具有尖端和适配器的地面接合工具齿组件的制作方法
【专利摘要】一种用于地面接合工具(1)的切削边缘的地面接合齿组件(10)可包括适配器(12)和地面接合尖端(14,160,190)。适配器(12)可具有向前延伸的适配器鼻部(26)，适配器鼻部(26)具有倒置或颠倒的拱顶石形状的轮廓，地面接合尖端(14,160,190)具有用于接收适配器鼻部(26)的鼻腔(120)和具有与适配器鼻部(26)互补的形状的外表面(72,74,90,92,162,164,170,172,192,194,200,202)。适配器鼻部(26)和尖端(14,160,190)的鼻腔(120)还可构造有在向下力施加到尖端(14,160,190)时增加适配器鼻部(26)和尖端(14)之间的保持的互补表面。在其他实施方式中，尖端(14,160,190)的表面可包括向内延伸到尖端(14,160,190)的主体中的去除部(102,104,174,176,204,206)，以减小重量并随着磨损材料从尖端(14,160,190)的前边缘(76,166,196)磨掉便于尖端(14,160,190)穿透入作业材料。
【专利说明】具有尖端和适配器的地面接合工具齿组件
【技术领域】
[0001] 本发明整体涉及具有地面接合工具的土方作业机器，具体地，涉及具有附接到这 种地面接合工具的前边缘或基部边缘的可更换尖端和适配器系统的齿组件。
【背景技术】
[0002] 本领域已知的土方运动机器用于挖掘到土壤或石头中并将松动的作业材料从工 地的一个位置运动到另一位置。这些机器和设备通常包括容纳发动机并具有通过发动机驱 动的后轮、履带或类似部件的主体部分以及用于操纵者的升高的驾驶室。机器和设备还包 括关节运动机械臂或例如Z杆连接机构的其他类型的连接机构，用于操纵机器的一个或多 个工具。连接机构能够升高和降低工具和使工具转动从而以希望的方式接合地面或其他作 业材料。在土方运动应用中，机器或其他设备的工具是铲斗，其设置有在基部边缘上的坡口 唇或铲板，以运动或挖掘污物或其他类型的作业材料。
[0003] 为了促进土壤运动过程以及延长工具的使用寿命，多个齿组件沿着工具的基部边 缘间隔开并附接到工具的表面。齿组件从基部边缘向前突出为第一接触点并穿透作业材 料，以减小基部边缘的磨损量。对于这种布置，齿组件受到由与作业材料反复接合造成的磨 损和破损。最终，齿组件必须更换，但工具在多个齿组件更换周期中保持可用。根据设备的 各种使用和作业材料，还可能希望更换齿组件的类型或形状以最有效地利用工具。
[0004] 在许多工具中，齿组件的安装和更换可通过将齿组件设置为两件式系统来促进。 系统可包括附接到工具的基部边缘的适配器、能够附接到适配器的地面接合尖端和在使用 过程中将尖端固定到适配器的保持机构。适配器可焊接、栓接或以其他方式固定到基部边 缘，接着尖端可附接到适配器并通过保持机构保持就位。尖端忍受由与作业材料接合造成 的大部分冲击和磨损并比适配器更快磨损和更频繁地断裂。因此，多个尖端可附接到适配 器、磨损并在适配器本身必须更换之前更换。最终，适配器会磨损并需要在工具的基部边缘 磨坏之前更换。
[0005] 挖掘齿组件的一个实例在授予Fellner的美国专利No. 4949481中示出和描述。铲 斗的挖掘齿具有相交的凹形顶表面和凸形底表面，从而形成前切削刃。侧壁连接两个表面 并是具有犁壁形状的凹形。齿的后部设置有用于将挖掘齿安装到铲斗的安装组件。底表面 从前切削刃到后部连续会聚；而顶表面从前切削刃到后部首先会聚然后发散。后部包括柄 接收腔，其顶壁和底壁随着腔在齿内向前延伸而会聚，以给予腔从侧面看三角形或楔形的 形状。
[0006] 授予Fellner的美国专利No. 5018283提供一种装载机铲斗齿的实例。装载机铲 斗的挖掘齿包括具有凹形构造的顶表面和具有平的前部和凸形后部的底表面。平的前部和 顶表面相交以形成前切削刃。侧壁连接两个表面并为具有犁头形状的凹形。齿的后部设置 有用于将其安装到铲斗的安装组件。底表面从前切削刃到后部连续会聚，而顶表面从前切 削刃到后部首先会聚然后发散。后部包括柄接收腔，其底壁向内延伸，其顶壁具有基本平行 于底壁延伸的第一部分和朝着底壁倾斜并延伸到圆的前部的第二部分。
[0007] 授予Stephenson的美国专利No. 2982035提供一种挖掘机齿的实例，该齿具有附 接到挖具主体的前边缘的适配器和附接到适配器的尖端。尖端包括会聚成相对尖点的上表 面和下表面，且尖端具有水平对称平面。适配器的上下表面具有凹入的中心表面，上中心表 面具有从对称平面向上发散并拐弯成适配器的前表面的前表面。尖端的内部具有对应的平 面表面，其通过适配器的中心表面接收并包括前表面，此前面在接近前表面时从对称平面 发散，且尖端的前表面中的一个在所述部件适当地组装时邻接适配器的前表面。
[0008] 讨论的工具可用在具有不同操作条件的各种应用中。在装载机应用中，安装在轮 式装载机或者履带装载机的前面的铲斗具有随着装载机机器向前驱动沿着地面刮擦并挖 入土壤或作业材料堆中的底表面和基部边缘。随着铲斗进入堆，齿组件上的力推动尖端与 对应适配器接合。借着，铲斗升高并承受作业材料的载荷，装载机运动并在另一位置倾卸作 业材料。在铲斗升高经过作业材料时，力向下施加在齿组件上。由于与作业材料的刮擦和 接合的组合，以及在底表面由于更频繁接合作业材料通常更快磨损的其他类型的底部磨损 应用中，尖端的磨损材料从尖端的前部和尖端和适配器的底表面磨损掉。尖端前部处的磨 损材料的丧失使得尖端的最初尖的前端转变成圆的钝的表面，类似于将手从具有延伸的手 指变为具有闭合的拳头。磨损的形状在装载机向前运动时在挖经作业材料方面效率变低， 虽然尖端可能仍具有足够的磨损材料以在更换前在工具上使用一段时间。
[0009] 在其中顶表面由于更频繁接合作业材料而通常更快磨损的挖掘机应用和其他类 型的顶部磨损应用中，铲斗以与上面描述的例如装载机应用的底部磨损应不同的角度接合 并经过地面或作业材料，并因此造成齿组件的磨损材料以不同的方式磨损。例如反铲的挖 掘机装置最初接合作业材料，其中基部边缘和齿组件相对于作业材料的表面接近垂直取 向，并通常以向下的运动进入作业材料。在最初穿入作业材料后，机械臂进一步破碎作业材 料并通过朝着挖掘机机器牵拉铲斗并向内转动铲斗以将作业材料铲入铲斗来在铲斗中收 集作业材料载荷。铲斗的复杂运动造成当力用来将尖端推动成与适配器接合时的向下穿透 运动过程中齿组件的尖端处磨损。在最初穿透后，铲斗被朝着机器牵拉，并且转动以进一步 在韦广起运动中破碎作业材料并开始加载工具。在此运动过程中，力最初在与齿组件的顶表 面法向的方向上作用，并且作业材料经过齿顶上方和周围，造成齿的顶表面磨损。随着工具 进一步转动并被牵拉经过作业材料，力和作业材料再次作用在齿的尖端上，造成尖端处磨 损。如同装载机齿组件一样，挖掘机齿组件在反复侵入作业材料后磨损而效率低下，但可能 对于继续使用来说仍保持足够磨损材料而不更换。鉴于此，需要用于装载机和挖掘机工具 的改善的齿组件设计，其分布磨损材料使得在磨损材料从尖端磨损掉并重塑尖端时，尖端 更高效地挖入作业材料，直到最终必须更换尖端。
【发明内容】
