专利名称：特别适合于大型拉索铲斗的挖掘齿齿尖的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种挖掘齿齿尖，特别涉及一种在拉索铲斗上优选使用的齿尖，这里，挖掘齿是相当大的。
一个多世纪以来，挖掘齿一直分为两个部分提供，即，一个装在挖掘机，拉索铲斗，挖土机铲斗等上的接合器，和可替换的齿尖。挖掘设备操作人员的经验已经表明，在接合器损坏之前，所需更换齿尖的量要有5～30个。齿尖要易于替换是很重要的，因为这可以提供一个更新的，尖的穿破刃，减少废件金属的量，而且也减少停车时间－－后者对于大型挖掘机是一个特别重要的经济因素——参看，例如4，716，668和4，727，663号共同持有的专利。
近年来，对于两部分系统已经研究出许多锁定的构想，而且在可靠性，易于装拆方面有不同程度的成功。然而，没有一种构想能够在所有类型的挖掘机械上作到既可靠，又易于装拆。特别是对于用在大型挖掘斗上的大型的两部分系统更是如此。这些系统大多使用侧销钉和开口环，或者短管(spool)和楔。侧销钉，例如，可参看4，326，348号共同持有专利，时常是很难拆下，这是由于碰撞碎屑(the im－pacted fines)和相邻齿靠的很紧密。短管(spool)和楔的拆卸(参看3，121，289号共同持有的美国专利)要求拉索铲斗在它的前端向上翅起来接近楔以便把它们敲下，这是很不方便。还有，因为在使用期间楔可能会被抛出，所以，在许多安装中共同的习惯作法是把楔定位焊接到与其匹配的短管(spool)上，这样使楔的拆卸更为困难。
已有技术的问题已由本发明解决了，其特征在于齿尖有一个与齿尖的上销钉安装孔相通的槽孔，它适合于安装与在垂直延伸销钉上的槽相啮合的定位器。
本发明的其它目的和优点可以在接着对说明书的详细描述中看出。
图1是已有技术的齿尖的透视图；图2是本发明的齿尖和相关另件的优选实施例的分解透视图；图3是按照本发明的教导构成的挖掘齿齿尖剖面的部分侧视图；图4是沿图3的视线4－4的剖面图；图5是沿图3的视线5－5所见的部分顶视图；图6是在本发明实际采用的带有与锁定销分解表示的定位器的锁定装置的侧视图；图7是沿图6的视线7－7的剖面图；图8是定位器的底视图，如同沿图6的视线8－8所见的；图9是类似于图3上部中央部分的视图，其表示本发明的操作；
图10是类似于图7放大的部分剖面图，以表示力的矢量；
图11是
图10所示的力的矢量的矢量图；
图12是类似图3的视图，但是是锁定装置和接合器的改进型的视图；
图13是剖面图，这应该沿
图12的视线13－13看出；
图14是前端销槽的顶视图，这应该沿
图12的视线14－14看出；
图15是当伴随齿尖和接合器拆卸时，去掉销钉第一级基本类似于
图12的部分侧视图；
图16是类似
图15的视图，表示在后续情况中的各部分。
在附图中，首先参照
图1，它表示如在4.326，348号美国专利中所见的已有技术，编号20总的表示接合器，编号21总的表示具有前端与地接触的棱边22的齿尖。接合器20由磨损帽23和24保护。齿尖21用侧销钉25装到配有开口环26的接合器20上。
按照如图2所见的本发明，由编号27总的表示的齿尖装到由编号29总的表示的接合器29的前端28上。齿尖和接合器的前端用由编号30总表示的锁定装置将它们可拆的固定在一起，所说的锁定装置包括一个垂直延伸的销钉31(也可参见图6)和由编号32总的表示的定位器。
更具体地说，齿尖27有一个上壁33和一个下壁34，它们向前终结于与地接触的棱边22，并且在后端22与侧壁35共同形成用于安装接合器前端28的插槽36。
上壁33和下壁34分别具有垂直对准的销钉安装开口37和38。前端28有用于安装锁定销钉31的准直孔39。
上面，与
图1所示的相对比，描述了与已有技术一致的一般的齿，它具有垂直延伸的销钉锁定器－－参见，例如2，846，790号共同持有专利。本发明与已有技术不同之处在于锁钉的定位器或定位件的放置位置是新的，与安装在接合器的腔内的情况相反，它第一次被安装在齿尖自身里面。这里，定位器或定位件32只装在完全位于齿尖27里面的槽或槽孔40中。
