可松开的联接组件的制作方法

专利名称：可松开的联接组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可松开地将分开的部件固定在一起的联接组件，特别是用于将挖 掘等用的磨损组件的元件固定在一起的联接组件。
背景技术：
挖掘设备通常包括各种磨损部件，以保护下面的产品不致过早磨损。该磨损部件 可以简单地起保护器的作用(例如，磨损盖)或可以有另外的功能(例如，挖掘齿)。在任 一种情况下，希望该磨损部件能牢固地固定在挖掘设备上以防止在使用过程中丢失，而且 还能够取下和安装以便于磨损时更换。为了使设备停机时间最少，希望磨损了的磨损部件 能够容易和快速地在工地更换。为了使因磨损而必需更换的材料量最少，磨损部件通常由 三个(或多个)元件构成。结果，该磨损元件通常包括固定在挖掘设备上的支承结构、安装 在该支承结构上的磨损件和用于将该磨损件固定在该支承结构上的锁。作为一个例子，挖掘齿通常包括作为支承结构的转接器、作为该磨损件的齿尖端 或顶端，和将该尖端固定在该转接器上的锁或夹持器。该转接器固定在挖掘铲斗的前端挖 掘刃边上，并包括向前突出的以确定该尖端的支座的突出部。该转接器可以为单一整体件 或可以由组装在一起的多个元件构成。该尖端包括前端挖掘端和向后开放的容纳该转接器 突出部的插孔。该锁插入该组件中，可松开地将该尖端固定在该转接器上。用于挖掘齿的锁通常为细长销元件，该销元件装配于由该转接器和该尖端二者合 作确定的开口中。如美国专利No. 5469648，该开口可以沿着该转接器突出部的侧面确定； 或者如美国专利No. 5068986，穿过该突出部确定。在任一种情况下，可以使用大锤子插入和 取出该锁。锤子击锁是费力的工作并有伤害操作者的危险。该锁通常紧紧地容纳在通道中，以防止在使用过程中该锁弹出和随之而来的该齿 尖端的丢失。该紧密装配可这样实现通过在确定用于该锁的开口的尖端和转接器中的部 分不对准的孔、通过在该开口中包括橡胶插入件，和/或通过使该锁和该开口之间尺寸接 近。然而，可以理解，增加该锁容纳在该开口中的紧固程度进一步加重将该锁敲入和敲出该 组件的困难与伤害服务人员的危险。另外，该锁一般缺乏使尖端很紧地紧固在转接器上的能力。虽然橡胶插入件对静 止的齿提供一定的紧固作用，但在使用过程中的负荷作用下，该插入件不能提供任何真正 紧固所需的强度。当部件磨损时，多数锁都不能重新紧固。另外，当元件磨损和紧固程度降 低时，许多用在齿中的锁容易丢失。这些困难不是严格地只限于在挖掘齿中使用锁，而且适用于在挖掘作业中使用其 他磨损部件。在另一例子中，该转接器为装配在确定该支承结构的挖掘铲斗的唇部上的磨 损件。虽然该尖端经受齿中的最多的磨损，但该转接器也磨损并需要及时更换。为了适应
3在工地上更换，可用机械方法将该转接器固定在铲斗上。一种普通的方法是使用例如在美 国专利No. 3121289中公开的Whisler型转接器。这种情况下，该转接器形成有骑跨在铲斗 唇部上的分叉腿部。该转接器腿部和铲斗唇部形成有对准的用于容纳锁的开口。在这种环 境中，该锁包括大致C形的筒管和楔形件。该筒管的臂叠置在该转接器腿部的后端上。该 腿部的外表面和该臂的内表面各自向后倾斜而和离开该唇部。然后用普通方法将该楔形件 驱入该开口中以迫使该筒管向后。筒管的这个向后运动使该臂紧紧地将该转接器腿部夹靠 在该唇部上，以防止在使用过程中该转接器运动或松开。如同安装该尖端一样，将该楔形件 敲入该开口中是困难和充满潜在危险的活动。在许多组件中，当需要更换磨损件时，其他因素可进一步增加取出和插入该锁的 困难。例如，相邻元件(例如，侧向插入的锁)的接近(参见美国专利No. 4326348)可在将 锁敲入和敲出该组件时产生困难。细屑也可能冲击容纳该锁的开口，使得接近和取出该锁 困难。另外，在Whisler型结构中，一般必需将铲斗前端向上转动，以提供将该楔形件从该 组件中打出的入口。铲斗的这种取向可使锁的取出困难和危险，因为工人必需从该铲斗下 面进入该开口并用大锤子将该楔形件向上驱动。对于可能很大的拉铲挖掘机铲斗该危险特 别明显。