用于地面接合工具的保持器系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及地面接合工具，更具体地，涉及用于能够拆卸地将地面接合工 具附接至各种地面作业机器的保持器系统。
【背景技术】
[0002] 地面作业机器（例如，诸如挖掘机、轮式装载机、液压采矿铲、线缆铲、轮斗挖掘 机、推土机和拉铲挖掘机）通常用于挖掘或者翻动土或岩石和/或在工地上从一个场所向 另一场所搬动疏松的作业材料。这些地面作业机器包括用于挖掘或搬动作业材料的各种地 面作业器械，诸如铲斗或叶片。这些器械可能由于地面作业应用期间经历的磨擦和冲击而 承受极大的磨损。
[0003] 为了保护这些器械免受磨损并由此延长器械的有效寿命，可在发生最严重的破坏 性磨擦和冲击的区域中向地面作业器械提供多种地面接合工具，诸如齿、边缘保护器和其 它耐磨构件。这些地面接合工具使用定制的保持器系统能够拆卸地附接至器械，使得可以 容易移除磨损的或损坏的地面接合工具并由新的地面接合工具来代替。
[0004] 已经提出了很多保持器系统，并使用其将各种地面接合工具能够拆卸地附接至地 面作业器械。在阿达米克（Adamic)等人的第7, 640, 684号美国专利中公开了这种保持器系 统的一个实例。所公开的保持器系统包括用于将磨损部件附接至支撑结构的可释放的锁定 配件。磨损部件在一侧包括至少一个销钉-保持器-接纳开口。该开口是锥形的，在其外 表面更窄而在其内表面更宽。支撑结构包括至少一个销钉接纳槽，在磨损部件与支撑结构 以可操作的方式联接时，所述至少一个销钉接纳槽通常与磨损部件中的开口对齐。将呈截 头圆锥形且内部具有螺纹的销钉保持器插入到磨损部件的开口内。磨损部件可滑动地安装 至支撑结构上。通过标准棘轮工具施加扭力，将外部具有螺纹的销钉拧入至销钉保持器内。 销钉延伸穿过磨损部件并进入支撑结构中的凹槽中，以将磨损部件锁定至支撑结构。可以 使用棘轮工具松开销钉并从销钉保持器上移除销钉。然后，可以从支撑结构上移除磨损部 件。
[0005] 在史密斯（Smith)等人的第7, 762, 015号美国专利中公开了用于将各种地面接合 工具能够拆卸地附接至地面作业器械的保持器系统的另一示例。该保持器系统包括旋转 锁，该旋转锁具有用于接纳安装到作业工具的接合器的柱或作业工具一部分的狭槽。当旋 转该锁时，狭槽的入口被阻断并且柱不能滑出狭槽。
[0006] 这些已知的保持器系统仍然存在很多问题和/或缺陷。本发明的各实施例可以解 决上述这些问题和/或缺陷中的一个或多个。
【发明内容】
[0007] 根据一个示例性方面，本发明涉及一种用于在地面接合工具中与锁一起使用的保 持器衬套。所述保持器衬套可以包括围绕保持器轴线延伸的裙部，其中，该裙部可以包括配 置成与地面接合工具的锁腔紧密配合的外表面以及配置成能够旋转地接纳所述锁的外表 面的内表面。所述保持器衬套还可以包括棘爪突出部，所述棘爪突出部相对于保持器轴线 从内表面沿径向向内延伸，并且配置成接合锁的棘爪凹槽以能够释放地保持所述锁。棘爪 突出部可以包括具有基本上恒定的半径的凸面。所述凸面的半径的中心可以定位于距保持 器轴线的第一距离处，所述第一距离大于所述保持器轴线与所述裙部的外表面之间的第二 距离。
[0008] 在本发明的另一示例性方面中，一种用于在地面接合工具中与锁一起使用的保持 器衬套可以包括围绕保持器轴线延伸的裙部，其中，所述裙部可以包括配置成与地面接合 工具的锁腔紧密配合的外表面以及配置成能够旋转地接纳所述锁的外表面的内表面。所述 保持器衬套还可以包括棘爪突出部，所述棘爪突出部从内表面沿径向向内延伸，并且配置 成接合所述锁的棘爪凹槽以能够释放地保持所述锁。所述外表面的如下部分可以包括没有 凹陷的光滑表面：所述外表面的该部分与所述内表面的、棘爪突出部从其延伸的部分正好 相对。
[0009] 在本发明的又一示例性方面中，一种用于地面接合工具的保持器系统可以包括锁 和保持器衬套。所述锁可以包括具有工具接口的头部、从所述头部延伸且包括外表面的裙 部以及形成于所述裙部的外表面上的棘爪凹槽。所述保持器衬套可以包括具有围绕保持器 轴线延伸的裙部的保持器衬套。所述裙部可以包括：外表面，其配置成与地面接合工具的锁 腔紧密配合；内表面，其配置成能够旋转地接纳所述锁的外表面；以及棘爪突出部，其相对 于保持器轴线从内表面沿径向向内延伸并配置成接合所述锁的棘爪凹槽。所述棘爪突出部 可以包括具有基本上恒定的半径的凸面，其中，所述凸面的半径的中心可以定位于距所述 保持器轴线的第一距离处，所述第一距离大于所述保持器轴线与所述裙部的外表面之间的 第二距离。
