本发明涉及使用诸如采矿、建筑和土方机器等作业机具对材料进行作业的机器领域。具体地，本发明涉及包括用于铲斗等上的耐用并且能够承受高负载的适配器、尖端和护罩的地面接合工具。
背景技术：
在正常使用诸如采矿、建筑和土方机器等机器期间，地面接合工具(诸如附接至铲斗等的唇部的适配器、尖端和护罩)可能在适配器、尖端或工具和护罩的各个部分中经受应力。通常这些部件由于严峻的操作条件或材料条件而承受极高的负载。因此，这些地面接合工具可具有随时间而变弱的部分，需要修理或更换适配器、尖端和护罩。这可能导致对机器进行不期望的维护和停机时间以及采用使用铲斗和地面接合工具的机器而作出的经济努力。
具体地，轮式装载机(诸如大型轮式装载机)用于非常严苛的环境，诸如采石场或矿井等。这些轮式装载机采用具有地面接合工具，诸如在使用中经受高负载的适配器、尖端和护罩的铲斗。例如，这些作业机具通常用于将岩石从作业视线处的一个位置破碎、提升和运送到另一个位置。这些机器的有效负载需求正在增加，需要地面接合工具比以前更耐用。
因此，期望开发一种可以满足这些要求的重型适配器、尖端或工具以及护罩。
技术实现要素：
根据本发明的实施例的用于将尖端附接至作业机具的尖端适配器包含鼻部、第一腿部、第二腿部和喉部，其中鼻部被配置成便于尖端的附接，喉部将腿部和鼻部连接在一起并且包括从鼻部跨越到第一腿部的喉部顶表面。第一腿部和第二腿部限定包括封闭端和开口端的槽，该槽限定在作业机具之上组装的方向，并且尖端适配器限定具有x轴、y轴和z轴的笛卡尔坐标系，并且限定x-y平面、x-z平面和y-z平面，其中x轴平行于组装的方向，并且喉部顶表面包括平行于组装的方向的顶平坦部和从顶平坦部向后延伸的顶弧形部，该顶弧形部限定沿y轴投影到x-z平面上的100mm至300mm范围内的曲率半径。
根据本发明的实施例的用于将尖端附接至作业机具的尖端适配器包括鼻部、第一腿部、第二腿部和喉部，其中鼻部被配置成便于尖端的附接，喉部将腿部和鼻部连接在一起并且包括从鼻部跨越到第一腿部和第二腿部的喉部侧表面。第一腿部和第二腿部限定包括封闭端和开口端的槽，该槽限定在作业机具之上组装的方向，并且尖端适配器限定具有x轴、y轴和z轴的笛卡尔坐标系，并且限定x-y平面、x-z平面和y-z平面，其中x轴平行于组装的方向，并且喉部侧表面包括向后延伸的侧平坦部和连接到该侧平坦部并且基本上沿z轴延伸的可变混合部，该可变混合部限定基本上沿z轴投影到x-y平面上的200mm至270mm范围内的曲率半径。
根据本发明的实施例的用于将尖端附接至作业机具上的尖端适配器包含被配置成便于尖端的附接的鼻部，并且限定底前伸端，该鼻部还包括从底前伸端向后延伸的鼻部下表面、第一腿部、第二腿部，以及将这些腿部和鼻部连接在一起的喉部。第一腿部和第二腿部限定槽，该槽包括封闭端和开口端，该槽限定在作业机具之上组装的方向并且该尖端适配器限定笛卡尔坐标系，该笛卡尔坐标系具有x轴、y轴，以及z轴，并且限定x-y平面、x-z平面以及y-z平面，其中x轴平行于组装的方向。鼻部下表面包括设置在底前伸端附近的第一平面部和从该第一平面部延伸的第二平面部，该第二平面部与第一平面部限定下钝角。
附图说明
并入本说明书并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的若干实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的使用铲斗形式的作业机具的轮式装载机形式的机器的透视图，该铲斗具有带重型护罩或唇部保护器的前唇部、重型适配器和附接至铲斗的重型尖端。
图2是根据本发明的实施例的具有类似于图1中所示的重型护罩、重型适配器和重型尖端的机器和铲斗的替代透视图，示出了提升和向上倾斜的铲斗，从而移动岩石的有效负载。
图3是根据本发明的实施例的具有类似于图1和图2所示的重型护罩、重型适配器和重型尖端的铲斗的侧面透视图。
图4是部分分解的组装视图，展示了根据本发明的实施例的重型护罩附接至铲斗的唇部上并且重型尖端附接至重型适配器上。
图5是根据本发明的实施例的重型适配器的顶定向透视图，示出了突出显示的加强部。
图6是图5的重型适配器的底定向透视图。
图7是图5的重型适配器的前视图。
图8是图5的重型适配器的侧视图。
图9描绘了图5的不带突出加强部的重型适配器。
