挖掘齿的制作方法

文档序号:43010970发布日期:2025-09-16 02:06阅读:77来源:国知局

本发明涉及一种挖掘齿,更具体地说,是一种小型挖掘齿,为一种小型的,常称作“挖沟机”用的齿。

挖掘机的齿重一般在5~10磅之间。它们可装在挖沟机上或小型的胶轮以及履带式拖拉机的铲斗上。从历史上说,齿尖和接合件不是用销子连接起来的。通常,接合件上有一凹下部位。当将齿尖加热之后即可敲进接合件中,并在凹下部位,彼此卡紧。更换齿尖需要4个小时,同时还利用一焊接专用车加热齿尖。通常的情况是,焊接专用车驶出车间并达到机器所在地。然后加热原有齿尖的侧边,然后,操作者和他的助手即可将齿尖敲出来。之后,装上新齿尖,再加热其侧壁,然后将它们的冲子冲入到接合件端部的凹入部位中。

美国专利2,885,801提出了利用焊接专用车以减轻这种费时操作的方法,使齿尖的侧面较齿尖的其余部位的韧性大些以利于将它冲凹。然而,安装和拆卸的劳动量很大的。另外的办法是将整个淬过火的钢侧面敲进去,也就是,不再利用801专利的韧性钢特性,而是产生一种弹性锁定作用。然而,其操作性能并不令人满意。因为当受拉时,即可将齿尖从接合件上来下来。之后,需再次加热齿尖的侧面,并将其敲进接合件的凹入部位中,以便产生足够的锁定力。例如,当挖沟机向后移时,即可产生一种将齿尖从接合件上拉开的力。挖沟机为了挖得更深而常向后移。当机器后移时,齿尖有可能钩住岩石,这样便对齿尖产生了拉力。

本发明可克服先有技术的所有缺点,特别是在使齿尖侧面变形,需要艰苦的体力劳动方面。本发明所利用的是齿尖或接合件上的,沿纵向伸出的舌片和与之配合的凹坑的卡紧作用,以及螺旋线的作用。螺旋线将齿零件的凹座和端部连接在一起。美国专利4,335,532对端部和凹座做了更具体的说明。

重8~22磅的齿,用于中型的胶轮或履带机器上。它们常使用一种钢和橡胶夹层的侧面夹紧办法。本发明不需要将锁定成本加入到机器成本中去,并可消除由于安装和拆下侧面夹紧件时所产生的“关节断裂”的现象。

当将卡紧作用(将舌片卡在与此零件相配的凹坑中)和螺旋线(将相应零件的端部和凹座连接在一起)结合起来之后,在安装和拆卸齿尖时,就不需要花费很多时间和力量了。这样,外界拉力将不可能将齿尖从接合体上拉下来,因为要做到这点,则拉开的力中必须有可产生旋转动作的分力。更具体地说,为产生锁定效果,使齿尖和接合体卡紧的过程和位置是这样设计的:当齿尖相对于端部转动快结束时,即卡紧。

本发明还提出了一种新颖的,将接合件固定到挖掘机的支承部位,例如铲斗前缘上的方法。借助于在接合体的接触面上开焊缝槽的办法,就可以将接合件固定位,不管焊缝是否破裂。此槽可产生一种有利的剪切锁定作用,它可以防止接合体丢失。自然,焊接的方法可以将接合件固定到挖掘机的铲斗前缘上。此方法已广泛地应用了许多年,美国专利即,4,238,896号对此做了说明。然而,还没有人认识到这种方法的好处,通过凹坑实现多次锁定,不管焊缝是否开裂或脱落。

结合附图对本发明加以说明如下。

图1所示为根据本发明提出的一种形式的齿的分解透视图;

图2所示为一与图1类似的视图,但是从底部向上看的;

图3所示为图1和图2所示齿的装配件的视图;

图4所示为一部分断面的放大图,此图示出了锁止装置,此装置可使齿尖和接合件牢固地连接起来;

图5和图6所示为沿图4中的相应A~A和B~B线所取的断面图;

图7所示为上述示意图表示的齿尖的侧视图;

图8所示为齿尖的俯视图;

图9所示为接合件侧视图的部分放大图。此接合件安装在挖掘机的铲斗前缘上。此图仅画出了挖掘机的一部分;

图10所示为图9所示接合件的俯视图;

图11所示为沿图9所示C~C线所取的断面图;

图12所示为一分解后的透视图,此图基本上是从上方对一变型齿所取的视图。此种齿是根据本发明的技术设计的;

图13所示为图12所示的齿分解的另一透视图,与图2所取的视图基本上是对应的;

图14所示为将图12和图13所示的齿的齿尖和接合件安装后的透视图;

图15所示为将图14所示的组件安装到挖掘机铲斗前缘后侧视图;

图16所示为沿图15所示的D~D线所取的断面图。

首先看一下图1~3,标号10用来代表挖沟机上用的齿。然而,将本发明提出的齿制成大型齿也是有利的。齿是由接合件11和齿尖12组成的。

齿尖有一前伸的铲土尖部13和一后伸的凹座14,参见图1。

图中所示的接合件为一种一条半腿型的,即有一上杆15和一下杆16。它们可用来卡在挖土铲斗前缘的上下表面上。图9示出了铲斗前缘的前面部分17。

在此前面部分处,接合件11有一端部18,见图1。前端18是按我的美国专利4,335,532设计的,它上面有一些螺旋线。螺纹线最好是由相邻的端部表面向上伸展形成的,如图1所示的19。齿尖12的凹座14是连接部位,其凹座与端部18适配,其中的螺旋线是由邻近的凹座表面构成的槽20。

