具。联接器200可通过使用第一对保持机构208或其他合适的附接装置枢转地连接或以其他方式安装到器具安装鼻部300。第一对保持机构208可分别设置在GET组件70的相对侧上。地面接合尖端100可通过使用类似的保持机构(例如，第二对保持机构108)或另一种合适的附接装置枢转地连接或以其他方式安装到联接器200。第二对保持机构108可分别设置在GET组件70的相对侧上。
[0051 ] 在一些实施例中，第一和第二对保持机构208、108可类似于图34所示的锁400的实施例。锁400可包括狭槽410。狭槽410可形成于锁400的C形部分420中。C形部分420可包括后支腿421、顶支腿422和底支腿423。狭槽410可插入顶支腿422和底支腿423之间。C形部分420的顶部上可为头部430。头部430可包括两个形成于其中的棘爪431、432，以及位于棘爪431、432之间的环形表面433 ο止动舌片434也可形成于头部430中。头部还可包括工具接口 435。
[0052]第一和第二对保持机构208、108可将GET组件70的部件彼此固定在一起，并基本上限制部件相对于彼此之间的相对运动，使得在不使用GET组件70时，GET组件70可处于标称位置。当GET组件70的部件受到无论是沿横向轴线75或可垂直于横向轴线75的法向轴线80方向的力时，第一和第二对保持机构208、108可继续将部件彼此固定，但可允许零件绕横向轴线75和/或法向轴线80相对于彼此旋转，以响应于其可能受到的力。GET组件70的各个零部件可相对于彼此旋转到最大旋转位置，在该位置上零部件可在不同点上彼此接触，从而进一步限制相对旋转运动。最大旋转位置处的接触点在下文有进一步详细讨论。
[0053]图6至图12示出了地面接合尖端100的一个实施例。参照图6，所示的地面接合尖端100可包括地面接合部分110和联接部分112。联接部分112可沿其纵向轴线85与地面接合部分110成相对关系。纵向轴线85可垂直于法向轴线80和横向轴线75，沿地面接合尖端100的长度穿行。尖端侧壁113、115可沿纵向轴线80从地面接合部分110延伸到联接部分112。所示的地面接合尖端100可为大致楔形，而地面接合部分110可为最窄处并可沿法向轴线80在两个方向上张开，沿纵向轴线85朝向联接部分112移动。
[0054]通常，地面接合部分110可为GET组件70的一部分，其首先接触地面或其他工作材料，并可经受最大的磨损。随着时间的推移和在重复使用的过程中，地面接合部分110会磨损。当地面接合部分110已被磨掉到一定程度时，地面接合尖端100可被更换。
[0055]参照图7，地面接合尖端100的联接部分112可包括一对互锁舌片116、117和一个内表面118。内表面118可限定一个凹入联接部分112内部的联接器凹穴114。联接器凹穴114可具有连通内腔121的开口 119。内表面118限定了联接器凹穴114，使得联接器凹穴面对基本上远离地面接合部分110的方向。联接器凹穴114的内表面118可包括基底壁120、第一联接器面壁122、第二联接器面壁124、和一对侧壁126、128。基底壁120可通常是平面的并通常平行于联接器凹穴114的开口 119。基底壁120可通常面对远离地面接合部分110的方向。该第一和第二联接器面壁122、124和该对侧壁126、128可都邻近并邻接基底壁120。第一和第二联接器面壁122、124可各自具有设置成沿纵向轴线85与基底壁120成相对关系的互锁端178、179，。第一联接器面壁122可与第二联接器面壁124成间隔关系，并基本上对称于第二联接器面壁。内表面118可利用外接于基底壁120周边的平滑的后部圆角130从基底壁120过渡到第一和第二联接器面壁122、124，并过渡到两个侧壁126、128。
[0056]参照图10，第一联接器面壁122和第二联接器面壁124从基底壁120延伸到联接器凹穴114的开口 119。第一和第二联接器面壁122、124可彼此成间隔关系，并且基本相对于由纵向轴线85和横向轴线75限定的平面。第一和第二联接器面壁122、124可在侧壁126、128之间从远离地面接合部分110的基底壁120沿纵向轴线85朝向开口 119延伸。第一和第二联接器面壁122、124可彼此远离沿法向轴线80以相反方向张开，从联接器凹穴114的基底壁120沿纵向轴线85移动到开口 119。第一和第二联接器面壁122、124可各自具有邻近基底壁120的远端平面部分132、133和邻近远端平面部分的弯曲部分134、135，使得远端平面部分可设置在基底壁和弯曲部分之间。在一些实施例中，远端平面部分132、133可包括配合垫片129。配合垫片129可为地面接合尖端100提供额外的结构支撑，并可帮助在地面接合尖端和联接器200之间提供牢固的配合。如图7和图10所示，配合垫片129也可覆盖基底壁120的一部分。
[0057]参照图10，第一和第二联接器面壁126、128的弯曲部分134、135中的每一个可基本上呈S形，并通过邻近远端平面部分132、133的第一凸形部分136、137、邻近第一凸形部分的凹形部分138、139以及邻近联接器凹穴114开口 119的第二凸形部分140、141限定了一个S形曲线，使得凹形部分138、139可设置在第一凸形部分136、137和第二凸形部分140、141之间。沿横向轴线75的截面观察，如图10所示，第一联接器面壁12