图10描绘了图6的不带突出加强部并增加了更多轮廓线的重型适配器。
图11是根据本发明的实施例的具有多个锥形壁的重型尖端的后定向透视图。
图12展示了沿也是对称平面的中平面截取的图11的重型尖端。
图13是根据本发明的实施例的重型中心护罩的前定向透视图。
图14是图13的重型中心护罩的后定向透视图。
图15是图13的重型中心护罩的可选的后定向透视图，更清楚地示出了护罩的槽中的上衬垫。
图16是图13的重型中心护罩的俯视图。
图17是图13的重型中心护罩的侧视图。
图18是根据本发明的实施例的重型右手侧护罩的前定向透视图。
图19是图18的重型右手侧护罩的顶视图。
图20是根据本发明的实施例的重型左手侧护罩的前定向透视图。
图21是图20的重型左手侧护罩的俯视图。
图22示出了与根据本发明的实施例的重型护罩的槽的整个前表面的投影面积的投影面积相比的重型护罩的面向后的衬垫的投影面积。
图23示出了与根据本发明的实施例的重型护罩的整个下腿部的突出区域的突出区域相比的重型护罩的面向上的衬垫的突出区域。
图24是图8的工具适配器的放大侧视图，示出了顶弧形混合部可以采取椭圆形的形式。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中示出。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。在一些情况下，在本说明书中将指示参考数字，并且附图将示出后面跟随有字母例如100a、100b或诸如100′、100″等的主要指示符的参考数字。应当理解，紧接在参考数字之后使用字母或撇号表示这些特征部具有类似的形状并且具有类似的功能，这通常是当几何形状关于对称平面成镜像时的情况。为了便于在本说明书中解释，字母或撇号通常不包括在本文中，而是可以在附图中示出，以指示在本书面说明书中讨论的特征部的重复。
将描述适配器、被配置成附接至适配器的尖端，以及被配置成附接至作业机具(诸如铲斗)的作业边缘(诸如唇部)的护罩的各种实施例。
在图1和图2所示的示例中，机器100是大型轮式装载机，并且包括用于附接作业机具的联动系统、操作员驾驶室104、底盘106、轮胎108和覆盖动力源114(例如内燃机)的发动机罩。联动系统102在其自由端具有附接联接器(未示出)，该附接联接器被配置成保持诸如铲斗110的作业器具。操作员驾驶室104尤其包括转向系统112，以在各种空间方向上引导机器100。操作员驾驶室104可具有合适的尺寸以容纳人类操作员。可替代地，可以从基站远程控制机器100，在这种情况下，操作员驾驶室104可以更小或被去除。转向系统112可以是方向盘或操纵杆，或引导机器100的运动的其他控制机构，或其部分。此外，操作员驾驶室104可包括杠杆、旋钮、刻度盘、显示器、警报器等，以便于机器100的操作。
作业机具或工具是如图1和图2所示的铲斗110，但是适配器200、尖端300和/或护罩400的各种实施例可以与诸如耙等的其他作业机具一起使用。联动系统102通过机器100的动力源114移动，使得铲斗110能够挖入泥土、岩石、土壤等。然后，铲斗110可以被提升并且向上倾斜和悬挂，在机器100移动到倾卸地点(见图2)时保持其有效负载116(例如岩石)。如可以想象的，挖掘过程可以将负载施加到适配器200、尖端300和护罩400上，该负载可以随时间削弱这些部件。因此，这些部件被设计成可更换的。尽管在图1至图4中不能清楚地看出，但是适配器200、尖端300和护罩400具有根据本发明的各种实施例的某些特征，这将在下文中进一步详细讨论。
现在转到图3和图4，护罩400和适配器200可附接至铲斗110的前唇部118或另一作业机具的其他作业边缘。图3和图4中的护罩400和适配器200可以通过焊接或通过附接机构被附接至前唇部。更具体地，对于图3和图4所示的实施例，适配器200可以焊接到铲斗110的前唇部118，而护罩400可以使用本申请的受让人在capsure的tradename下销售的附接机构120被附接至前唇部118。其他附接机构也是可能的。尖端300还使用capsure附接机构120被附接至适配器200。