另外，因为在使用过程中楔形件可能弹出，因此普通作法是在多数安装中将该楔形 件临时点焊在其附带的筒管上，这样使取出楔形件更加困难。已经有一些努力来生产用在挖掘设备中的不用锤子击的锁。例如，美国专利 No. 5784813和No. 5868518公开了将尖端固定在转接器上的螺钉驱动的楔形件式锁，美国 专利No. 4433496公开了一种将转接器固定在铲斗上的螺钉驱动的楔形件。虽然这些装置 不需要锤子击，但它们各自都需要很多部件，因此增加了锁的复杂性和成本。细屑的侵入还 可使取出困难，因为细屑增加摩擦并干涉螺纹连接。另外，当使用标准螺栓时，可形成细屑 并且“粘结”在螺纹周围，使螺栓的转动和部件的松开极困难。

发明内容
本发明涉及一种改进的联接组件，用于以安全、容易和可靠的方式将分开的部件 可松开地固定在一起。另外，本发明的锁可通过利用手动或动力扳手而简单地安装和取下。 不需要锤子击打或撬动该锁来进入该组件和从该组件出来。本发明特别适用于与挖掘作业结合将磨损件固定在支承结构上。本发明的锁容易 使用，可以牢固地固定在该磨损组件上，减少将锁打入和打出磨损组件的危险，可以有效地 将该磨损件紧固在该支承结构上。在本发明的一个方面中，在有锥度的锁元件上形成螺纹构造，用于将该锁元件推 入在该组件中的锁紧位置上。然后，该锁元件支承在该组件上，将该组件的元件固定在一 起。与简单地将锁打入适当位置比较，在该锁元件上使用螺纹构造还减少在使用过程中该 锁元件被弹出的危险。在本发明的第一方面中，楔形件和筒管螺纹联接在一起，不用锤子击即可将该楔 形件推入和推出该磨损组件。该楔形件和筒管的直接联接不需要螺栓、垫圈、螺母和其他硬 件，这样可减少部件的数目。这种有效的结构的结果是该锁制造便宜、容易使用、不会因为 部件丢失或损坏或由于细屑或在严酷的挖掘环境中遇到的其他困难而不能工作。另外，可 以有选择地将该楔形件驱入该组件中，以提供预期工作所需要的紧固程度和/或在使用过
4程中磨损后重新紧固该组件。在一优选结构中，该楔形件包括宽螺距的螺纹构造，用于形成大小相当的槽脊段 (land segment)，该楔形件可利用该槽脊段将压力直接加在该磨损组件上，用于将该磨损 件固定在该支承结构上。在一个实施例中，沿着该楔形件的外周边形成螺旋形沟槽，与沿着 该组件的筒管或其他部分的大致槽形凹部中形成的螺旋形隆起部段接合。该楔形件的转动 使该楔形件沿着该筒管运动，进入该磨损组件中和从该磨损组件中出来。该楔形件运动进 入该组件中增加了该锁的深度，从而使该磨损件在该支承结构上的接合紧固。优选的是，提供锁闩组件，以牢固地将该楔形件固定于适当位置和避免在使用过 程中不希望的部件丢失。在一优选结构中，该楔形件形成有齿，该齿与设置在诸如筒管、磨 损件或支承结构一类的相邻元件中的锁闩相互作用。该齿和锁闩允许该楔形件在将该楔形 件更远地推入该开口中的方向上转动，并防止在使该楔形件收回的方向转动。当该磨损件 和/或支承结构开始磨损时，该锁闩还可将该锁保持在该组件中。本发明的锁简单、稳固、可靠和只需要最少的元件。操作者可以容易直观地了解该 锁。不需要锤子击也可使磨损件的更换容易和减少危险。另外，该锁能够有选择地紧固该 磨损组件，使得当该支承结构部分地磨损时，容易重新紧固该磨损件或使原来的安装更好。 这些和其他优点从以下的附图和说明中可以清楚。


图1为根据本发明的将尖端固定在转接器上的联接组件的透视图；图2为根据本发明的锁的侧视图；图3为该锁的楔形件的透视图；图4为该楔形件的放大的部分透视图；图5为该锁的筒管的透视图；图6为具有本发明的联接组件的锁闩的磨损件的透视图；图7为图6所示的磨损件的部分分解透视图；图8为沿着图1的8-8线所取的在组装状态下的该联接组件的横截面图；图9为该锁的另一种筒管的透视图；图10为该另一种筒管的分解透视图；图11为根据本发明的包括该另一种筒管的第二种锁的侧视图；该锁适于在 Whisler型连接中将转接器固定在铲斗唇部上；图12为沿着使用图11所示的锁的另一个磨损组件的纵轴的横截面图；图13为沿着与图12相同的线的包括在该楔形件和支承结构之间的插入件的另一 