正如参照图3和图4的上面部分中可以理解的那样，齿尖的上壁33有一个外表面41a和一个内表面41b。后者部分地形成了插槽36。凸台42由上壁33所确定并作为其整体的一部分，正如从图4可以很容易理解的那样，它位于垂直的纵向中心平面43的两侧，定位器32定位在凸台42中的槽孔40内，在槽孔40中的定位器32向前向外延伸，以便与销钉31内的槽44相啮合(见图6)。
定位器32的特征是有一个榫销45(比较图6和图8)，它基本上是一个圆柱形的，定位器的其余部分由弹性材料(聚氨脂泡沫)制成，它包围并位于榫销的后面，用编号46表示。在一定的情况下，也可以使用弹簧，它有利于榫销45后面的弹性体。虽然可以采用其它形状的几何形状，但圆截面的榫销45是优选的。
安置锁定槽孔或空槽40，以便锁定榫销45与在销钉31内的锁定定位槽或凹口44是对准的。进一步讲，槽孔40具有相对的表面47和48(见图4的右手侧)，它们支承定位器32的两个端部，相对的壁表面47和48通过横向表面40c在它们的后端相接，所说的横向表面通常平行于开口37的后壁表面41c，且垂直于侧壁35(见图3－5)。相对的表面47和48通过下述方式配置，当销钉31要向上或向下移动时，它们与锁定定位槽一起使榫销45卡住或压紧就位。这样就绝对地防止了在使用时发生所不希望的销钉弹出的情况。锁定弹性体46也辅助固定榫销45就位。
当销钉31要向下弹出时，所示的结构在锁定定位槽表面50和槽孔表面48有近10°的压紧或卡住角0，由此提供一个障碍49。相反，当销钉要向上弹出时，压紧或卡住角O是锁定定位槽表面51与槽孔表面47之间的角度。
图10表示当销钉31要向上或向下移动时，作用在榫销45上的力的示意图，这样，由销钉31施加的向下的力矢量P1与力矢量P2和P3相对，P2是齿尖表面48施加的，P3则由销钉31施加。
图10还表示在榫销45自身内的反作用力，分别是C1，C2和C3－－其每一个都垂直于榫销45接触的表面。
由上面建立的图解(
图11)，我们发现对于由销钉31向下施加的每一个单位的力P1，都存在一个把榫销45推入锁定槽44的0.18个单位的反作用力C3。此外，为了把榫销45推出锁定槽44，就必需克服障碍49和向上推动销钉31。
障碍49是基于这样一个事实，齿尖具有平行的槽孔下表面48，表面48相对于平行的表面50的角度为0，表面50形成槽44的上面部分。力C3和障碍49两者使榫销45卡住就位。如刚才所说，这种障碍是由销槽上表面和锁定槽孔下表面之间的角度形成的。因此，这是把这个特征称作“榫销压紧角或压住角”的理由，它最好在5°～10°的范围内，约为10°最佳。
当销钉要向上弹出时，将产生与上面所述相同类型的作用。相同的榫销压紧或卡住作用也可以通过使用拱形表面，或者小的突出物，或者用其它的几何形状与除圆形榫销截面形状以外的形状结合在一起来获得。
锁定装置的改进结构可以从
图12－14看出，其中除了增大前端开口以安装弹簧环152之外，其它元件是相同的。这对于本领域已改进的装置是有益的。
装配时，把定位器32插入锁定槽孔40中。齿尖27装在前端28上，且使孔37－39对准。销钉31插入上孔37并向下钉，以便压榫销45的后面把其压入锁定槽孔40，直到榫销45卡入锁定槽44中。
拆卸如
图15和
图16所示，其中把一个工具53(也可以是改锥，小的撬杆或者拆轮胎棒的尖端)插入对准的分别在销钉31和上壁33内的槽54和55－比较图5和图7，也可以比较
图15和
图16。在合适的情况下，撬起榫销45后部或者把其塞进插塞式槽孔40中，然后向下，向外钉销钉31，如
图15，16所示。这种拆除技术的早期方案可以见4，271，615号美国专利。
本发明也适用于齿尖的转动，即，逆转该齿尖使其置定在原先底侧最上面的位置上，为这个目的，在下壁34中可提供一个第二槽孔40′。在这种情况下，齿尖27相对于水平的中心平面56(见
图16)是对称的，但非可逆结构被省去了。
通过在齿尖内安装定位器32，每次更换齿尖时，使用者可自然地确保锁定适宜。这样为在以往经常被损失的可重复卡住能力提供了保证。以往，当更换齿尖时，使用者不愿意花费时间从接合器中拆除使用过的定位器。所需考虑的是时间和劳动而不是成本－因为定位器的成本比更换齿尖的成本要小的多。而且，这需要花费的是停车时间，以便在齿尖中采用锁定措施获得适宜的卡住能力而不损失工作时间。