[0010] 在本发明的一个方面，本发明涉及一种用于地面接合工具的切削边缘的齿组件的 地面接合尖端，其中齿组件包括能够附接到地面接合工具的基部边缘并具有向前延伸的适 配器鼻部的适配器。地面接合尖端可包括后边缘、顶部外表面、底部外表面和相对设置的侧 向外表面，其中顶部外表面和底部外表面从后边缘向前延伸并在前边缘处会聚，侧向外表 面从底部外表面向上延伸到顶部外表面。地面接合尖端可进一步包括内表面和一对去除 部，内表面从后边缘向内延伸到地面接合尖端中并在地面接合尖端内限定鼻腔，鼻腔具有 与适配器的适配器鼻部互补的形状以将适配器鼻部接收在其中，每个去除部从对应的一个 侧向外表面向内延伸到地面接合尖端中，并且其中每个去除部靠近前边缘设置。
[0011] 在本发明的另一方面，本发明涉及一种用于地面接合工具的切削边缘的齿组件的 地面接合尖端，其中齿组件包括能够附接到地面接合工具的基部边缘并具有向前延伸的适 配器鼻部的适配器。地面接合尖端可包括后边缘、顶部外表面、底部外表面、相对设置的侧 向外表面和内表面，其中顶部外表面和底部外表面从后边缘向前延伸并在前边缘处会聚， 侧向外表面从底部外表面向上延伸到顶部外表面，内表面从后边缘向内延伸到地面接合尖 端中并在地面接合尖端内限定鼻腔，鼻腔具有与适配器的适配器鼻部互补的形状以将适配 器鼻部接收在其中。内表面可包括底部内表面、前部内表面、顶部内表面和相对设置的侧部 内表面，顶部内表面具有靠近前部内表面的第一支承部分、靠近地面接合尖端的后边缘的 第二支承部分和在第一支承部分和第二支承部分之间延伸的中间部分，其中第一支承部分 和底部内表面之间的距离小于第二支承部分和底部内表面之间的距离，侧部内表面从底部 内表面向上延伸到顶部内表面。
[0012] 在本发明的又一方面中，本发明涉及一种用于地面接合工具的切削边缘的齿组件 的地面接合尖端，其中齿组件包括能够附接到地面接合工具的基部边缘并具有向前延伸的 适配器鼻部的适配器。。地面接合尖端可包括后边缘、顶部外表面、底部外表面、相对设置 的侧向外表面和内表面，其中顶部外表面和底部外表面从后边缘向前延伸并在前边缘处会 聚，侧向外表面从底部外表面向上延伸到顶部外表面，其中侧向外表面渐缩，使得侧向外表 面之间的距离随着侧向外表面从底部外表面朝着顶部外表面向上延伸减小，内表面从后边 缘向内延伸到地面接合尖端中并在地面接合尖端内限定鼻腔，鼻腔具有与适配器的适配器 鼻部互补的形状以将适配器鼻部接收在其中。
[0013] 在本发明的又一方面中，本发明涉及一种用于地面接合工具的切削边缘的齿组件 的适配器。适配器可包括向后延伸的顶部搭扣、向后延伸的底部搭扣和向前延伸的适配器 鼻部，其中顶部搭扣和底部搭扣之间限定用于接收地面接合工具的切削边缘的间隙。适配 器鼻部可包括底表面、前表面、顶表面和相对设置的侧表面，其中顶表面具有靠近前表面的 第一支承表面、靠近顶部搭扣和底部搭扣的第二支承表面以及在第二支承表面和第一支承 表面之间延伸的中间表面，其中第一支承表面和底表面之间的距离比第二支承表面和底表 面之间的距离小，侧表面从底表面向上延伸到顶表面。
[0014] 在本发明的又一方面中，本发明涉及一种用于地面接合工具的切削边缘的地面接 合齿组件，其可包括适配器和地面接合尖端。适配器可包括向后延伸的顶部搭扣、向后延伸 的底部搭扣和向前延伸的适配器鼻部，其中顶部搭扣和底部搭扣之间限定用于接收地面接 合工具的切削边缘的间隙。适配器鼻部可包括底表面、前表面、顶表面和从底表面向上延伸 到顶表面的相对设置的侧表面，其中顶表面具有靠近前表面的第一支承表面、靠近顶部搭 扣和底部搭扣的第二支承表面以及在第二支承表面和第一支承表面之间延伸的中间表面， 其中第一支承表面和底表面之间的距离比第二支承表面和底表面之间的距离小。地面接合 尖端可包括后边缘、顶部外表面、底部外表面、相对设置的侧向外表面和内表面，其中底部 外表面和底部外表面从地面接合尖端的后边缘向前延伸并在向前的前边缘处会聚，相对设 置的侧向外表面从底部外表面向上延伸到顶部外表面，内表面从地面接合尖端的后边缘向 内延伸到地面接合尖端并在地面接合尖端内限定鼻腔，鼻腔具有与适配器的适配器鼻部互 补的形状以将适配器鼻部接收在其中。
[0015] 本发明的另外方面通过该专利的权利要求限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是装载机铲斗的等轴测图，在其基部边缘处附接有根据本发明的齿组件；
[0017] 图2是挖掘机铲斗的等轴测图，在其基部边缘处附接有根据本发明的齿组件；
[0018] 图3是根据本发明的齿组件的等轴测图；
[0019] 图4是图3的齿组件的侧视图；
[0020] 图5是图3的齿组件的适配器的等轴测图；
[0021] 图6是图5的适配器附接到工具的基部边缘的侦抑见图；
[0022] 图7是图5的适配器的俯视图；
[0023] 图8是图5的适配器的仰视图；
[0024] 图9是图5的适配器经过图7的线9-9取的横截面视图；
[0025] 图10是图3的齿组件的尖端的等轴测图；
[0026] 图11是图10的尖端的侧视图；
[0027] 图12是图10的尖端的俯视图；
[0028] 图13是图10的尖端的仰视图；
[0029] 图14是图10的尖端的前视图；
[0030] 图15是图10的尖端经过图11的线15-15取的横截面视图；
[0031] 图16是图10的尖端的后视图；
[0032] 图17是图10的尖端经过图16的线17-17的横截面视图；
[0033] 图18是根据本发明的用于齿组件的尖端的替代实施方式的等轴测图；
[0034] 图19是图18的尖端的俯视图；
[0035] 图20是图18的尖端的前侧视图；
[0036] 图21是图18的尖端的左侧视图
[0037] 图22是根据本发明的用于齿组件的尖端的进一步替代实施方式的等轴测图；
[0038] 图23是图22的尖端的俯视图；
[0039] 图24是图22的尖端的前视图；
[0040] 图25是图22的尖端的左侧视图；
[0041] 图26是图3的齿组件经过线26-26取的横截面视图，图17所示的尖端安装在图 6的适配器上；
[0042] 图27是图26的齿组件的横截面视图，其中尖端由于保持机构内的公差向前运 动；
[0043] 图28是图26的齿组件的横截面视图，其中截面线去除并显示出在工具挖进一堆 作业材料时施加到齿组件的力；
[0044] 图29是图28的齿组件的横截面视图，其中齿组件和工具部分向上指向，并显示在 工具经过一堆作业材料升高时施加到齿组件的力；
[0045] 图30是图29的齿组件的放大图，示出了作用在适配器的鼻部和尖端的鼻腔表面 上的力；
[0046] 图31是图4的齿组件经线31-31取的横截面视图；
[0047] 图32是图4的齿组件经线22-22取的横截面视图；
[0048] 图33是图4的齿组件经线33-33取的横截面视图；
[0049] 图33a是图3的齿组件的仰视图，其中图33中所示的尖端的前部和底部到切削表 面处的磨损材料磨损掉；
[0050] 图34是图4的齿组件经线34-34取的横截面视图；
[0051] 图35是图4的齿组件经线35-35取的横截面视图；和
[0052] 图36是图4的齿组件经线36-36取的横截面视图。
【具体实施方式】