个实施例的横截面图；图14为在图13所示的另一个实施例中使用的该插入件的透视图；图15为另一个楔形件结构的透视图；图16为再一个楔形件结构的透视图；图17为沿着与图12相同的线的另一个实施例的横截面图；图18为沿着与图12相同的线的再一个实施例的横截面图；图18a为表示在没有托架的锁上使该磨损件偏移的横截面图18b为表示在有托架的锁上使该磨损件偏移的横截面图；图19为省去该磨损件的图18所示的另一个实施例中使用的托架的透视 图；图20为沿着与图12相同的线的另一个实施例的横截面图；图21为沿着与图12相同的线的另一个实施例的横截面图；图22为沿着与图12相同的线的另一个实施例的横截面图；图23为磨损件部分地装配在唇部上的再一个实施例的透视图；图24为在相同取向上的图23的实施例的侧视图；图25为当完全安装在该唇部上时，带有在该唇部中的孔的图23所示磨损件的装 配的部分横截面图。
具体实施例方式本发明涉及一种用于将分开的部件可松开地固定在一起的联接组件。虽然本发明 有更广泛的应用，但它在挖掘作业中将磨损件可松开地固定在支承结构方面特别有用。该 磨损件例如可以为尖端、转接器、盖板或其他可更换的元件。在一优选结构中，锁10包括楔形件12和筒管14(图2-5)。虽然该锁可以用于将 大量的元件固定在一起，图1中所示为将挖掘机齿的部件固定在一起。在本发明的该实施 例中，该锁放置在磨损组件15中，其中该支承结构形成为转接器17，该磨损件被确定为尖 端或顶部19。锁10容纳在磨损组件15中的开口 21中，该开口由尖端19中的孔23和转接 器17中的孔25合作确定，从而可松开地将该尖端固定在该转接器上(图1和8)。虽然该 孔可以为圆形或其他形状，但优选的是，孔23和25各自在纵向上是细长的以防止该楔形件 和筒管不对准。该楔形件12优选为截锥形，带有向着前端18成锥度的圆形的外表面16 (图1-4)。 沿着该楔形件的外表面16形成优选为宽螺距的螺旋形沟槽20形式的螺纹构造22。因此， 在相邻的螺旋形沟槽段之间存在相当宽的螺旋形的槽脊段24。这个槽脊段呈现出压靠在转 接器17中的孔25的前表面31上和筒管14中的凹部36的壁37上的大表面积。该较大的 槽脊段能够使该锁用可接受的应力水平承受大的负荷，并且不需要在该转接器的孔25的 壁上形成螺纹。沟槽20的宽螺距还允许该楔形件快速地运动进出开口 21。在一优选结构中，在该楔形件上的螺纹的螺距大约为1英寸，而形成该螺纹的沟 槽约为1/8英寸宽，但该螺距和沟槽的宽度可以在很宽的范围内改变。优选的是，该沟槽形 成有弯曲的拐角，以形成不易受锤子击打或其他损坏的坚固的螺纹。该楔形件的后端27设 置有转动构造29，以方便与诸如扳手一类的工具接合，来转动该楔形件。在该优选实施例 中，构造29为方形承窝，但也可以使用其他的结构。该楔形件的锥度可以改变，以使该磨损件在该支承结构上的拉紧可以增加或减 小。例如，如果增加该楔形件的锥度，则该磨损件运动至该支承结构上的设定位置的速度增 加，但要消耗紧固力(即，转动该楔形件需要更大的扭矩)。可以设计该楔形件的锥度以与 具体的任务匹配。在所有情况下，只要该楔形件的前端形成得不太小以提供足够的强度，该 锁的固定力就会大致相同。优选的是，该筒管14带有主体26和臂28的大致C形构造(图1，2和5)。在这个 例子中，该臂相当短，从而压靠在尖端19的孔23的后壁部30上(图8)。然而，根据容纳该锁的部件的结构和用途，该臂的具体形状和尺寸可在宽的范围内变化。另外，如果该支承结 构中的开口的尺寸设定成可允许该主体的后壁压靠于该磨损件的开口中的后壁部而且该 筒管被充分锚定，则可以完全省去该臂。同样，在这类结构中，该锁可以反转，使得该楔形件 压靠于该磨损件而且该筒管压靠于该支承结构。该筒管14的主体26形成有大致槽形的凹部36，以容纳该楔形件的一部分(图5)。 该凹部设置有螺纹构造42，将该螺纹构造确定为装配在沟槽20内的至少一个突出部。这 样，可将该楔形件和筒管螺纹联接在一起。虽然该突出部可呈现多种形状和尺寸，但优选的 是，凹部36包括在该筒管上的多个隆起部40以与楔形件12上的沟槽20互补。