对于图1至图4所示的铲斗110，该铲斗110的前唇部118具有v形配置，顶点122设置在铲斗110的中心线或中平面处。因此，护罩400、适配器200或尖端300可以具有不同的配置，这取决于部件沿前唇部118放置的位置。例如，适配器200可以具有笔直的配置、左角配置或右角配置等。对于图1至图4所示的实施例，适配器200都具有笔直的配置，但在其他实施例中可能不是这样。图2中的护罩400包括布置在前唇部118的顶点122处的中心护罩400a，左手侧护罩400c被配置成与铲斗的前唇部的左倾斜部124配合(当从铲斗后面观察时)，而右手侧护罩400b被配置成与铲斗110的前唇部118的右倾斜部126配合(当从铲斗后面观察时)。类似地配置图1至图4中的尖端300，但是可以设想，它们的配置在其他实施例中可以变化。
还可以设想，作业机具的作业边缘可以是笔直的，从而允许护罩、尖端和适配器具有一致的配置。在多种实施例中，如图1至图4所示，提供了沿作业边缘的尖端和适配器以及护罩的交替图案。
关注图4，可以看到，对于所有部件，不管是护罩、适配器还是尖端，无论它们相对于铲斗110的前唇部118的倾斜部124、126或顶点122的位置如何，它们的组装a的方向都处于笔直的向后方向。
图5至图10示出了根据本发明的实施例的适配器200。如在图5和图6中最佳所见，适配器200包括由交叉影线表示的加强部，这有助于适配器在使用中承受重负载。如本文所用，术语″尖端适配器″是指该适配器被配置成允许尖端、工具或刀头等附接至该适配器，其中该适配器充当到该作业机具的连接点。在一些实施例中，尖端适配器可与作业机具成一体或统一，在其他实施例中可容易地附接至作业机具上或从作业机具上拆卸等，术语″弧形″包括任何弯弧形形状，包括多项式、正弦、样条、径向、椭圆形等。类似地，任何混合或过渡表面可包括这些弧形形状中的任何一种或可以是平坦的等。
此外，如本文所用，术语″上″、″下″、″顶″、″底″、″后″、″向后″、″向前″、″向前地″等应相对于将部件组装到铲斗等的前唇部上的方向来解释，但当在其他情形中使用部件时，术语″上″、″下″、″顶″、″底″、″后″、″向后″、″向前″、″向前地″等也包括功能等同物。在这种情况下，包括″上″的这些术语可以解释为″第一″并且″下″解释为″第二″等。还将参考笛卡尔坐标系。这种坐标系固有地定义了x轴、y轴和z轴以及相应的x-y、x-z和y-z平面。
参看图5至图10，尖端适配器200可以被提供用于将尖端300附接至作业机具(诸如铲斗)上。尖端适配器200可包含：被配置成便于尖端的附接的鼻部202；向后延伸的第一腿部204；向后延伸的第二腿部206；以及将腿部204、206和鼻部202连接在一起，并且包括从鼻部202跨越到第一腿部204的喉部顶表面210的喉部208。第一腿部204和第二腿部206彼此间隔开并限定包括封闭端214和开口端216的槽212。因此，槽212限定在作业机具之上组装a的方向。类似地，尖端适配器200限定笛卡尔坐标系(x轴、y轴和z轴彼此正交)，其中x轴平行于组装a的方向。在图5至图10中，x轴也应理解为穿过尖端适配器的质心。
如在图5、图8和图9中最佳所见，喉部顶表面210包括平行于组装a的方向的顶平坦部218和从该顶平坦部218向后延伸的顶径向部220。在一些实施例中，顶弧形部220限定沿y轴投影到x-z平面上的100mm至300mm范围内的曲率半径r220。顶弧形部220可以分成第一部分222和第二部分224，每个部分具有不同的曲率半径，如图所示。在一些实施例中，第一部分222和第二部分224可以模拟半径或者是精确的半径。在一些实施例中，顶平坦部218可以限定沿x轴测得的5mm至20mm范围内的顶平坦部长度l218。顶弧形部220可以限定沿y轴投影到x-z平面上的延伸角θ220，该延伸角是0度到90度并且在一些实施例中可以是大约60度。
将顶平坦部长度l218和顶弧形部220的曲率半径r220设计成使得由顶平坦部218提供足够的支承表面面积并且曲率半径r220足够大以使得应力集中保持最小可能是有用的。这些所需性能之间的折衷可以表示为比率。也就是说，在一些实施例中，尖端适配器200可以限定顶弧形部220的曲率半径r220与顶平坦部长度l218的比率在15∶1至20∶1范围内。