还需进一步说明的是，槽孔40的大小是很容易控制的，因此，所谈到的的有益的压紧作用的产生是可预计的，它在定位器位于损坏的接合器中的情况下就不会总是这样的。换言之，借助于安装在齿尖上而不是在接合器中的定位器，从而获得在操作中可再产生的结果。通过本发明，可以使用“制造商”设计的齿尖和锁定系统的新配合一一由此，尽可能地提供可能的最坚固的两部分的齿。
权利要求1.一种齿尖，包括一个相对延长的单一主体27，该主体具有前端与地接触的棱边22和从其后端22a向前延伸的插槽36，所说的齿尖27由上壁33，下壁34和一对侧壁35所确定，在所说的上下壁33和34上有对准的安装销钉的开口37和38，它们向前隔开所说的后端22a的距离并与所说的插槽36相通，所说的上壁33在靠近开口37的地方提供一个构成齿尖外形一部分的上表面41a和构成所说的插槽一部分的下表面41b，所说的上壁开口37提供一个连接上下表面41a和41b的总的垂直表面41c，其特征在于所说的总的垂直表面41c上有槽孔40，槽孔40用来安装定位器32，定位器32适合于与在所说的齿尖开口中的销钉31相啮合，所说的槽孔有上下壁47和48，它们总的是向垂直所说的侧壁35方向延伸，由此所说的上下壁47和48适合于在定位器32与在所说的开口37和38中的销钉31啮合前单独支承定位器32。
2.按照权利要求1所说的齿尖，其特征在于槽孔上下壁47和48总的是在平行于所说的上下表面41a和41b的方向延伸。
3.按照权利要求1所说的齿尖，其特征在于齿尖总的来说是对称于齿的纵向延伸的水平中心平面56，所说的下壁34还有槽孔40′，其从开口38中伸出。
4.按照权利要求1所说的齿尖，其特征在于上壁33有一整体凸台42悬于所说的下表面41b并对称于纵向延伸的垂直中心平面43，所说的槽孔40位于所说的凸台42上。
5.按照权利要求1所说的齿尖，其特征在于总的垂直表面在纵向延伸的垂直中心平面43上有一个槽55用以插入拆卸工具53。
6.按照权利要求1所说的齿尖，其特征在于定位器32安装在所说的槽孔中。
7.按照权利要求6所说的齿尖，其特征在于定位器32上装有一个榫销45。
8.按照权利要求1所说的齿尖，其特征在于所说的接合器的前端28安装在所说的插槽36中，所说的前端有一个垂直延伸的开口39，它与所说的开口37和38对准，一个销钉31装入所说的对准的开口37－39中，销钉31有一个槽44，并且在所说的槽孔40中的弹性定位器32与所说的槽44相啮合。
9.按照权利要求8所说的齿尖，其特征在于槽44有上下壁50和51，所说的槽孔下壁48与所说的槽上壁50成很小的锐角。
10.一个与地接触的可替换的部件，它包括一个单一主体27，该主体有一个前端与地接触的棱边22和一个从其后端22a向前延伸的插槽36，所说的部件部分地由第一和第二向前延伸的壁33和34的确定，在所说的第一和第二壁上有对准的安装销钉的开口37，38，它们向前离开所说的后端22a的距离并与所说的插槽36相通，所说的第一壁33在邻近开口37的地方提供一个构成部件外形一部分的第一表面41a和构成所说的插槽36一部分的第二表面41b所说的第一壁开口37提供一个表面41c，它基本上是横向于所说的第一和第二表面延伸并连接第一和第二表面，其特征在于所说的基本上横截表面41c上有一个槽孔40，槽孔40适合于安装定位器32，定位器32用于与在所说的第一和第二壁表面47和48中的销钉31相啮合，第一和第二壁表面47和48是沿基本上来说是平行于所说的第一和第二表面41a和41b的方向延伸，所说的第一和第二壁表面由基本上横向的壁表面40a相连，其与所说的开口基本上为横向的表面41c隔开(和总的横截壁表面40a与其隔开)并基本平行，由此所说的插槽第一和第二壁表面47和48适合于在定位器与在所说的第一和第二壁开口37和38中的销钉31啮合前单独支承定位器。
专利摘要一种在拉索铲斗上优选使用的齿尖，特别适用于大型挖掘斗上的齿尖，它易于装拆，更换且可靠，一个挖掘齿齿尖(27)，它有一个销钉安装开口(37)，在齿尖中有一个槽孔(40)与开口相通，而且在槽孔中装有一个用于销钉(30)的弹性定位器(32)。
文档编号E02F9/28GK2122174SQ91225178
公开日1992年11月18日 申请日期1991年8月30日 优先权日1990年8月30日
发明者拉蓝·F·琼斯 申请人:埃斯科公司