【附图说明】
[0010]图1是根据本发明的一个示例性实施例的装载机铲斗的透视图，该装载机铲斗具 有附接至其的多个地面接合工具；
[0011] 图2是根据本发明的一个示例性实施例的齿组件的透视图；
[0012] 图3是图2所示的齿组件的尖端的透视图，其中，锁和保持器衬套定位于该尖端的 锁月￡中；
[0013] 图4是根据本发明的一个示例性实施例的保持器系统的锁的透视图；
[0014] 图5是图4所示的锁的底部的透视图；
[0015] 图6是根据本发明的一个示例性实施例的保持器衬套的透视图；
[0016] 图7是图6的保持器衬套的底部的透视图；
[0017] 图8是图3的顶部的后视图，示出了用于接纳图2所示的对应接合器的安装腔；
[0018] 图9是沿着图8的IX-IX平面的尖端的横截面图，其中，锁和保持器衬套定位于锁 腔中；
[0019] 图10是示出了图4和图5的锁与图6和图7的保持器衬套之间的协作布置的透 视图；
[0020] 图11是图6和图7的保持器衬套的顶视图，示出了棘爪突出部的示例性几何构 型；
[0021] 图12是根据本发明的另一个示例性实施例的锁的透视图；
[0022] 图13是沿着图12所示的锁的XIII-XIII平面的横截面图；
[0023] 图14是图12所示的锁的底视图；
[0024] 图15是根据本发明的又一个示例性实施例的锁的透视图；
[0025] 图16是从图15所示的锁的箭头方向观看的侧视图；
[0026] 图17是沿着图15所示的锁的XVII-XVII平面的横截面侧视图；
[0027] 图18是根据本发明的另一示例性实施例的锁的底视图；
[0028] 图19是根据本发明的另一示例性实施例的、具有螺旋底表面的锁的底视图；
[0029] 图20是图19所示的锁的透视图；
[0030] 图21至图24是根据本发明的另一示例性实施例的、锁在锁腔中相对于保持器衬 套的各个位置的示意图；
[0031] 图25和图26是根据本发明的另一示例性实施例的、锁在锁腔中相对于保持器衬 套的锁定位置（图25)和解锁位置（图26)的示意图；以及
[0032] 图27和图28是根据本发明的又一示例性实施例的、锁在锁腔中相对于保持器衬 套的锁定位置（图27)和解锁位置（图28)的示意图。
【具体实施方式】
[0033] 图1示出了作为地面作业机器的示例性实现的挖掘机铲斗组件1。挖掘机铲斗组 件1包括用于以已知的方式挖掘作业材料的铲斗2。铲斗2可以包括各种地面接合工具。 例如，铲斗2可以包括附接至铲斗2的底部边缘5的多个齿组件10,这些齿组件10作为地 面接合工具。可以采用根据本发明的保持器系统将齿组件10紧固至铲斗2。虽然将结合特 定的地面接合工具（例如，齿组件10)来描述本发明的各个实施例，但是，应当理解的是，本 发明可以应用于任何其它类型的地面接合工具或部件或者与任何其它类型的地面接合工 具或部件一起使用。此外，应当理解的是，除非特别说明，可以在任何其它所公开的实施例 中实施结合一个实施例所描述的一个或多个特征。
[0034] 参照图2,齿组件10可以包括配置成接合铲斗2的底部边缘5或器械的其它合适 支撑结构的接合器20。齿组件10还可以包括配置成能够拆卸地附接至接合器20的地面接 合尖端30。齿组件10还可以包括被配置用于将尖端30紧固至接合器20的保持器系统50。 尖端30承受由于挖掘作业材料而导致的大部分冲击和磨擦，并且比接合器20更快地磨损 并更频繁地损坏。因此，多个尖端30可以被附接至接合器20、发生磨损并且在接合器20本 身需要更换之前进行更换。如本文将详细描述的，符合本发明的保持器系统50的各个示例 性实施例可以便于地面接合工具附接到器械的支撑结构以及从器械的支撑结构拆卸下来。
[0035] 接合器20可以包括一对安装腿，即第一安装腿26和第二安装腿28,在它们之间限 定有用于接纳底部边缘5的凹槽27。通过使用任何合适的连接方法将第一安装腿26和第 二安装腿28附接至底部边缘5,可以将接合器20紧固在底部边缘5上适当的位置。例如， 安装腿26和28和底部边缘5可以具有对应的孔（未示出），可以使任何合适紧固件（诸如 螺栓或铆钉）穿过这些孔，以将接合器20保持在适当位置。可替代地或另外地，安装腿26 和28可焊接至底部边缘5的对应顶表面和底表面。可以替代地或另外地使用本领域中已