现在转到图24，可以看到顶弧形部220可以包含椭圆形表面272。该椭圆形表面可以由沿y方向投影到x-z平面上的椭圆274限定。椭圆274限定基本上沿x方向延伸的长轴276和垂直于长轴276的短轴278。短轴278与长轴276的比率(有时称为锥形参数)在一些实施例中可以在.2至.4范围内，并且在某些实施例中可以在大约.23至.3范围内。这些尺寸可以根据需要或期望而变化。该椭圆形表面272可具有如前面相对于顶弧形部220所述范围内的曲率半径。
如在图6、图8和图10中最佳所见，喉部208还包括喉部底表面226，并且槽212在封闭端214处限定前伸端228。在一些实施例中，尖端适配器200还限定从喉部顶表面210到喉部底表面226的在槽212的前伸端228处沿z轴测得的220mm至250mm范围内的距离230。在某些实施例中，该距离允许尖端适配器具有合适的强度。
参看图5至图10，喉部208限定喉部侧表面232，该喉部侧表面232基本上(即，至少大部分距离)从喉部顶表面210延伸到喉部底表面226。喉部侧表面232可以限定锥形混合部234，该锥形混合部234限定从喉部顶表面210附近朝向喉部底表面226增加的曲率半径r234。在一些实施例中，锥形混合部234的曲率半径r234可以在50mm至250mm范围内。喉部侧表面232的特征还可以在于以向后的方式(沿x方向或沿x轴)从鼻部202跨越到第一腿部204和第二腿部206。喉部侧表面232包括向后延伸的侧平坦部236和连接到侧平坦部236并且基本上沿z轴延伸的可变混合部238。如前所述，可变混合部238限定基本上沿z轴投影到x-y平面上的200mm至270mm范围内的曲率半径r238。在一些实施例中，可变混合部是锥形混合部，但是可以使用其他可变混合部或可以使用一致的混合部等。
在一些实施例中，喉部208还可包括沿y轴从喉部侧表面232延伸的脊部240，该脊部240沿平行于y轴的方向限定脊部高度h240(见图7)。该脊部240也可以沿x轴延伸到第一腿部204。更具体地，脊部240可以限定大致平行于x-z平面的侧脊表面242，并且第一腿部204可以限定与侧脊表面242共面的第一腿部侧表面244。这在其他实施例中可能不是这种情况。喉部208和第一腿部204限定凹座246，并且脊部240部分地形成该凹座246。凹座246被设计成接收盖子或盖130的舌部128，该盖子或盖130旨在保护尖端适配器200的各个部分，包括其提升眼248(见图4)。
如在图6、图8和图10中最佳所见，鼻部202可包括从鼻部202的底前伸端252向后延伸的鼻部下表面250。鼻部下表面250可包括设置在底前伸端252附近的第一平面部254和从第一平面部254延伸的第二平面部256，第二平面部256与第一平面部254限定下钝角α。在一些实施例中，下钝角α在160度到180度范围内，并且在一些实施例中可以是大约170度。类似地，在一些实施例中，鼻部下表面250的第一平面部254可以限定5mm至20mm范围内的第一平面部长度l254，并且第一平面部254可以大致平行于x轴。这些尺寸中的任何一个可以根据需要或期望而变化。
而且，喉部208可包括与鼻部下表面250的第二平面部256大致共面的喉部底表面226。喉部底表面226可以延伸至第二腿部206，其中混合部258将腿部底表面260连接至喉部底表面226。
如前所述，喉部208还可以包括喉部顶表面210，并且槽212可以在封闭端214处限定前伸端228。在某些实施例中，尖端适配器200还可以限定从喉部顶表面210到喉部底表面226的在槽212的前伸端228处沿z轴测得的220mm至250mm范围内的距离230。
如本文前面所提到的，喉部208可以限定基本上从喉部顶表面210延伸到喉部底表面226的喉部侧表面232，该喉部侧表面232限定可变混合部238，该可变混合部238限定从喉部底表面226附近朝向喉部顶表面210减小的曲率半径r238。其中可变混合部238的曲率半径r238可以在如先前在本文描述范围内。
槽212由第一腿部204和第二腿部206形成的平坦支承表面262界定，这两个腿部均平行于x轴。槽212也由倾斜的支承表面264限定。槽212的前伸端228由扩大的半径266形成，该半径为铲斗的唇部的前部提供间隙。这些支承表面和槽可以根据需要或期望而不同地配置。例如，可以不同地配置作业边缘，并且将改变槽和相关联的支承表面进行匹配。
凸台268设置在尖端适配器200的任一侧上，用于以本领域已知的方式使用保持机构将尖端保持到尖端适配器。尖端适配器200的鼻部202还可以根据应用等而与所示出的不同地配置。