[0053] 虽然下面的文本阐述了本发明的多个不同实施方式的详细说明，但应理解本发明 的法定范围由权利要求的语言限定。详细说明应只解释为示例性的，并不描述发明的每个 可能实施方式。使用当前的技术或者该专利的申请日以后开发的技术可以实施多种替代实 施方式，它们也落入限定本发明的权利要求的范围。
[0054] 应当理解，除非一个术语在本专利中使用句子"这里使用的术语"一"特此定义为 意思是…"或者类似语句明确定义，不打算明确或含蓄地将该术语限制为超出其普通或平 常的意思，因此该术语不应被解释为局限于基于权利要求的语言之外的该专利的任何部分 所进行的任何陈述的范围。该专利结尾处的权利要求书中记载的任何术语在本专利中以与 单个意思一致的方式的程度提及，这样做仅仅是为了清楚而不使读者困惑，并不打算通过 暗示或其他方式将该权利要求术语限制为该单个意思。最后，除非一项权利要求元件通过 记载词语"装置"加功能来限定而没有记载其任何结构，不打算按照35U. S. C. § 112,第6段 的应用来解释任何权利要求元件的范围。
[0055] 现在参考图1，以结合了本发明特征的装载机铲斗组件1的形式显示了用于例如 装载机机器的底部磨损应用的工具。装载机铲斗组件1包括图1部分显示的铲斗2。铲斗 2用在装载机机器上从而以已知方式挖掘作业材料。铲斗组件10可包括一对相对设置的 支承臂3,上面可以安装对应的角护件4。铲斗组件10可进一步包括一些边缘保护组件5， 其介于根据本发明的齿组件10之间，边缘保护组件5和齿组件沿着铲斗2的基部边缘18 固定。图2以挖掘机铲斗组件6的形式示出了用于例如挖掘机的顶部磨损应用的工具。挖 掘机铲斗组件6包括具有连接在任一侧的角护件4的挖掘机铲斗7和附接在铲斗7的基部 边缘18上的多个齿组件10。这里描述可以实施在底部磨损和顶部磨损应用中的齿组件的 各种实施方式。即使特定的齿组件或部件实施方式可能就特定底部磨损或顶部磨损应用描 述，但本领域技术人员将理解，齿组件不限于特定类型的应用并可在各种应用的工具之间 相互交换，针对本发明的齿组件，发明人想到这种可更换性。
[0056] 图3和图4示出根据本发明的齿组件10的一种实施方式，其可以与土方运动工具 一起使用，并在底部磨损应用中具有特别使用。但是，齿组件10可用于具有基部边缘18的 其他类型的地面接合工具。齿组件10包括能够附接到工具1、6(分别是图1和图2)的基 部边缘18的适配器12和能够附接到适配器12的尖端14。齿组件10进一步包括将尖端 14固定到适配器12的保持机构（未显示）。保持机构可利用适配器12和尖端14的各方 面，例如经过尖端14的侧面的保持孔16,但本领域技术人员理解，许多替代保持机构可在 根据本发明的齿组件10中实施，并且齿组件10不局限于任何特定的保持机构。如图4所 示，一旦附接到适配器12,尖端14就可从工具1、6的基部边缘18向外延伸，以与作业材料 (未显示）初步接合。
[0057] 用于底部磨损应用的话配器（图5-图9)
[0058] 图5-9详细显示了适配器12的一种实施方式。参考图5,如通过括号指示的，适配 器12可包括具有顶部搭扣20和底部搭扣22的后部19、中间部24和设置在适配器12的前 方或向前位置的鼻部26。顶部搭扣20和底部搭扣22之间可如图6所示限定间隙28以接 收工具1、6的基部边缘18。顶部搭扣20可具有底表面30,其可面对并靠近基部边缘18的 顶表面32设置，底部搭扣22可具有顶表面34,其可面对并接合基部边缘18的底表面36。
[0059] 适配器12可通过使用本领域技术人员已知的任何连接方法或机构将顶部搭扣20 和底部搭扣22附接到基部边缘18而在工具1、6的基部边缘18上固定就位。在一种实施方 式中，搭扣20、22和基部边缘18可具有对应的孔（未显示），例如螺栓或铆钉的紧固件（未 显示）可插入这些孔以保持适配器12就位。替代地，顶部搭扣20和底部搭扣22可焊接到 基部边缘18的对应顶表面32和底表面36,使得适配器12和基部边缘18在使用过程中不 相对彼此运动。为了减小顶表面和底表面焊点对基部边缘18的金属强度的影响，搭扣20、 22可构造有不同的形状以使基部边缘18的顶表面32和底表面36上形成的焊点的重叠最 小。如图7和图8可见的，顶部搭扣20的外边缘38可具有与底部搭扣22的外边缘40不 同的形状，使得顶部搭扣20可总体上比底部搭扣22短和宽。除了强度保持的好处外，底部 搭扣22的另外长度还可在工具1、6的基部边缘18的底表面36处提供另外的磨损材料，此 处在顶部磨损应用中发生更大量的磨损。
[0060] 本领域技术人员将理解，可以提供用于适配器12的其他连接构造作为上面说明 和描述的顶部搭扣20和底部搭扣22的替代。例如，适配器12的后部可设有单个顶部搭扣 20而没有底部搭扣22,将顶部搭扣20附接到基部边缘18的顶表面32。相反，可设置单个 底部搭扣22而没有顶部搭扣20,且将底部搭扣22附接到基部边缘18的底表面36。作为 进一步的替代，单个中间搭扣可设置在适配器12的后部上，并将中间搭扣插入工具1、6的 基部边缘18的间隙中。本领域技术人员将明白其他的替代适配器附接构造，本发明人想到 这些构造在根据本发明的齿组件中使用。
[0061] 返回图5,适配器12的中间部分24在搭扣20、22以及从适配器12的前端向外延 伸的鼻部26之间提供过渡。鼻部26被构造成由尖端14的对应鼻腔120 (图16)接收，这 将在下面更全面描述。如图5和6所示，鼻部26可具有底表面42、顶表面44、相对的侧表 面46和48以及前表面50。底表面42可以是大体平面的，并且基本与底部搭扣22的顶表 面34以及相应地与工具1、6的底表面36平行。此外，相对于由接合适配器12的搭扣20、 22中的一个的表面（例如搭扣20的底表面30或者底部搭扣22的顶表面34)的主基部边 缘18限定的大体纵向轴线"A"，底表面42可在适配器12上设置成比底部搭扣22的顶表面 34低。根据应用，底表面42可相对于纵向轴线"A"具有范围在大约1度-3度的略微向上 的拔模斜度，以便于适配器12从制造适配器12的模具或模子去除，以及便于鼻部26在尖 端14的鼻腔120 (图16)内的配合。
[0062] 鼻部26的顶表面44可被构造成在工具1、6的使用过程中支承尖端14,并且便于 尖端14在承受作业材料的载荷时在鼻部26上的保持。顶表面44可包括靠近前表面50设 置的第一支承表面52、从第一支承表面52朝着中间部分24向后延伸的中间倾斜表面54和 位于中间表面54和与适配器12的中间部分24的交叉点之间的第二支承表面56。每个表 面52、54、56可具有大体平面的构造，但可相对于彼此以任何角度取向。在所示的实施方式 中，第一支承表面52可基本平行于底表面42,并可具有微小的拔模斜度以便于从模具或模 子去除。第二支承表面56也可基本平行于底表面42和第一支承表面52取向。此外，相对 于纵向轴线A，第二支承表面56可在适配器12上设置在比第一支承表面52高的高度上。 中间表面54在第一支承表面52的后边缘52a和第二支承表面56的过渡区域56a之间延 伸，且中间表面54和底表面42之间的距离随着中间表面54接近第二支承表面56增加。在 一种实施方式中，中间表面54可相对于鼻部26的底表面42、底部搭扣22的顶表面34和第 一支承表面52与第二支承表面56以大约30度的角度a取向。中间表面54的斜度便于鼻 部26插入尖端14的腔中，而一旦尖端14安装在鼻部26上，宽的、平的中间表面54限制尖 端14的扭曲。第一支承表面52和第二支承表面56也辅助保持尖端14在适配器12上的 取向，这将在下面更全面描述。