该隆起部 40形成为与该螺旋形沟槽20具有相同螺距的螺旋段，从而该隆起部容纳在该沟槽中，以便 当转动该楔形件时使该楔形件从该开口运动进出。虽然优选沿着凹部36的全长设置多个 隆起部40 ；但如果需要，可以设置较少或甚至一个隆起部。另外，优选每个隆起部在整个凹 部36的横向延伸；但如果需要，可以具有较小的延伸部。在该优选结构中，该螺旋形沟槽20沿着该楔形件的长度具有相同的螺距。由于该 楔形件形成有锥度，该螺纹的角度改变，随着该沟槽从前端18延伸至后端27，螺纹变得更 浅。这种改变要求在内外螺纹之间有余隙空间，使该内外螺纹可以合作且可避免互相粘接。 这样，这种结构形成相对较松的配合螺纹。作为另一种结构，除了或代替筒管上的隆起部40，可在尖端19中确定的孔23的 前壁部上形成与楔形件上的沟槽20接合的(一个或多个)隆起部。如图6和7所示，可以 简单地由主体62提供该隆起部；但也可以与在筒管14a上包括主体62a类似，在该孔的前 壁部上包括延伸部和/或其他隆起部(如图9和10所示)。同样，(除了或代替其他隆起 部)，可以在转接器17中的孔25的壁结构上形成与沟槽20接合的一个或多个隆起部(或 其他突出部)。在这些方案中，在尖端和/或转接器上形成螺纹构造，不需要将该磨损件固 定在该支承结构上的筒管就可将楔形件插入开口中。可以理解，该尖端中的孔需较小，以允 许在该楔形件和在设置于该开口后壁上的尖端或隆起部中的孔的后壁部之间直接支承接 触。还可使该螺纹构造反向，使得在该尖端、转接器和/或筒管上形成沟槽，以容纳在 该楔形件上形成的螺旋形隆起部。虽然可以利用隆起部在该楔形件上形成螺纹，同时只在 该筒管而不是在该转接器壁上形成沟槽(或反之亦然)，但没有在相对表面上的匹配沟槽， 该隆起部不能形成与槽脊段24 —样好的支承表面。然而，在应力较低的环境中，即使当转 接器壁光滑和/或该筒管中的凹部光滑时，也可以使用在该楔形件上的螺旋形隆起部。在 这种方案中，优选楔形件94具有带有钝的外边缘98的隆起部96 (图15)。然而，可设计在 该楔形件上提供隆起部，以卡入该转接器壁和/或筒管中。最后，该楔形件101可以形成有 攻丝隆起部103，当将该隆起部拧入该组件中时，该攻丝隆起部103在筒管和/或转接器壁 上切出螺纹(图16)。筒管14中的凹部36向着一个末端38形成锥度，以与该楔形件的形状互补，并使 承靠在该转接器上的该槽脊段24的前部定位成大致垂直，以便与转接器17的突出部坚固、 可靠的接触(图5和8)。这个取向可以在将该楔形件紧紧地插入该磨损组件15中时使该 楔形件稳定和减少在元件中造成的应力。在一优选结构中，该凹部的锥度为该楔形件的锥 度的两倍，从而将该槽脊段24的前部放置在垂直方向(如图所示)。可以理解，这个结构的目的是使该槽脊段的前部基本与在严格垂直方向上相反的与该前部接合的元件的壁平行。 在该优选结构中，凹部36带有凹的曲线，该曲线设计成当该楔形件在紧固方向上在其突出 行程的终点时与该楔形件的形状互补。以此方式，该楔形件最好地能够承受所加负荷并且 在紧固过程中不与该筒管粘接。然而，其他的形状也可以。在使用中，当将磨损件19安装在转接器17的突出部46上时，锁10插入该磨损 组件15的开口 21中(图1和8)。优选的是，该锁10作为单独的元件放置在该开口 21中 (即，首先插入筒管)，但在一些情况下可以作为一个单元共同地插入(即，该楔形件部分地 放入该凹部36中)。在任一种情况下，臂28的自由端50放置成与磨损件19中孔23的后 壁部30接合。然后转动该楔形件，将它驱入开口 21中，使得楔形件12的槽脊段24的前部 压靠在孔28的前壁部31上，而筒管14的臂28压在孔23的后壁部30上。该楔形件的继 续转动进一步增大了该锁的深度(即，在平行于尖端在转接器突出部上的运动轴线的方向 上的距离)，使得该臂28将该磨损件19在支承结构17上推得更远。一旦达到所希望的紧 固程度就停止这个转动。通过在容纳锁的开口 21中使用有锥度的楔形件，在该楔形件的大 部分和该开口的壁之间存在大的间隙。