图10示出了与图5至图9相比的附加轮廓线。这些附加轮廓线指示尖端适配器200包括在本文没有具体讨论的拔模斜度和混合部，从而允许铸造尖端适配器。例如，由于尖端适配器200关于x-z平面对称，分型线270沿尖端适配器的中间向下延伸。因此，关于尖端适配器讨论的平坦和弧形表面实际上可以是分叉的或进一步分开的。应当理解，当对于本文所讨论的尖端适配器、护罩或尖端的任何实施例使用术语″基本上″、″通常″等时，考虑这些特征，例如在拐角和交叉点处的斜度和混合部。同样地，为了考虑这些特征，可以将距离描述为本文所使用的″最大″或″最小″。其他实施例可以没有这种斜度特征或者可以具有更多的对称平面或者根本没有对称平面等。
接下来，将参照图11和图12讨论被配置成连接尖端适配器的尖端的实施例。尖端具有空腔，该空腔至少互补地被配置成匹配尖端适配器的鼻部几何形状。因此，通过理解几何形状从一个部件到另一个部件基本上成镜像(形成负像)，尖端适配器的大部分描述同样适用于尖端，反之亦然。此外，将讨论设置在空腔中的过渡几何形状，该过渡几何形状可以相对于尖端适配器的相应几何形状(例如，喉部几何形状)匹配或提供间隙。
参看图11和图12，根据本发明的实施例的尖端300可限定用于附接至作业机具的空腔和前端上的作业部。在多种应用中，刚刚描述的尖端适配器可以充当作业机具(例如铲斗)和尖端之间的中介物。应当理解，作业部和空腔可以与本文所示和所述的不同地配置。
尖端300可包含本体302、前向作业部308和后向连接部310，该本体302包括封闭端304和开口端306，前向作业部308设置在封闭端304附近，后向连接部310设置在开口端306附近。后向连接部310限定空腔312，该空腔312从开口端306向封闭端304延伸。空腔312由限定组装a的方向的多个表面限定，并且尖端300限定笛卡尔坐标系，其中x轴平行于组装a的方向。尖端300可限定设置在开口端306附近的腔上表面314，该腔上表面314包括空腔上平坦部316和空腔上过渡部318，该空腔上平坦部316大致平行于组装a的方向，该腔上过渡部318从空腔上平坦部316朝向开口端306向后延伸。空腔上过渡部318可被配置成避免干扰尖端适配器，或者可被配置成匹配尖端适配器的相应几何形状。
空腔上平坦部316可以限定沿x轴测得的5mm至20mm范围内的空腔上平坦部长度l316。空腔312还可以由空腔上倾斜平面部320限定，该空腔上倾斜平面部320从空腔上平坦部316延伸，与沿y轴投影到x-z平面上的空腔上平坦部316形成上钝角β。在一些实施例中，上钝角β可以在140度至160度范围内，并且在某些实施例中可以是大约150度。此外，在一些实施例中，空腔成角度的上平面部320可以限定在x-z平面中测得的120mm至160mm范围内的空腔成角度的上平面部长度l320。在一些实施例中，空腔成角度的上平面部长度l320与空腔上平坦部长度l316的比率可以在.04至.125范围内。这些尺寸中的任何一个可以根据需要或期望而变化。
与空腔上表面314相对，尖端300还可包括设置在开口端306附近的空腔下表面322。空腔下表面322可包含从开口端306向封闭端304延伸的空腔下过渡部324和从空腔下过渡部324向前延伸的后空腔下倾斜平面部326。结果，在一些实施例中，尖端300还可以限定从空腔上平坦部316到空腔下表面322的沿z轴测得的160mm至200mm范围内的最大距离328。尖端300还可以包括基本上从空腔上表面314延伸到空腔下表面322的空腔侧表面330。空腔侧表面330可以限定空腔侧过渡部332，空腔侧过渡部332被配置成避免与尖端适配器干涉或紧密地匹配尖端适配器的相应几何形状。在一些实施例中，空腔侧过渡部332还可以基本上从空腔上表面314延伸到空腔下表面322。