[0063] 鼻部26的侧表面46、48可以是大体平面的，并在底表面42和顶表面44之间向上 延伸。柱形表面58沿着轴线"B"基本同轴取向。轴线"B"几乎垂直于纵向轴线"A"。柱形 表面58可延伸经过鼻部26和侧表面46、48,以接收用于将尖端14保持在鼻部26上的保 持机构（未显示）。柱形表面58可定位成与尖端14的保持孔16 (图3)对准。随着侧表 面46、48从中间部分24朝着鼻部26的前表面50向前延伸，侧表面46、48可相对于基本平 行于纵向轴线"A"的线几乎平行或者以大约3度的纵向锥角"LTA"向内倾斜，使得鼻部26 如图7和8所示渐缩。如在图9的横截面视图最佳看到的，侧表面46、48可倾斜，使得随着 侧表面46、48从底表面42朝着顶表面44向上延伸，侧表面46、48之间的距离相对于垂直 于轴线"A"和"B"取向的平行的坚线"VL"以大约6度的坚直锥角"VTA"基本对称地减小。 通过以此方式构造，鼻部26可具有通过底表面42、顶表面44和侧表面46、48限定的基本颠 倒或倒置的拱顶石形状的轮廓62,其中鼻部26在靠近底表面42处具有比靠近顶表面44处 更大量的磨损材料。大致颠倒的拱顶石形状的轮廓62可与尖端14的轮廓93、131 (图16) 互补，这可在齿组件10的底部处提供另外的磨损材料，此底部处在底部磨损应用中发生更 大量的磨损。
[0064] 鼻部26的前表面50可以如图6所示是平面的，或者可包括一弯曲度。如所示的 实施方式所示，前表面50可以是大致平面的，并且可随着其从底表面42向上延伸而远离中 间部分24倾斜。在一种实施方式中，前表面50可相对于与底表面42或底部搭扣22的顶 表面34垂直的线50a以大约15度的角度γ向前倾斜。通过前表面50以所示倾斜，基本 垂直于前表面50向内延伸并基本平分柱形表面58的参考线60可在底表面42和参考线之 间以及在顶表面44的中间表面54和参考线60之间形成角度β 1、β 2,均测量为15度。参 考线60也可大约经过分别为底表面42和中间表面54的延伸的线60b、60c的交叉点60a。 使用底表面42作为基准参考，参考线60相对于底表面42以角度β 1取向，并平分柱形表 面58,中间表面相对于参考线60以角度β 2取向，并且前表面50基本垂直于参考线60。在 替代实施方式中，角度β 1可以为大约16度，以提供大约1度的拔模斜度，从而便于在制造 过程中从模具或模子去除。类似地，角度α可以为大约29度以提供大约1度的拔模斜度。
[0065] 用于底部磨损应用的通用仟务尖端（图10-17)
[0066] 图10-17更详细地显示了齿组件10的尖端14。参考图10和图11，尖端14可以 大体为楔形，并可包括后边缘70,后边缘具有从后边缘70的顶边缘70a向前延伸的顶部外 表面72和从后边缘70的底边缘70b向前延伸的底部外表面74。顶部外表面72可向下倾 斜，底部外表面74可大体垂直于后边缘70延伸，使得顶部外表面72和底部外表面74在尖 端14的前方在前边缘76处会聚。顶部外表面72可表示尖端14的大体平面的表面，并可 具有相对于彼此略微倾斜的不同部分。因此，顶部外表面72可包括相对于与由后边缘70 限定的平面"P"垂直的线从后边缘70以大约29度的第一向下角度"FDA"延伸到第一顶部 过渡区域80的后部78、相对于与平面"P"垂直的线以大约25度的第二向下角度"SDA"从 过渡区域80向前延伸的前部82以及相对于与平面"P"垂直的线以大约27度的第三向下 角度"TDA"从第二顶部过渡区域82a在前部82和尖部84之间延伸的尖部84。顶部外表面 72的大体平面构造可在前边缘76挖入一堆作业材料时允许作业材料顺着顶部外表面72并 朝着工具1、6的基部边缘18以与如果齿组件包括具有更大曲率或者具有重新定向作业材 料流动的一个或多个凹部的顶部外表面相比对工具1、6的向前运动具有更小阻力滑动。
[0067] 底部外表面74也可以是大致平面的，但在底部外表面74上的过渡区域80的底部 过渡区域80a处具有中间高度变化。因此，底部外表面74的后部86可延伸，而后边缘70大 致与过渡区域80a形成大致垂直关系，直到底部外表面74过渡到更低的前部88。前部88 也可大致垂直于后边缘70定向，并可以以低于后部86 -距离dl的高度延伸到前边缘76。 在齿组件10挖入作业材料时，尖端14和作业材料之间的大部分摩蚀出现在前边缘76、顶部 外表面72的尖端部分84和底部外表面74的前部88处。通过降低底部外表面74的前部 88,附加的磨损材料设置在高磨蚀区域处以延长齿组件10的使用寿命。
[0068] 尖端14还包括在尖端14的任意侧在顶部外表面72和底部外表面74之间延伸的 侧向外表面90、92。每个侧向外表面90、92可具有在后部78、86之间的位置处延伸经过其 中的相应一个保持孔16。如图12的俯视图、图13的仰视图和图14的前视图最好地看到， 侧向外表面90、92可以倾斜，使得侧向外表面90、92之间的距离随着侧向外表面90、92从 底部外表面74朝着顶部外表面72向上延伸而减小。以此方式构造，尖端14可具有由顶部 外表面72、底部外表面74和侧向外表面90、92限定并对应于以上对于鼻部26描述的大致 颠倒或倒置的拱顶石形状的轮廓62的大致颠倒或倒置的拱顶石形状的轮廓93 (图14)。由 于底部外表面74的前部88降低，尖端14靠近底部外表面74设置更大量的磨损材料，此处 出现更大量的磨蚀，并且靠近顶部外表面72设置较小量的磨损材料，此处在底部磨损应用 中出现较小磨蚀。在这种构造中，磨损材料量和相应的尖端14的重量和成本可以降低，或 者至少更有效地分布，而不降低齿组件10的使用寿命。
[0069] 图12-14进一步示出可构造有接近沙漏的形状的尖端14。侧向外表面90、92可具 有后部94、96,其从后边缘70向前延伸并取向成使得后部94、96之间的距离随着后部94、 96接近侧面过渡区域97以相对于与平面"P"垂直的线大约3度的侧锥角"STA"减小。应 当注意到，侧锥角"STA"约等于适配器12的鼻部26的纵向锥角"LTA"。过了过渡区域97， 侧向外表面90、92过渡到前部98、100,前部98、100可平行或者随着其向前进展到接近前 边缘76的最大宽度以相对于与平面"P"垂直的线大于0度的前锥角"FTA"发散。如图12 和13的实施方式中所示的前边缘76后面的侧向外表面90、92的前部98、100的锥度可减 小尖端14经过作业材料时尖端14受到的拖拽量。随着前边缘76挖入作业材料，侧面上的 作业材料如图12中的箭头所示向外并围绕尖端14流动，与如果前部98、100平行并随着其 从前边缘76向后延伸保持恒定宽度相比，侧向外表面90、92的接合较少。