结果，来自挖掘作业的细屑通常不会强烈地冲击该 开口。即使细屑确实冲击入该开口中，利用扳手转动该楔形件仍可容易地使该楔形件返回。 该楔形件的锥形使得围绕该锁的开口在所示取向中的该组件的底部上较大。采用这种配 置，当该楔形件松开时细屑会掉出。在该优选结构中，该楔形件的较宽的沟槽也会使细屑从 该锁中释放，并从而避免该锁“粘接”在该组件中。另外，因为有螺纹的楔形件的锥形，只需 稍一转动该楔形件就可快速地松开该组件。如果需要，可以使用橡胶盖等(未示出)来阻 止细屑侵入插孔29中。在一优选结构中，提供了锁闩组件56以将该楔形件保持在该开口中。如图2-4和 图8所示，优选在沟槽20内设置棘轮齿58以与锁闩60合作。通过使该齿凹入该沟槽内， 该齿不会破坏该楔形件和该筒管的螺纹联接或破坏该楔形件与支承结构17和筒管14的接 合。该棘轮齿适于与安装在磨损件16 (图6-8)、筒管14 (图10和12)或支承结构17 (未示 出)任一个上的锁闩60接合。该齿倾斜允许使该楔形件在紧固方向转动，但防止在松开方 向转动。该齿通常只沿着沟槽20的大约1/3长度形成，以保证当完全将该楔形件紧固以备 使用时该锁闩与该齿接合。当然，如果需要，该齿也可以沿着大于或小于该沟槽的大约1/3 长度定位。齿数及其在该楔形件上的位置很大程度上取决于要联接在一起的部件之间的期 望的移动量、以及元件的期望磨损和该锁的再紧固情况。优选的是，该齿沿着该楔形件的后 端(即，该楔形件最宽处)定位，使得该锁闩60牢固地与该齿接合而且该楔形件的应力最 小。然而，其他结构也可以。该齿可以为可反向的形式，它阻止在两个方向不需要的转动， 但允许在扳手等的力作用下转动_即，在足够负荷下棘爪可收回以允许该楔形件在紧固或 松开方向转动。另外，还可省去该齿。另一种方案是设计锁闩60，将力加在该楔形件上，以 用摩擦力阻止该楔形件在使用过程中的无意转动。优选锁闩60包括主体62和弹性件63，它们装配在腔64内，该腔64在一个孔23 中开放(图6和7)。该主体设置有与该楔形件12上的棘轮齿58接合的棘爪65。该弹性 件压紧棘爪65形成与棘轮齿的接合，并且当将该楔形件的较宽部分驱入该开口 21中时允 许该主体收回至该腔中。在该优选结构中，主体62包括与筒管14上的隆起部40互补的螺 旋形隆起部66，S卩，该隆起部具有相同节距并定为成与隆起部40的轨迹匹配。由于操作者将该筒管放置在开口 21中，因此腔60可容纳主体62，带有能使该主体按需要偏移以保证 隆起部66与隆起部40互补的间隙。该间隙不需大(例如，在较大的系统中，约为0.03英 寸)，因为筒管的调节范围小，它可利用臂正确地放置在确定孔23的壁上。另外，因为沟槽 20从楔形件12的前端18伸向后端27，因此沟槽20的宽度可形成得较窄。以此方式，即使 开始不对准，该沟槽也可以容易地与筒管14上的隆起部40和主体62上的隆起部66接合， 并且当该沟槽变窄时逐渐使主体62偏移而与隆起部40对准。优选该主体62可用粘合剂 (或通过铸造)与弹性件63粘接，而该弹性件63又通过粘合剂粘接在腔64中。然而，该主 体和弹性件可利用摩擦或其他手段保持在腔64中。虽然可以使用其他材料，但该主体优选 由塑料、钢或任何其他提供防止在挖掘机工作过程中该楔形件转动所需的力的材料以及橡 胶弹性件构成。在使用中，隆起部66容纳在沟槽20中。当该楔形件达到紧固位置时，棘爪65与 齿58接合。然而，由于齿的倾斜和提供有弹性件63，当该楔形件在紧固方向转动时，该锁闩 支撑在该齿上。棘爪65与齿58锁紧，以防止该楔形件反向转动。当利用扳手在松开方向 转动该楔形件时，该棘爪设计成与主体62断开。使该棘爪断开的力在预期由扳手加的正常 力以内，但仍比通过正常使用挖掘齿加在该楔形件上的扭矩大得多。或者，可以提供槽或其 他装置，允许该锁闩收回和该棘爪与该齿脱开以便于该楔形件反向转动。在由于表面磨损 导致齿松开后，隆起部66和隆起部40放置在沟槽20中起到使该楔形件保持在开口 21中 的作用。或者，锁闩60可以放置在沿着转接器17中的孔25的前壁部51形成的腔内。