空腔312或空腔侧表面330还由侧支承表面334限定，并且空腔侧过渡部332包括设置在开口端306附近的平面部336和将平面部336与侧支承表面334混合的径向部338。空腔侧表面330沿y轴接合，形成凸台接收槽340。附接机构120设置在位于槽340的封闭端的孔342中。凸台接收槽340由引入特征部348限定，当尖端300被插入到尖端适配器的鼻部上时，该引入特征部348帮助尖端适配器的凸台进入由附接机构120限定的捕获凹座344。一旦该凸台被插入到该捕获凹座344中，该附接机构120可以被旋转180度直到凸台被附接机构120的捕获唇部346以本领域已知的方式捕获。可以以任何合适的方式配置引入特征部348，包括在本文已经关于过渡几何形状讨论的那些。对于图11和图12所示的实施例，引入特征部348包括设置在开口端306附近的斜切部350和从斜切部350向前延伸的径向部352(即径向混合部)。
现在关注空腔下表面322，可以看到空腔下表面322可以包括与开口端306间隔开的第一空腔下平面354和第二空腔下平面356，第二空腔下平面356从第一空腔下平面354向前延伸，与第一空腔下平面354形成倾斜角
对于图11和图12所示的实施例，空腔下过渡部324包括设置在开口端306附近的平面部358和将平面部358与第一空腔下平面表面354混合的径向部360。空腔下过渡部324的平面部358可以与第一空腔下平面表面354形成160度到180度范围内的角度γ，并且在一些实施例中可以是大约170度。此外，尖端300关于x-z平面对称，但尖端的其他实施例可具有更多或不具有对称平面。
此外，在一些实施例中，第二空腔下平面部356可以限定在x-z平面中测得的5mm至20mm范围内的第二空腔下平面部长度l356。此外，第二空腔下平面部356可以大致平行于x轴。该版型的尖端示出为关于尖端的x-z平面(x轴穿过尖端的质心)对称。在本文讨论的这些尺寸或角度中的任何一个可以根据需要或期望而变化。
对于图11和图12中公开的尖端300的实施例，所有过渡部318、324、332和348被类似地配置。如图12最佳所见，通过参看空腔下过渡部324，该特征的几何形状沿z方向(或沿z轴)向下移动距离362，并沿x方向(或沿x轴)向后延伸距离364。可以看到下过渡部324的轮廓并沿空腔312的周边366扫掠它，以基本上形成或理解所有过渡部的几何形状的配置。在其他实施例中可能不是这种情况。
现在将参照图13至图23描述本发明的护罩的各种实施例。更具体地，图13至图17涉及中心护罩，图18和图19涉及右手侧护罩，而图20和图21涉及左手侧护罩。
从图13至图17开始，护罩400被配置成附接至作业机具。护罩400可以包含限定封闭端404、开口端406、第一侧表面408和第二侧表面410的本体402。第一侧表面408和第二侧表面410从封闭端404跨越到开口端406。作业部412设置在封闭端404附近，第一腿部414从作业部412向后延伸到开口端406，第二腿部416从作业部412向后延伸到开口端406。侧表面408、410也形成腿414、416的侧表面。喉部418将腿部414、416和作业部412连接在一起。第一腿部414和第二腿部416限定槽420，该槽420限定在作业机具之上组装a的方向，本体402限定笛卡尔坐标系，其中x轴平行于组装a的方向。作业部412在封闭端404处限定地面接合表面422，该地面接合表面422可包含与x轴相交的凸弧形部424、当地面接触面422沿z轴投影到x-y平面时，从凸弧形部424向第一侧表面408延伸的第一凹弧形部426，以及从凸弧形部424向第二侧表面410延伸的第二凹弧形部428。
在一些实施例中，凸弧形部424可以限定沿z轴投影到x-y平面上的80mm至120mm范围内的曲率半径r424。类似地，在一些实施例中，第一凹弧形部426可以限定沿z轴投影到x-y平面上的350mm至450mm。而且，第二凹弧形部428可以限定沿z轴投影到x-y平面上的350mm至450mm范围内的曲率半径r428。这样构造的地面接合表面可以很好地适于穿透地面或其他作业表面。滑槽部438可在第一侧表面和第二侧表面附近设置在护罩的顶部上，用于在护罩穿透作业表面时输送材料。地面接合表面的其他配置也是可能的。
对于图13至图17所示的护罩400的实施例，x-z平面限定护罩的本体402的对称平面，从而产生中心护罩。结果，第一凹入部426主要在正y方向(或沿y轴)上延伸并在正x方向(或沿x轴)上略微延伸，而第二凹入部428主要在负y方向上延伸并在正x方向(或沿正x轴)上略微延伸，其延伸程度在x和y方向(或沿x轴和y轴)上都类似。另一方面，第一凹弧形部426和第二凹弧形部428均包含两个不同面(即第一面432和第二面434)，这两个面可以具有稍微不同的曲率半径r432、r434。