[0070] 回到图10-12,侧向外表面90、92的前部98、100分别可包括去除部102、104。去 除部102、104可从侧向外表面90、92向内延伸到尖端14的主体内以在尖端14中限定凹穴 "P"。图15的横截面视图示出了去除部102、104的一种实施方式的几何构造。去除部102、 104可包括在相应的侧向外表面90、92的前部98、100处向内延伸到尖端14的主体内的前 弯曲部分106、108。随着弯曲部分106、108向内延伸，去除部102、104可朝着后边缘70向 后转弯并过渡到后渐缩部11〇、112。渐缩部110U12可随着其朝着后边缘70向后延伸从彼 此发散，并最终在靠近过渡区域97处终止于侧向外表面90、92的对应前部98、100。去除部 102U04的所示构造减小了尖端14的重量、减小了尖端14经过作业材料运动的阻力，并为 尖端14提供了自我锐化特征，这将在下面更全面描述。但是，本领域技术人员将明白为尖 端14提供好处的去除部102、104的替代构造，发明人想到这些替代构造在根据本发明的齿 组件10中具有应用。
[0071] 尖端14可被构造成接收到适配器12的鼻部26上。在图16的尖端14的后视图 中，鼻腔120可通过从后边缘70向内延伸的表面限定在尖端14内。鼻腔120可相对于适 配器12的鼻部26具有互补构造，并且可包括底部内表面122、顶部内表面124、一对相对的 侧部内表面126、128以及前部内表面130。从后面看到，鼻腔120可以与尖端14的外部的 轮廓93和适配器12的鼻部的轮廓72互补的方式具有大致颠倒的拱顶石形状的轮廓131。 顶部外表面72和顶部内表面124之间以及底部外表面74和底部内表面122之间的距离在 跨尖端14上的横向上可以是恒定的。侧部内表面126U28可以向内倾斜，使得侧部内表面 126、128之间的距离随着侧部内表面126、128从底部内表面122朝着顶部内表面124坚直 延伸而减小。以此方式定向，侧部内表面126、128与侧向外表面90、92镜像，并且在鼻腔120 的侧部内表面126、128和尖端14的外部上的侧向外表面90、92之间分别保持恒定厚度。
[0072] 图17的横截面视图示出了尖端14的鼻腔120和适配器12的鼻部26之间的关联。 底部内表面122可大体是平面的，并大约垂直于后边缘70。底部内表面122也可大体平行 于底部外表面74的后部86和前部88。如果适配器12的底表面42具有向上的拔模斜度， 尖端14的底部内表面122可具有对应的向上斜度以匹配该拔模斜度。
[0073] 顶部内表面124的形状可设置成与鼻部26的顶表面44匹配，并可包括第一支承 部分132、倾斜的中间部分134和第二支承部分136。第一支承部分132和第二支承部分 136可大体是平面的，并大约平行于底部内表面122,但可具有与鼻部26的顶表面44的第 一支承表面52和第二支承表面56中设置的取向对应的微小向下斜度，以便于从模具或模 子去除。顶部内表面124的中间部分134可在第一支承部分132的后边缘132a和第二支 承部分136的过渡区域136a之间延伸，且中间部分134和底部内表面122之间的距离以与 中间表面54和鼻部26的底表面42之间类似的方式增加。与底表面42和中间表面54之 间的关系一致，中间部分134可相对于底部内表面122和第一支承部分132和第二支承部 分136以大约30度的角度α取向。
[0074] 鼻腔120的前部内表面130具有对应于鼻部26的前表面50的形状，并可以如所 示是平面的，或者具有与前表面50的形状互补的必要形状。如图17所示，前部内表面130 可以相对于与底部内表面122垂直的线130a以大约15度的角度γ朝着前边缘76倾斜。 参考线138可基本垂直于前部内表面130向内延伸并基本上平分保持机构16。为了匹配鼻 腔120的形状，参考线138可以相对于鼻腔120的底部内表面122以大约15度的角度β 1 取向，并相对于顶部内表面124的中间部分134以大约15度的角度β 2取向。鼻部26和鼻 腔120的形状是根据本发明的齿组件10的一种实施方式的例子。本领域技术人员将理解， 鼻部26和鼻腔120的各表面之间的相对角度和距离的多种变型可与所示的实施方式不同， 但仍产生具有互补形状的鼻部和鼻腔，并且发明人想到这种变型在根据本发明的齿组件10 中具有应用。
[0075] 用于底部磨损应用的磨蚀尖端（图18-21)
[0076] 根据齿组件10使用的特定环境，上面关于图1-17说明和描述的齿组件10的尖端 14可以根据需要修改。例如，当机器可能在高度磨蚀的作业材料上操作并可能以大得多的 速率消磨尖端时，可能希望在尖端的前面提供更多磨损材料。图18-21示出了在加载磨蚀 作业材料中使用的尖端160的一种实施方式。尖端160可具有与上面针对尖端14讨论的 相同的总体构造，并可包括后边缘162、顶部外表面164和底部外表面166,其中顶部外表面 164和底部外表面166从后边缘162向前延伸并会聚到前表面168。侧向外表面170、172 可分别包括去除部174、176和上面所述的保持孔178。顶部外表面164可具有前部180和 后部182,其中底部外表面166具有前部184和后部186。为了补偿尖端160经受的更大磨 蚀，顶部外表面164的前部180可设置有另外的磨损材料并可以相对于后部182比尖端14 的前部82相对于后部78的宽度宽。前部180可以是大体矩形，或者可以随着前部180从 前边缘168向后进展而略微渐缩。此外，如图21所示，通过将前部184降低到后部186以 下一距离d2,可以为底部外表面166提供另外的磨损材料，d2可以大于尖端14的底部外表 面74的前部88和后部86之间的距离。距离d2可以大约比距离dl大2到3倍。尖端160 的前部180U84处的另外磨损材料可在用于特定磨蚀环境中时延长尖端160的使用寿命。
[0077] 用于底部磨损应用的穿诱尖端（图22-25)
[0078] 当齿组件10在需要穿透作业材料的较大能力的岩石环境中使用时，需要提供具 有用于破碎作业材料的更锐利穿透端的尖端。参考图22-25,示出一种穿透尖端190,其可 包括后边缘192、顶部外表面194和底部外表面196,其中顶部外表面194和底部外表面196 从后边缘192向前延伸并会聚到前边缘198。侧向外表面200、202可分别包括去除部204、 206以及如上描述的保持孔208。顶部外表面194可具有后部210和前部212,底部外表面 196可具有后部214和前部216。后部210可从后边缘192向前延伸，且侧向外表面200、 202大致平行，以大致3度的侧锥角"STA"略微渐缩，以匹配适配器12的鼻部26的锥度，并 随着侧向外表面200、202从后边缘192延伸会聚。随着后部210接近前边缘198,顶部外表 面194可过渡到前部212中，且侧向外表面200、202具有更大锥度使得侧向外表面200、202 可过渡到最初可大致平行或具有中间锥角"ITA"的前部，并接着随着前部接近前边缘76进 一步过渡，以相对于垂直于平面"P"的线以至少10度的穿透锥角"PTA"具有更大锥度，从 而以比后部210内的会聚更大的速率会聚。因此，前边缘198相对于穿透尖端190的总体 宽度可以比其他实施方式的尖端14、160窄。窄的前边缘198可提供用于接合岩石作业材 料的更小表面面积，但增加通过附接在工具1、6的基部边缘18处的一系列齿组件10施加 到岩石作业材料的每单位接触面积的力，从而破碎岩石作业材料。虽然可以通过将前边缘 198变窄来从穿透尖端160去除磨损材料，但仍可通过将前部216降低到后部214以下一距 离d3来向底部外表面196提供另外的磨损材料，d3可大于尖端14的底部外表面74的前 部88和后部86之间的距离dl。如同尖端160的距离d2 -样，d3可以大约比距离dl大2 到3倍。
