专利名称：磨耗总成的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于固定磨耗元件至铲斗或类似物的磨耗总成。
背景技术：
呈转接器、护罩等形式的磨耗元件一般固定至铲斗的前边缘。此种磨耗元件常须承受严苛的状况，以及沉重的负载。因此，磨耗元件在使用一段时间后需要替换。通常磨耗元件制造成可承受挖掘操作的严格考验，且在磨损后仍可替换。韦氏(Whisler-style)固锁配置长久已来已用以将磨耗元件机械性地连接至铲斗的唇部。此种锁大体上由楔形部以及C字形夹或短管构成。虽然楔形部通常被钉至总成中，但在美国专利第4，433，496号及第5，964，547号公开的组合中，楔形部在压力下自螺钉拉至定位。美国专利申请公开第2004/0216336号公开一种锁，其中楔形部为锥形螺纹元件，其被转动以将楔形部驱入及驱出总成。图19公开被连接至唇部16的常规韦氏护罩21的一个示例。如图所示，该唇部包括挖掘边缘25、内表面27以及外表面29。轴向延长的孔31在挖掘边缘后方的位置处延伸通过该唇部。孔31具有大体呈直线的前壁33以及包括阶梯37的后壁35。该阶梯包括渐缩表面39，随着从挖掘边缘25向后延伸而自内表面27逐渐尖细。护罩21包绕着唇部16的前端25，且其备有沿着内表面27延伸的内脚41以及沿着外表面29延伸的外脚43。内脚41包括贯穿孔47，当护罩21置于唇部上时，该贯穿孔大体上与孔31对齐。孔31及贯穿孔47共同界定通道49，在其中容纳适于将护罩21可释放地固持至唇部16的锁51。贯穿孔47包括毗邻内脚41的磨耗表面55的阶梯53。与孔31中的阶梯37相同的是，阶梯53包括渐缩表面57，该表面随着其自挖掘边缘25向后延伸而自内表面27逐渐尖细。如此，渐缩表面39、57相对于唇部16的中心轴大体上以相同的倾斜度向后岔开。锁51包括楔形部61以及夹或短管63。短管63具有备置大体呈垂直的本体65以及两个轴向延伸的臂67、69的C字形构形。上臂67适合于装配在阶梯53中，而下臂69适合于装配在阶梯37中。臂67、69各备有倾斜内壁71、73，该内壁配合并抵靠相应渐缩表面39、57。当本体65在通道49中向下延伸时，本体65的前表面界定向前倾斜(相对于垂直线)的斜面75。楔形部61具有前及后集中壁81、83。集中壁83在架设及使用时抵靠斜面75，用于在通道49中与锁51形成紧密配合。如图19中所示，集中壁83及斜面75备有互连脊部85，用于确保在该表面之间稳定且确实的接触。为达成架设的目的，首先护罩21固定在唇部16上，使得贯穿孔47大体上与孔31对齐。然后，短管63置于界定的通道49中，而臂67、69插入阶梯37、53中。由于渐缩表面57及内壁71的倾斜，若短管未固持于适当位置，则短管易于通过通道49向前向下滑动。因此，短管不时地会通过唇部滑动，并掉落至地上，工人须自铲斗下捡起。此步骤可能会很困难，尤其是在晚上架设的情形。此外，在铲斗下的爬行可能会带给工人危险。因此，短管63必须在楔形部61架设至总成中时固持定位。为了承受挖掘操作时的严苛考验，楔形部必须十分紧密地配合在通道49中。由于须要较大的锤子，以架设楔形部至总成中，工人容易在敲打时被掉落下的碎片伤到。当迫使楔形部61进入通道49时，臂67、69向后推动超过渐缩表面39、57。如此造成护罩21被拉动成紧靠挖掘边缘25，而内脚41夹靠着唇部16。此紧密的配合可承受可能会施加至磨耗元件的重且多种的负重。施加至短管臂的相当大的力量可能会造成臂的伸展。此伸展会减少锁固持在磨耗元件上，且常会造成锁的故障。
发明内容
本发明涉及一种改良的磨耗总成，其用来固定磨耗元件至挖铲设备等。本发明涉及一种锁总成，其用以固定磨耗元件至基部。例如，所发明的锁可用以固定护罩或其他磨耗元件至铲斗的唇部，以避免现有技术的问题。在本发明的一个方面，改良的短管与楔形部并用，用于固持磨耗元件至定位。该短管至少形成有一个在其上端的侧向延伸臂，以取代用于常规C字形短管中的一轴向臂。如此，当架设楔形部时，短管可以容易地支撑在该总成中。该短管不会通过开口掉落，且不须特别采取动作以避免其掉落。因此，磨耗总成的架设较容易，且较不危险。此外，侧向的支撑减少短管伸展的风险。在优选结构中，上侧向臂自短管本体的各侧边向外延伸，用于大体上界定T字构形。备有上侧向臂的短管可与多个下臂并用，例如，轴向臂、下侧向臂、或其他适于接合唇部的下脚和下部分的支持部。在任一组合中，上及下臂的内臂优选以向后方向向外倾斜，用于施加大体上备直在韦氏锁中的后夹力。相似地，在本发明的另一方面中，该磨耗元件形成有开口，该开口具有至少一个短管支持部，该支持部用以容纳及支持备有侧向臂的短管。优选地，该磨耗元件形成有侧凹槽，其作为该锁容纳开口的各侧边的短管支撑。如上所述，此新颖结构体可使磨耗元件较容易地且较少造成使用者伤害地组合在唇部，或其他设备上。