当安 装在尖端19上时，该锁闩将如上述起同样作用。另外，如果需要，可将一插入件(未示出) 放置在楔形件12和孔25的前壁部51之间。该插入件可以像筒管14中的凹部36 —样包 括带有隆起部的凹部；或简单地具有光滑的凹部以容纳该楔形件。为了更大的机械优点或 其他理由，可以利用该插入件充满该转接器(或其他支承结构)中的大的开口的空间，或适 应带有较小螺距的螺纹的楔形件；并且还提供可承靠在该转接器上的大的表面积。另外，可 使该插入件的前表面与孔25的前壁部51配合，以增加该转接器和该锁之间的支承面积，并 因而减小在部件中产生的应力。还可以使用锁闩等来保持该插入件在适当位置。在该插入 件中还可提供如锁闩60 —样的锁闩。在另一个实施例(图9禾P 10)中，锁10a的锁闩60a安装在形成于筒管14a的凹 部36a中的腔64a中。如同锁闩60 —样，优选锁闩60a包括带有螺旋形隆起部66a和棘爪 65a的主体以及一弹性件63a。锁闩60a的工作方式与上述的锁闩60相同。不论该锁闩是 否安装在筒管、磨损件或支承结构上，该楔形件上的齿58用相同方式形成。如图9所示，隆 起部66a作为一个隆起部40的继续部分设置。虽然，所示的锁闩60与最接近该楔形件的 后端27的隆起部40对准，但该锁闩可以在沿着凹部36a的任何地方形成。如果重新放置 该锁闩，则在楔形件12上的齿58也需要在沟槽20中重新放置以与锁闩60a的棘爪65a接合。锁10a示出带有适于用在Whisler型结构中的筒管14a (图11和12)。然而，带有 如锁闩60a —样的锁闩的筒管可用于将尖端固定在转接器上，将盖板固定在唇部上，或将 其他单独的元件固定在一起。在所示的实施例中，筒管14a的臂28a形成有内表面70，当该 臂从主体26a向远处伸出时该内表面岔开以与通常形成于Whisler型转接器17的后端上的倾斜表面72啮合。在使用中，该转接器17的分叉腿部74骑跨在挖掘铲斗的唇部76上。 每个腿部包括与在唇部76中形成的孔80对准的细长孔78。对准的孔78、80合作确定容 纳锁10a的开口 82。与锁10 —样，优选锁10a可作为单独的元件安装，而筒管14a则首先 安装在开口 82中；但也可以作为一个单元安装，而楔形件12则只部分地放入凹部36a中。 在任一种情况下，一旦将锁10a插入开口 82中，在紧固方向转动该楔形件，将该楔形件驱入 该开口 82中(图12)。这种驱动作用继续，直至该筒管的臂充分地抓住该转接器放在唇部 上为止。当在腿部74上有细长孔78时，需要将该锁闩安装在筒管14或唇部80上。然而， 当使用这种细长开口时，为了将该组件保持在紧固状态，在磨损开始出现后，可按这种结构 的需要重新紧固该锁。上述使用齿的各种锁的实施例也可用在Whisler型连接中。如上所述，可以设置插入件90在该支承结构中的孔的前壁部和该楔形件之间作 为锁的一部分(图13和14)。在所示实施例中，除了插入件90以外，锁10b与锁10a相同， 因此使用共同的附图标记。优选该插入件包括后表面91，当该楔形件在完全前进位置时，该 后表面提供与该楔形件的形状互补的光滑的凹部，但其他形状和/或提供容纳在沟槽20中 的隆起部(除了或代替隆起部40)也可以。为了防止在楔形件转动过程中插入件运动，优 选该插入件包括与唇部76焊接的唇部92。然而，可以使用锁闩或其他手段来固定该插入件 在适当位置。该插入件起到的作用是保护该唇部不受磨损和/或填充在该唇部或其他元件 中的大的开口。可以利用根据本发明的锁将其他形式的转接器(或其他磨损件)固定在铲 斗唇部上，例如在2003年4月30日提出的、题为“用于挖掘机的挖掘刃边的磨损组件 (Wear Assembly for the Digging Edge of an Excavator)，，白勺同时待审白勺专禾串 i青 No. 10/425，606中公开的，这里全部引入该专利申请作为参考；或在2003年4月30日提出 的、题为“用于挖掘用的挖掘刃边的磨损组件(Wear Assembly for Excavating Digging Edge)”的同时待审的专利申请No. 