[0079] 工业实用件
[0080] 根据本发明的齿组件10引入了可延长齿组件10的有用寿命和改善齿组件10穿 入作业材料的效率的特征。如上所述，尖端14的基本倒置拱顶石形状的轮廓93朝着尖端 14的在底部磨损应用中会发生更大量磨蚀的底部设置了更大量的磨损材料。同时，从尖端 14的发生较少磨蚀的上部去除磨损材料，由此减小了尖端14的重量和成本。磨损材料在适 配器12上的分布类似地在发生更多磨损的底部搭扣22中设置另外的磨损材料并在受到相 对较少量磨蚀的顶部搭扣20中设置较少的磨损材料，但在一些实施中，顶部搭扣20会需要 比磨蚀所要求的更厚以提供足够的强度并防止由于加载力而破裂。
[0081] 根据本发明的齿组件10的设计还可减小施加到将尖端14连接到适配器12的保 持机构上的应力。使用在图26和27中说明的适配器12和尖端14,基于保持孔16、柱形表 面58和保持机构（未显示）的相应部件中要求的加工公差，尖端14可在机器的使用过程 中相对于适配器12、特别是鼻部26经历运动。相对运动会在保持机构的部件中造成剪切应 力，因为适配器12和尖端14在相反方向上运动。在现有的齿组件中，适配器的鼻部在从侧 面看时可具有截顶三角形形状，或者可具有比鼻部26的基本倒置拱顶石形状的轮廓62更 圆的形状，适配器的鼻部和尖端的鼻腔的面对表面可分离并允许尖端围绕齿组件的纵向轴 线相对于适配器转动。尖端的扭曲会在保持机构的部件上造成另外的剪切应力。
[0082] 相比而言，在根据本发明的齿组件10中，适配器鼻部26的支承表面52、56可通过 限定鼻腔120的相应支承部分132、136接合。如图26的横截面视图所示，当尖端14安装 在适配器鼻部26上并设置在最大接合位置时，鼻部26的平面表面通过限定尖端14的鼻腔 120的表面的相应平面部分接合。因此，适配器12的底表面42可面对并接合尖端14的底 部内表面122,适配器12的顶表面44的支承表面52、54、56可面对并接合尖端14的顶部内 表面124的相应部分132、134、136,且适配器12的前表面50可面对并接合尖端14的前部 内表面130。虽然没有显示，但适配器12的鼻部26的侧表面46、48可分别面对并接合尖端 14的鼻腔120的侧部内表面126、128。在表面接合时，尖端14可相对于适配器12的鼻部 26保持相对静止。
[0083] 由于保持机构内的公差，尖端14会能够如图27所示在适配器12的鼻部26上向 前滑动。随着尖端14向前滑动，鼻部26和鼻腔120的一些面对表面会分离和脱离接合。 例如，尖端14的顶部内表面124的中间部分134会与适配器12的鼻部26的中间表面54 脱离接合，且尖端14的前部内表面130会与适配器12的前表面50脱离接合。由于适配器 12的鼻部26的侧表面46、48之间的距离会随着鼻部26从适配器12的中间部分24向外延 伸变窄，如图7和8所示，尖端14的侧部内表面126、128会分别与侧表面46、48分离。尽 管一些表面分离，但适配器12的鼻部26和尖端14的鼻腔120之间的接合在由保持机构内 的公差造成的尖端14的运动范围上保持。如前所述，适配器12的鼻部26的底表面42和 支承表面52、56与尖端14的底部内表面122和顶部内表面124的支承部分132U36可大 体平行。因此，尖端14可具有基本上平行于例如适配器12的鼻部26的底表面42的运动 方向，其中底表面42与尖端14的鼻腔120的底部内表面122保持接触，且尖端14的顶部 内表面124的支承表面132、136与适配器12的支承表面52、56分别保持接触。在平面表 面保持接触时，可限制尖端14相对于鼻部26很大转动，否则会造成保持机构部件上的另外 剪切应力。即使拔模斜度可设置在底表面42、底部内表面122、支承表面52、56和支承部分 132U36中，且面对表面之间可发生轻微分离时，尖端14的转动也可被限制为小于剪切应 力可施加在保持机构的部件上时的量。通过减小施加到保持机构的剪切应力，有望减小保 持机构的失效率和相应地尖端14在其有用寿命结束前破裂的情形。
[0084] 根据本发明的齿组件10的构造还可在施加力时有助于减小保持机构上的剪切应 力，该剪切应力本来会引起尖端14、180、190滑离适配器12的鼻部26。由于本领域已知的 适配器鼻部通常具有大体三角形的构造并随着鼻部从搭扣向前延伸侧向渐缩，使用过程中 施加的力通常会影响尖端从适配器鼻部的前部滑离。这种运动通过保持机构抵抗，由此造 成剪切应力。根据本发明的适配器12的适配器鼻部26可至少部分抵消容易造成尖端14、 180、190滑离适配器鼻部26的力。图28示出通过适配器12和尖端14形成的齿组件10， 其具有在机器如箭头"M"指示被向前驱动到一堆作业材料中时会出现的大体水平取向。适 配器12和尖端14用于在图28-30中说明，但本领域技术人员将理解，适配器12和尖端14、 180、190的各种组合可以下面描述的类似方式相互作用。作业材料会抵抗齿组件10穿入 堆，造成水平力F H应用到前边缘76。力FH会朝着适配器12推动尖端14并将尖端14推动 成与适配器12的鼻部26更紧密接合，而不增加保持机构上的剪切应力。
[0085] 在图29中，齿组件10被示出处于一位置，其中工具1随着机器开始在箭头"M"指 示的方向上将作业材料的负载提升出堆而向上部分颤动。随着工具1被提升出作业材料， 坚向力F v可施加到尖端14的顶部外表面72。坚向力Fv可以是作用在尖端14的前部82和 /或尖端部分84上的合力，其可以是作业材料的重量和作业材料从堆脱离的阻力的组合。 坚向力F v可经尖端14传递到适配器鼻部26和尖端14的鼻腔120的顶部内表面124用于 支承，由此在适配器鼻部26的前支承表面52上产生第一合力F K1。由于坚向力Fv的作用线 位于前边缘76近侧，坚向力Fv易于使尖端14如图所示围绕适配器12的鼻部26在逆时针 方向上旋转，鼻部26的第一支承表面52用作旋转支点。坚向力F v形成的力矩引起靠近适 配器12的中间部分24作用在适配器12的底表面42上的第二合力FK2。
[0086] 在之前已知的具有连续倾斜顶表面的鼻部的尖端组件中，第一合力FK1会容易造 成尖端滑离鼻部的前部，由此造成保持机构上的另外应变。相比而言，适配器12的前支承 表面52相对于适配器12的中间表面54的取向造成尖端14滑动成与鼻部26接合。图30 示出适配器鼻部26和尖端14的放大部分，并显示出容易造成尖端14相对于适配器鼻部26 运动的合力。作用在适配器12的前支承表面52和尖端14的第一支承部分132上的第一 合力F K1具有垂直于前支承表面52作用的第一法向分量FN和平行于前支承表面52和第一 支承部分132作用的第二分量F P。由于适配器12的前支承表面52和尖端14的第一支承 部分132相对于适配器12的中间表面54和尖端14的中间部分134的取向，第一合力F K1 的平行分量FP易于引起尖端14向后滑动并滑动成与适配器12的鼻部26接合。易于使尖 端14滑动到鼻部26上的平行分量F P减小施加在保持机构的部件上的剪切应力，并相应地 减小保持机构的失效几率。