对于图18和图19，与中心护罩的地面接合表面422相比，地面接合表面422′的形状被修改，但是可以以类似的方式描述和测量。例如，第一凹弧形部426′在x和y方向上(或沿x轴和y轴)延伸相似的程度，而第二凹弧形部428′主要在负y方向上(或沿负y轴)延伸并且稍微在x方向上(或沿x轴)延伸。因此，地面接合表面422′遵循由右手侧护罩400′的槽420′的前部限定的扫掠路径s，该扫掠路径s与铲斗的前边缘配合并模拟铲斗的前边缘。如图18最佳所见，凸弧形部424′包含单个面430′(可以是或接近精确的半径)。另一方面，第一凹弧形部426′和第二凹弧形部428′都包含两个可以具有稍微不同的曲率半径r432′、r434′的不同的面432′、434′。
图20和图21示出了左手侧护罩400″是右手侧护罩的镜像。因此，第一凹弧形部426″主要在y方向上(或沿y轴)并且略微在x方向上(或沿x轴)延伸，而第二凹弧形部428″在x方向和负y方向上(或沿x轴和负y轴)延伸类似的程度。如图20中最佳示出的，凸弧形部424″包含单个面430″(可以是或近似精确的半径)。一方面，第一凹弧形部426″和第二凹弧形部428″都包含可以具有略微不同的曲率半径r432″、r434″的两个不同的面432″、434″。
回到图13至图17，除了在封闭端404处限定地面接合表面422的作业部412之外，作业部412还可以包括从地面接合表面422朝向开口端406和第一腿部414延伸的上外侧负载表面436。上外侧负载表面436可以包含从地面接合表面422朝向第一腿部414延伸的第一凹弧形负载部440、从第一凹弧形负载部440朝向第一腿部414延伸的第一凸弧形负载部442，以及从第一凸弧形负载部442朝向第一腿部414延伸的第二凸弧形负载部444。由于示出了中心护罩，由限定扫掠路径s的前邻接面446限定的槽420s和第一凹弧形负载部440限定沿扫掠路径s(在本文情况下平行于y轴)投影到x-z平面上的250mm至350mm范围内的曲率半径r440(见图17)。类似地，第一凸弧形负载部442限定沿扫掠路径s投影到x-z平面上的100mm至150mm范围内的曲率半径r442。同样地，第二凸弧形负载部444限定沿扫描路径s投影到x-z平面上的100mm至200mm范围内的曲率半径r444。
如前所述，图18和图19的右手侧护罩400′和图20和图21的左手侧护罩40″具有相对于y轴成角度以匹配铲斗的前边缘的扫掠路径s′、s″。然而，可以类似地描述和测量它们关于上外侧负载表面436′、436″的几何形状。可以针对本发明的任何实施例的任何护罩修改关于上外侧负载表面的几何形状，但是在一些情况下，在使用中可以提供比现有技术中已知的先前护罩更大的强度。
参看图17，每个护罩400具有本体402，该本体限定槽420，该槽包括槽成角度的上支承表面448并且限定在垂直于该槽成角度的上支承表面448的方向上测得的从该槽成角度的上支承表面448到该第二凸弧形负载部444的40mm至120mm范围内的最大距离450。类似地提供和测量最小距离452。
对于护罩的多个实施例，期望有助于确保护罩的槽与铲斗的前边缘紧密地接合。因此，参照图13至图21，每个护罩400可以限定限定前间隙面454的槽420，并且本体402还可以包括靠近第一侧表面408从前间隙面454沿x轴延伸的第一面向后的衬垫456和靠近第二侧表面410(见图14)从前间隙面454沿x轴延伸的第二面向后的衬垫456′。面向后的衬垫456、456′被配置成接触铲斗的前唇部的前表面。面向后的衬垫从前间隙面454延伸大约4mm(+/-1mm)。如参照图22最佳理解的，面向后的衬垫456限定总的面向后的衬垫表面积458(例如，在将每个衬垫的表面积加到一起之后的8500mm2)和具有面向后的衬垫的前间隙面限定总的前间隙面表面积460(例如11200mm2)，并且总的面向后的衬垫表面积458除以总的前间隙面表面积460在.6至.90范围内，并且在一些实施例中可以是大约.75。这些表面积可以通过将它们沿x方向(或沿x轴)投影到y-z平面上来测量。