10/425, 605中公开的，这里全部引入该专利申请作为参 考。可以使用其他各种备选结构来提供附加的支承或减小在使用过程中的该楔形件 内的应力，从而延长元件的寿命。作为一个例子，楔形件12和筒管114(图17)被示出将转接器119固定在挖掘铲 斗的唇部176上，该楔形件12和筒管114基本上具有与筒管14a相同的构造(虽然其他 变型也可以)。在这个例子中，虽然挡块块体不是必要的且可以省略，但转接器119的腿部 124的末端适于装配在挡块块体120上用作附加支承。另外，在楔形件12和该唇部中开口 180的前壁之间的插入件190设置有延伸的臂192，以使该唇部的内外表面重叠。这些延伸 的臂提供对插入件的附加支承和可将该臂焊接在该唇部上的增大的表面。可以理解，为了 适应增加的臂的长度，可在该转接器内设置间隙193。在另一个例子中(图18和19)，在插入件190a和楔形件112之间设置托架200。 优选托架200包括承靠在该楔形件(虽然其他表面也可以)上的槽形后表面202 (像图14 中的插入件90的表面91 一样)和弯曲的凹形的前表面204 (即，大致围绕横轴弯曲的)。 在该实施例中，插入件190a的后表面191a与托架表面204互补使得大致围绕横轴弯曲(代 替例如图14中所示的插入件90的垂直轴)。然而，大致如同筒管14a或插入件90容纳楔 形件12 —样，托架200的前表面204也具有凹形弯曲的形状，以确定容纳插入件190的大致垂直的槽。然后，该插入件190a的后壁191a将具有互补的凸形或隆起表面的形状，可放置 在所形成的槽内。该槽和隆起表面也可颠倒，使该槽在该插入件上以及该隆起表面在该托 架上。唇部176中的开口 180的前壁可形成有凸的壁以便直接靠紧托架200的前表面204， 但插入件190最好来保护该唇部并能够与现有的唇部结构配合。当使用转接器119时，所加负荷将使该转接器腿部174在纵向偏移，S卩，沿着唇部 176的内外表面向前和向后偏移。虽然使用挡块块体120会限制向后运动，但腿部仍力图 拉向前。任何情况下，腿部的这种偏移可将很大的压缩负荷加在楔形件上，并在该楔形件上 产生应力，这可缩短使用寿命。通过使用托架200，该楔形件12和托架200可围绕插入件 190a旋转(即，围绕大致横轴)，以适应腿部的另外的偏移，从而减小在楔形件中的应力，因 此增加该楔形件的使用寿命。例如，如图18a和18b所示，在该转接器的前端加向下的负荷将使转接器119的上 腿部沿着唇部176的内表面向前偏移。当不使用挡块块体120时，下腿部会伴随着向后偏 移。在本例子中，上腿部的这个向前偏移可将大的压缩力加在楔形件上并形成一定大小的 过盈配合H，该过盈配合通常被楔形件的压缩所适应。如图18b所示，当使用托架时，该上腿 部的向前偏移至少部分地被该托架的偏移所适应，使得过盈配合h的大小小于对于转接器 腿部的相同向前偏移量的过盈配合H。楔形件的偏移可以使锁自动调节，以增加承受负荷的接触表面积，从而减小局部 敲击锁元件(特别是楔形件)或对锁元件其他损害的可能性。在另一个实施例中(图20)，托架210包括将要放置在插入件190b的凹的后表面 上的弯曲的凸的前表面212 (即，围绕大致横轴弯曲)。在该实施例中，如以上对托架200所 述，在负荷作用下，该托架和楔形件可偏移以适应转接器119的腿部的偏移。作为另一个备选结构(图21)，托架220形成有具有偏置构造的前表面224。更具 体的是，前表面224包括上部225和下部226，每个都具有如在托架210中使用的凸的弯曲。 前表面224的中心部分227具有切出凹部的凸的弯曲表面，优选其原点的曲率半径与该上 部225和下部226相同。插入件190b具有互补的后表面。因此托架220的工作方式与托 架210基本相同，但更薄以便用在唇部176和转接器119的较小的开口中。作为另一种方案，托架230可与切短的楔形件112 —起使用以适应转接器腿部174 的偏移。在该实施例中也去除了筒管。更具体的是，与托架210基本相同，托架230包括凸 的前表面234。