[0087] 除了如上所述适配器12的鼻部26和尖端14、180、190的鼻腔120的构造的保持 好处外，齿组件10可在顶部磨损和底部磨损应用中的使用过程中提供好处。与本领域之前 已知的尖端相比，根据本发明的齿组件10的尖端14、180、190的几何构造可在尖端14、180、 190的有用寿命上在底部磨损应用中在穿透作业材料方面提供改善的效率。随着磨损材料 从尖端14、180、190的前部磨掉，去除部102、104、174、176、204、206可为尖端14、180、190 提供自锐化特征，从而在之前已知的尖端会变钝且形状更像拳头而不是切削工具时提供改 善的穿透。图14中的尖端14的前视图显示了形成最初进入作业材料的前切削表面的前边 缘76。图31-36所示的横截面视图示出随着磨损材料从尖端14的前部磨掉切削表面的几 何形状的改变。图31显示图4的齿组件10的横截面视图，其中截面取自去除部102、104 和前边缘76之间。在磨蚀使尖端14磨损成此程度后，尖端14的切削表面220现在表示随 着机器向前驱动接合作业材料的没有边缘76尖利的横截面区域。本领域技术人员将认识， 来自与作业材料接合的磨蚀会造成切削表面220的外边缘变圆，并且底部外表面74的前部 88如划有交叉阴影线的区域220指示那样磨掉，由此减小切削表面220的厚度。
[0088] 尖端14的磨损材料继续朝着去除部102U04向后磨损。图32示出齿组件10在 一位置处的横截面，在此位置，尖端14的前部已经磨损到尖端14的提供去除部102U04的 部分中以形成切削表面222。此时，尖端14可能已经磨穿去除部102、104的弯曲部分105、 108,使得切削表面222包括宽度减小的中间区域。宽度减小的区域可使得切削表面222具 有I形，并随着底部外表面74的前部88继续如划有交叉阴影线的区域222a指示朝着去除 部102、104的底部磨损开始接近T形。通过去除部102、104从切削表面222去除的磨损材 料减小了尖端14的前切削表面222的横截面区域，从而使尖端14"变锐"，并相应地减小随 着工具1、6的尖端14进入作业材料工具经受的阻力。与去除部102U04的后部是平或者 圆的并更加直接面朝作业材料相比，去除部102U04的渐缩部分110U12分别允许作业材 料以较小阻力流经去除部102、104。渐缩部分110、112的锥度减小与表面正交作用的会抵 抗作业材料流动和尖端14穿入作业材料的力。
[0089] 图33和34分别示出在磨损材料继续从尖端14的前端和从底部外表面74的前部 88磨掉时切削表面224、226的反复。去除部102、104可具有与通过顶部外表面72和底部 外表面74形成的尖端14的楔形形状对应的大致三角形形状。因此，切削表面224、226的 由去除部102、104限定的部分会随着尖端14的前边缘向后进展增加。但是，宽度减小区域 也会随着渐缩部分110、112分别接近侧向外表面90、92的前部98、100变宽。最终，磨损材 料从尖端14的前面磨损掉，直至去除部102U04的向后极限。如由画有交叉阴影线的区域 224a、226a指示的，底部外表面74的前部88可磨损至去除部102、104的底部。此时，切削 表面224、226更密切地类似T形。图33a表示图33的齿组件10的仰视图，其中外表面72、 74、90、92部分磨损掉。底部外表面74可消磨成磨蚀底部外表面74a，适配器12的底部搭 扣22的一部分可消磨成磨蚀底表面22a。在底部外表面74磨损至去除部102、104且尖端 14的前部磨回至切削表面224时，去除部102、104的渐缩部分110、112结合切削表面224 形成有助于尖端14穿透入作业材料的穿透尖状的锥形。
[0090] 如图35所示，切削表面228严密地近似去除部102、104后面的尖端14的横截面 区域，由此形成试图穿透作业材料的相对大的表面面积。大的表面面积可通过画有交叉阴 影线的区域228a指示的磨损局部减小。随着尖端14接近其有用寿命的结尾，尖端14在切 入作业材料时开始以较低效率作用。尖端14的磨损超过去除部102U04可提供更换尖端 14的视觉指示。继续使用尖端14造成尖端14前面的磨损材料的进一步磨蚀，并会最终导 致切削表面230处鼻腔120的破裂，如图36所示。随着齿组件10的继续使用，磨损如画有 交叉阴影线的区域228指示那样从外表面72、74、90、92向内进展，这会最终导致鼻腔120 的进一步破裂。此时，适配器12的鼻部26会暴露于作业材料，并会开始磨损，可能会达到 适配器12也必须从工具1、6的基部边缘18去除并更换的程度。
[0091] 虽然前面的文字阐述了本发明的多个不同实施方式的详细说明，但应当理解，本 发明的法定范围通过本专利的权利要求书的措辞限定。详细说明应当被解释为仅仅是示例 性的，并没有描述本发明的每一可能实施方式，因为描述每一可能实施方式是不切实际、不 可能的。使用当前的技术或者本专利申请日以后开发的技术可以实施多种替代实施方式， 它们仍落入限定本发明的权利要求书的范围。
【权利要求】
1. 一种用于地面接合工具（1)的切削边缘的齿组件（10)的地面接合尖端 (14, 160, 190)，其中所述齿组件包括能够附接到地面接合工具（1)的基部边缘（18)并具有 向前延伸的适配器鼻部（26)的适配器（12)，所述地面接合尖端（14, 160, 190)包括： 后边缘（70, 162, 192); 顶部外表面（72, 164, 194); 底部外表面（74, 166, 196)，其中所述顶部外表面（72, 164, 194)和底部外表面 (74, 166, 196)从所述后边缘（70, 162, 192)向前延伸并在前边缘（76, 168, 198)处会聚； 相对设置的侧向外表面（90, 92, 170, 172, 200, 202)，其从底部外表面（74, 166, 196)向 上延伸到顶部外表面（72, 164, 194); 内表面（122, 124, 126, 128)，其从后边缘（70, 162, 192)向内延伸到地面接合尖端 (14, 160, 190)中并在地面接合尖端（14, 160, 190)内限定鼻腔（120)，鼻腔具有与适配器 (12)的适配器鼻部（26)互补的形状以将适配器鼻部（26)接收在其中；和 一对去除部（102, 104, 174, 176, 204, 206)，每个去除部（102, 104, 174, 176, 204, 206) 从对应的一个侧向外表面（90, 92, 170, 172, 200, 202)向内延伸到地面接合尖端 (14, 160, 190)中，并且其中每个去除部（102, 104, 174, 176, 204, 206)靠近前边缘 (76, 168, 198)设置。
2. 如权利要求1所述的地面接合尖端（14, 160, 190)，其中，去除部 (102, 104, 174, 176, 204, 206)设置在鼻腔（120)的前方。