在图1~11所示的实施方案中,接合件端部18上还有一些使其稳定的表面,如图1所示的21处,即邻近端部18的最前面部位或顶部。

一般说来,形成螺旋线(或槽)的面是彼此嵌在一起的,在它们的端头处,一般为一平面。这样便可能有效地经受得住外力的弯曲分力。任一作用于图2所示的力F都可分解为弯曲和推力分力B和T。

螺旋线可起锁定齿尖12于接合件11上的作用,另一锁定作用是卡爪装置(22),从图4可以清楚看出。在此图中,卡爪装置22包括有齿尖12上向后伸展的舌片23和与之配合的接合件11上的凹槽24(见图2)。

在操作时,将齿尖12沿齿的纵向轴运动,即可安装到接合件11上。纵向轴与推力分量T平行。当将凹座14初步放到端部18上之后,由于它们的上面有螺旋19和20,所以齿尖12需要做转动运动。

当齿尖逐步向后移动时,但其后端面25(见图2)尚未与接合件11的前凸肩26(见图9)接触之前,舌片23将以类似于棘轮的动作嵌入到凹槽24中。更具体地说,舌片和凹槽的形状是按这种要求设计的,在相对旋转运动接近完成时,它们将很容易卡在一起。

例如,如图4所表明的那样,舌片23的后伸部分在27处加厚,这样便可支承于凹槽的前侧壁上,见图4上下左侧部分所示的箭头。如图所示,部位27不仅加厚了,而且还向里突出,即向安装轴的方向突出因而遮住了凹座的与其相邻的部分。

同样地,凹槽24的向凹入,凹入到与其相邻的部位下方,请将图1和图2与图4进行比较。由此可以知道,在某些情况下,端部可以不伸展至28(见图9),在这种情况下,凹槽24可位于接合件11的凸肩部位29处,舌片23的加厚部位27即不会超出凹座14。总之,舌片的后面可产生卡住作用,而且很难卸下来。如图7和图8所示,当在舌片(以此固定于端部上)的远端处有凸肩(23a处)或如图4所示,使其加厚时,则卡住得更牢。不管端部的形状如何,根据本发明都可设计出一种“易进难出”型的齿。

附图第2页上的图7~11,清楚地画出了起锁定作用的螺旋线。所示构造可保证将接合件11焊接到铲斗前缘17上。

正如图9所示的那样,接合件包括有一由上下后伸的杆15和16构成的杆身。杆15和16紧贴在铲斗前缘上、下表面30、31上上杆15的底面32紧压在铲斗前缘的表面30上,而下杆16的顶面33则紧压在铲斗前缘的表面31上。图11清楚地显示出这种情况。

接合件的上杆15和下杆16有纵向延伸表面34、35的分界线上。在防止由于焊接出现问题所引起的不良的后果,这种设计是特别有利的。例如,如果一焊缝沿图9左侧的线38出现裂纹时,则任一种促使接合件11前移,也即向图9的右方移动的力,便会受到由后壁40(位于槽36的顶端,槽中有受到剪切力作用的焊缝38′的残留部分)产生的抗力,很明显,由于开有切口,因而其断面形状有所改变。切边可呈直线斜面(如图示)或弧形面(丁字形)。

如图示,我在上、下杆15、16上设计了焊缝槽,这样,即便焊缝在许多处破裂,也可使接合件夹在铲斗前缘上,这样便有可能使操作者发现问题,并进行修理。在过去,当焊缝出现毛病后,接合件即从铲斗前缘上掉下来。这时,除非操作者能找到另一个同样的齿,否则当挖斗或铲斗再次动作时,将使铲斗前缘严重损坏。当铲斗前缘损坏后,便需要大修了,因为将铲斗前缘从挖土机上拆下来是很费事的。

现在看一下附图12~16。这些图示出了本发明的其它种型式,图12~16与图1~11的重要差别有:齿尖112上设计有端部118而接合件111上则设计有凹座114。同样地,舌片123和凹槽124的位置也颠倒了,见图13。

将连接部位颠倒过来,不仅仍保持了如图1~11所示的转动卡紧双重锁定的优点,而且还具有更大的抗弯曲负荷的优点。

例如,在图1~11所示的实施方案中,弯曲负荷主要作用在端部18的尖端或端部,即起固定作用的面21上。如图7所示,这些面相距d距离。而齿尖112的端部118,其形状是均等的,弯曲负荷(即主要的作用力分力B,在挖掘时,此力将遇到抗力,因为推力分力T将作用于挖掘机强度最大的部位)将作用于接近于根部的较大的断面D(图15)上。这些差别的重要性可从下述事实中看出,即对弯曲负荷的抗力,与深度或厚度呈指数关系变化,即R=(bd2)/6。这就意味着,对一定大小的端部来说,存在有一较大的强度。还意味着,对一定的设计强度来讲(通常称为“破断力”),图12所示实施方案的端部118,可较图1所示的端部18小得多。因为,前者的抗力是由近而较大的断面产生的,后者则是由远而较小的断面产生的。当考虑到这种情况,即在接合件在磨损尚未达到需要更换的程度之前,更换5~10个,有时20个的齿尖时,上述的情况就变得很有意义了。以前,熟悉这方面情形的工人,当齿尖报废时,曾试图尽量少扔掉一些金属。所以,从第二次世界大战以来,商业方面卖的齿,普遍都是常有凹座的齿尖。现在,第一次出现了与此情况不同的情况,即凹座与端部的位置相互颠倒了。这种齿只有在长期的实践中,其优点才能被人们认识到。目前,对它尚无法预测,但可以认为,这种情况终将出现,因此本实施方案具有大的强度对重量比。

上面已对本发明进行了详细描述,但在不超出本发明的精神和范围内,还可作出许多变更。

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