然而，托架230还包括靠紧下腿部174的延伸的臂231，以代替筒管14。另外，托架可以同样与传统楔形件和筒管结构(即，不转动的楔形件)一起使用， 以使锁进行同样的偏移，更好地适应该腿部的偏移。在另一个实施例中(图23-25)，筒管314与磨损件319形成整体形成。在这个结 构中，盖板319或其他磨损件包括一对骑跨在唇部376上的腿部374。一个腿部374a (在这 个例子中为内腿部)形成有用于容纳楔形件12的开口 378。筒管314铸造成(或用其他方 法形成)腿部374的整体部分，以形成开口 378的后壁。筒管314设置有如上述用于筒管 14a(或筒管14)的相同前端结构。筒管314还进一步从腿部374的内侧375突出，以装配 在唇部376的孔380内，靠在后壁381上。腿部374b比腿部374a短，能够使磨损件319转 动到唇部376上，并将盖板314放入开口 380中。在图23和24中，磨损件319部分地围绕 唇部376旋转，盖板314则大致放在唇部376的孔380内。一旦磨损件319完全装配在唇部376上，则如上所述插入和紧固楔形件12。 本发明的锁也可用在各种不同的组件中以便将分开的部件固定在一起。虽然本发 明特别适用于将尖端固定在转接器上，以及将转接器或盖板固定在唇部上，但本发明也可 用于固定挖掘作业中的其他磨损件，或简单地固定可以或不可以用在挖掘作业中的其他分 开的元件。另外，以上的讨论涉及本发明的优选实施例。在不偏离由权利要求书所确定的 本发明的精神和较宽方面的条件下，可以有各种其他的实施例，以及作许多改变和改进。
权利要求
一种挖掘设备的磨损组件，包括支承结构、安装在该支承结构上的磨损件和可松开地将该磨损件固定在该支承结构上以保护挖掘设备不受磨损的锁；该支承结构和该磨损件配合确定用于容纳该锁的开口，该锁只包括楔形件，该楔形件为向着该楔形件的前端成锥度，该楔形件形成有沿着楔形件外表面形成的第一螺纹构造，该第一螺纹构造可与该开口中的壁上的第二螺纹构造螺纹连接，使得该楔形件的转动将该楔形件运动至该开口中以将该锁紧固在该开口中并将磨损件在支承结构上推得更远。
2.如权利要求1所述的磨损组件，其中该楔形件上的第一螺纹构造由螺旋形沟槽确定。
3.如权利要求2所述的磨损组件，其中该沟槽具有大螺距，使得该楔形件的外表面的 大部分存在于该沟槽的每一对圈之间，为该锁提供支承表面。
4.如权利要求1所述的磨损组件，还包括用于将该锁在紧固状态下固定在该开口中的 锁闩。
5.如权利要求4所述的磨损组件，其中该锁闩安装在该磨损件上。
6.如权利要求1所述的磨损组件，其中该楔形件是有锥度的，使得在该楔形件的大部 分和该开口的壁之间存在大的间隙。
7.如权利要求1所述的磨损组件，其中该楔形件的后端设置有转动构造，以方便与用 来转动该楔形件的工具结合。
8.如权利要求1所述的磨损组件，其中该楔形件上的第一螺纹构造的角度随着该沟槽 从前端延伸至后端而变得更浅。
9.如权利要求1所述的磨损组件，其中该开口中的该第二螺纹构造在磨损件上确定。
10.如权利要求1所述的磨损组件，其中该开口中的该第二螺纹构造在支承结构上确定。
全文摘要
本发明公开了可松开的联接组件。一种包括楔形件(12)和筒管(14)的锁(10)用于将组件的分开的元件可松开地固定在一起。该楔形件(12)和筒管(14)螺纹连接在一起，不用锤子击或撬动就可将楔形件驱入和驱出该组件中的开口。该楔形件(12)和筒管的直接联接不需要螺栓、垫圈、螺母和其它硬件，从而使部件数目减少。结果，该锁制造便宜、容易使用且不会因为部件丢失或破坏或由于细屑或在严酷挖掘环境中遇到的其他困难而变得不能工作。另外，该楔形件(12)可被驱入该组件中以提供预期作业所需的紧固程度，和/或在使用过程中发生磨损后重新紧固该组件。优选设置锁闩组件(56)，以将该楔形件(12)牢固地固定在适当位置并避免在使用过程中部件的丢失。
文档编号E02F9/28GK101824835SQ20101016394
公开日2010年9月8日 申请日期2004年4月29日 优先权日2003年4月30日
发明者特里·L·布里斯科 申请人:爱斯科公司