3. 如任一项前述权利要求所述的地面接合尖端（14, 160, 190)，其中，每个去除部 (102, 104, 174, 176, 204, 206)包括从地面接合尖端（14, 160, 190)的对应侧向外表面 (90, 92, 170, 172,200,202)向内延伸的前部（106, 108)和从前部（106, 108)的内端延伸到 在去除部（102, 104, 174, 176, 204, 206)的后端处与侧向外表面（90, 92, 170, 172, 200, 202) 交叉的点的后渐缩部（110, 112)。
4. 如任一项前述权利要求所述的地面接合尖端（14, 160, 190)，其中，底部外表 面（74,166,196)包括靠近后边缘（70,162,192)的后部（86,186,214)和靠近前边缘 (76, 168, 198)并设置在去除部（102, 104, 174, 176,204,206)下面的前部（88, 184,216)， 并且底部外表面（74, 166, 196)的前部（88, 184, 216)相对于鼻腔（120)和去除部 (102, 104, 174, 176, 204, 206)设置得比底部外表面（74, 166, 196)的后部（86, 186, 214)低。
5. 如任一项前述权利要求所述的地面接合尖端（14, 160, 190)，其中，地面接合 尖端（14, 160, 190)的顶部外表面（72, 164, 194)包括靠近后边缘（70, 162, 192)的后 部（78, 182, 210)和靠近前边缘（76, 168, 198)的前部（82, 180, 212)，并且顶部外表面 (72, 164, 194)的前部（82, 180, 212)比顶部外表面（72, 164, 194)的后部（78, 182, 210)宽。
6. 如任一项前述权利要求所述的地面接合尖端（14, 160, 190)，其中，侧向外表面 (90, 92, 170, 172,200,202)渐缩，使得侧向外表面（90, 92, 170, 172,200,202)之间的距离 随着侧向外表面（90, 92, 170, 172, 200, 202)从底部外表面（74, 166, 196)朝着顶部外表面 (72, 164, 194)向上延伸减小。
7. 用于地面接合工具（1)的切削边缘的地面接合齿组件（10)，该地面接合齿组件（10) 包括： 适配器（12)，其包括： 向后延伸的顶部搭扣（20)， 向后延伸的底部搭扣（22)，其中顶部搭扣（20)和底部搭扣（22)之间限定用于接收地 面接合工具（1)的切削边缘的间隙（28)，和 向前延伸的适配器鼻部（26)，其包括： 底表面（42)， 前表面（50)， 顶表面（44)，顶表面具有靠近前表面（50)并具有后边缘的第一支承表面（52)、靠近 顶部搭扣（20)和底部搭扣（22)并具有前边缘的第二支承表面（56)以及从第二支承表 面（56)的前边缘延伸到第一支承表面（52)的后边缘的中间表面（54)，其中第一支承表面 (56)和底表面（42)之间的距离比第二支承表面（56)和底表面（42)之间的距离小，并且第 二支承表面（56)基本平行于底表面（42)，以及 相对设置的侧表面（46, 48)，其从底表面（42)向上延伸到顶表面（44)，和 地面接合尖端（14, 160, 190)，该地面接合尖端（14, 160, 190)包括： 后边缘（70, 162, 192)， 顶部外表面（72, 164, 194)， 底部外表面（74, 166, 196)，其中底部外表面（72, 164, 194)和底部外表面 (74, 166, 196)从地面接合尖端（14, 160, 190)的后边缘（70, 162, 192)向前延伸并在地面接 合尖端（14, 160, 190)的向前的前边缘（76, 168, 198)处会聚， 相对设置的侧向外表面（90, 92, 170, 172, 200, 202)，其从底部外表面（74, 166, 196)向 上延伸到顶部外表面（72, 164, 194)，以及 内表面（122, 124, 126, 128)，其从地面接合尖端（14, 160, 190)的后边缘（70, 162, 192) 向内延伸到地面接合尖端（14, 160, 190)并在地面接合尖端（14, 160, 190)内限定鼻腔 (120)，鼻腔具有与适配器（12)的适配器鼻部（26)互补的形状以将适配器鼻部（26)接收 在其中。
8. 如权利要求7所述的地面接合齿组件（10)，其中所述鼻腔（120)包括： 底部内表面（122); 前部内表面（130); 顶部内表面（124)，其具有靠近前部内表面（130)的第一支承部分（132)、靠近地面接 合尖端（14, 160, 190)的后边缘（70, 162, 192)的第二支承部分（136)以及在第一支承部分 (132)和第二支承部分（136)之间延伸的中间部分（134)，第一支承部分（132)和底部内表 面（122)之间的距离小于第二支承部分（136)和底部内表面（122)之间的距离；以及 相对设置的侧部内表面（126, 128)，其从底部内表面（122)向上延伸到顶部内表面 (124)，其中在适配器鼻部（26)完全插入鼻腔（120)时，底部内表面（122)、顶部内表面 (124)和侧部内表面（126, 128)分别面对并接合适配器鼻部（26)的底表面（42)、顶表面 (44)和侧表面（46, 48)。
9. 如权利要求8所述的地面接合齿组件（10)，其中，适配器鼻部（14, 160, 190)的底表 面（42)和第一和第二支承表面（52, 56)基本平行于底部搭扣（22)的顶表面（34)，并且鼻 腔（120)的底部内表面（122)和底部内表面（124)的第一和第二支承部分（132, 136)基本 垂直于地面接合尖端（14, 160, 190)的后边缘（70, 162, 192)。
10.如权利要求9所述的地面接合齿组件（10)，其中，当适配器鼻部（26)完全插入鼻 腔（120)中时，鼻腔（120)的顶部内表面（124)的第一支承部分（132)、第二支承部分（136) 和中间部分（134)分别面对并接合适配器鼻部（26)的顶表面（44)的第一支承表面（52)、 第二支承表面（56)和中间表面（54)，并且当顶部内表面（124)的中间部分（134)从顶表面 (44)的中间表面（54)脱离接合时，第一和第二支承部分（132,136)与第一和第二支承表面 (52, 56)保持接合，以便地面接合尖端（14, 160, 190)相对于适配器（12)向前运动一距离， 使得第一和第二支承部分（132,136)与第一和第二支承表面（52, 56)之间的接合防止地面 接合尖端（14, 160, 190)围绕地面接合齿组件（10)的纵向轴线显著转动。
【文档编号】E02F9/28GK104066899SQ201280054913
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2012年10月5日 优先权日:2011年10月10日
【发明者】W·J·伦斯基, J·R·拉霍德, T·M·科格登 申请人:卡特彼勒公司