以类似的方式，本体402还可以包含在槽420中的底间隙面462，该底间隙面462限定具有四个角464和四个面向上的衬垫465的大致矩形配置，该四个面向上的衬垫465定位在沿z方向(或沿z轴)延伸的底间隙面462的四个角处。前中间平台466可以沿z方向(或沿z轴)从底间隙面462延伸(延伸大约面向上的衬垫的距离的一半)并且沿扫掠路径s，将面向上的衬垫465的两个向前示例连接在一起。而且，后中间平台468(延伸大约面向上的衬垫的距离的一半)可以从底间隙面462沿z方向(或沿z轴)延伸，将面向上的衬垫465的两个向后示例连接在一起。面向上的衬垫465可以从底间隙面462延伸大约10mm(+/-1mm)，面向上的衬垫465限定总的面向上的衬垫表面积470(例如10000mm2)，并且底间隙面限定总的底间隙面表面积472(例如17000mm2)，并且总的面向上的衬垫表面积470除以总的底间隙面表面积472在.4到.6范围内(见图23)，并且在一些实施例中可以是大约.588。
如在图15中最佳所见，护罩的本体还可以包含在槽420中的顶间隙面474，该顶间隙面474限定总体上矩形的配置，该配置具有两个后拐角476和定位在两个后拐角476处的两个面向下的衬垫478，这两个后拐角476在负z方向上(或沿负z轴)延伸。面向下的衬垫478可以从顶间隙面474延伸大约4mm。面向下的衬垫478还可以限定总的面向下的衬垫表面积480(例如8500mm2)，并且顶间隙面限定总的顶间隙面表面积482(例如39000mm2)，并且总的面向下的衬垫表面积480除以总的顶间隙面表面积482在.2到.3范围内，并且在一些实施例中可以是大约.218。
本发明的适配器、尖端或护罩的任何实施例的配置，以及可以根据需要或期望来调节相关联的特征、尺寸、角度、表面积和比率。
工业实用性
实际上，诸如铲斗的作业机具可与根据本文所讨论的任何实施例的一个或多个护罩、适配器或尖端一起出售。在其他情况下，可以提供一种套件，该套件包括用于翻新具有一个或多个护罩、适配器或尖端的现有作业机具或新购买的作业机具的部件。还可以设想，护罩、适配器或尖端可以单独设置或与其他护罩、适配器或尖端任意组合设置。
可能需要在苛刻条件下使用作业机具来作出诸如采矿操作的经济努力，并且当经常需要修理或更换护罩、适配器和/或尖端时，可以确定操作条件的严重程度。如果是，则进行操作的用户或实体可选择购买或以其他方式获得使用如本文所述的护罩、适配器和/或尖端的作业机具。或者，可以单独获得单独的护罩、适配器和/或尖端。
其他实体可以根据在本文讨论的任何实施例提供、制造、销售、改装或以其他方式获得具有护罩、适配器和/或尖端的作业机具，或者可以单独地或以任何适当的组合等提供、制造、销售、翻新、再制造或以其他方式获得护罩、适配器和/或尖端。
应当理解，前面的描述提供了所公开的组件和技术的示例。然而，预期本发明的其他实施例可在细节上不同于前述示例。对本发明或其示例的所有引用旨在引用在该点讨论的特定示例，并且不旨在暗示对本发明范围的更一般的任何限制。关于某些特征的区别和歧化的所有语言旨在指示对这些特征没有偏好，但不完全将其排除在本发明的范围之外，除非另有指示。
除非本文另有说明，否则本文中数值范围的列举仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独值并入本说明书中，如同其在本文中单独列举一样。而且，所列举的数字也是该范围的一部分。
对于本领域技术人员清楚明白的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本文讨论的装置和组装方法的实施例进行各种修改和变化。通过考虑本文所公开的各种实施例的说明书和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员将是清楚明白的。例如，一些设备可以与本文所述的不同地构造和运行，并且任何方法的某些步骤可以省略，以与具体提及的不同的顺序执行，或者在一些情况下同时或在子步骤中执行或组合执行。此外，可以对各种实施例的某些方面或特征进行变化或修改以产生另外的实施例，并且各种实施例的特征和方面可以被添加到或替换到其它实施例的其它特征或方面，以便提供另外的实施例。
因此，本发明包括如适用法律所允许的所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖上述要素在其所有可能变化形式中的任何组合。