图1为根据固定至铲斗的唇部的本发明的磨耗总成的轴向横截面图。图2为该磨耗总成的放大部分横截面图。图3为该磨耗总成的部分顶视图。图4为该磨耗总成的轴向横截面透视图。图5为根据本发明的短管的侧视图。图6为该短管的前视透视图。图7为该短管的后视透视图。图8为根据本发明的楔形部的透视图。图9为根据本发明的锁总成的透视图。图10为根据本发明的磨耗元件的透视图。
图11为在磨耗元件中的贯穿孔的放大部分透视图。图12为无楔形部的本发明的另一磨耗总成的上透视图。图13为无楔形部的本发明的该另一磨耗总成的底视透视图。图14为无楔形部的本发明的该另一磨耗总成的立体透视图。图15为备有部分地架设至磨耗总成中的短管的该另一磨耗总成的透视图。图16为该另一磨耗元件的透视图。图17为适于与该另一磨耗总成并用的唇部的一部分的底视透视图。图18为根据本发明的第二个另一磨耗总成的轴向横截面图。图19为现有技术的磨耗总成的轴向横截面图。
具体实施例方式本发明涉及磨耗总成100，其中磨耗元件102可松开地连接至挖铲设备103 (图1-4)。在此应用中，磨耗元件102为护罩，其连接至铲斗的唇部。然而，磨耗元件102可为连接至其他设备的其他物品(例如，转接器，翼状物等)。此外，在本文中为了方便参考附图进行解释，使用前、后、上或下这类相对术语，但其他方位亦是可能的。在一个实施例中(图1-4)，护罩102安装在常规唇部16上。虽然在图1中的唇部与图19稍有不同，但为方便起见，以相同的标号代表唇部及其元件。该特定的唇部结构不是本发明的必要特征，而根据本发明的总成可与不同的唇部并用。锁104包括楔形部106以及短管或夹108，用于可松开地固定护罩102至唇部16(图1-9)。短管108包括本体；至少一个且优选是两个上臂112;以及下臂114。下臂114以与下臂69相同的方式形成在常规短管中；即，下臂114轴向地自本体110向后延伸。下臂114亦有倾斜内表面116，该表面靠着唇部中形成的渐缩壁39。然而，与常规短管不同的是，短管108包括接合护罩102的至少一个侧向延伸的上臂112。在该优选结构中，上侧向臂112自本体110的各侧边118以横向向外延伸，用于与本体110界定大体上T字形构形。在该优选结构中，楔形部106具有圆锥形状，且备有形成在其外表面122上的螺旋形螺纹120，优选为螺旋形凹槽。该楔形部大体上根据待审的美国专利申请公开No. 2004/0216336及美国专利申请案No. 10/824，490中公开的楔形部形成，其内容加入本文中作为参考。短管108包括相对于垂直线倾斜的前斜面126，用于毗接楔形部106的外表面122。斜面126优选包括槽128，并备有大体上与楔形部106的曲度配合的凹表面，但亦可使用其他凹的构形，以提供楔形部所需的支撑。亦可使用其他形状的斜面，只要楔形部及短管的毗接在使用时足以稳固地定位在总成中即可。该槽可大体上沿着本体110的整个长度或部分长度延伸。无论如何，螺纹形成部130备置在该斜面126上，且在此实施例中，在槽128内，用于与楔形部106的螺纹120配合。螺纹形成部130可如图所示地沿着槽128的整个长度或部分长度延伸。磨耗元件102形成有前工作端134、内脚136以及外脚138 (图1-4及图10-11)。与已知护罩一样，内脚136优选较外脚138长，但亦可使用其他配置(例如，图18中的脚长度是相同的)。内脚136包括贯穿孔140，其大体上与在唇部16中的孔31对齐，用于共同界定通道141。然而，与常规的护罩21不同的是，贯穿孔140包括至少一个且优选是两个沿着侧边144延伸的短管支持部142 (图10、11)。在一优选结构中，短管支持部142为部分地延伸通过贯穿孔140中的内脚136的凹槽或阶梯。在该优选结构中，各短管支持部或凹槽142包括在大体上V字形构形下的支持表面146以及止挡部148，但亦可使用其他形状。支持表面146优选自挖掘边缘25向后倾斜地延伸，自唇部16向外倾斜，但亦可使用其他构形。支持表面146相对于唇部的倾斜优选与在唇部16中的渐缩或倾斜壁39相同，但方向相反。止挡部148优选自唇部以向前方向倾斜。作为一个示例，支持表面146相对于唇部16设定大约18度，且相对于止挡部148大约90度；但各角度亦可使用其他范围的角度。短管108的各侧向臂112容纳在护罩102的相应短管支持部或凹槽142中(图1-4)。在优选结构中，各上臂112包括支持表面152及止挡部154，用于配合并接合支持表面146及其中容纳上臂的凹槽142的止挡部148 (图3、4、10及11)。支持表面152倾斜，用于大体上配合护罩102中的支持表面146的倾斜，而止挡部154倾斜以大体上配合止挡部148的倾斜，但其他形状亦是可能的。当短管108架设在通道141中时，短管108的支持表面152靠着护罩102的支持表面146，而止挡部154靠着止挡部148。表面146、152及148、154的接合阻止短管通过通道141而掉落。当楔形部106插入时，支持表面146、152以及止挡部148、154的V字形构形亦支持短管108于适当位置。为架设锁104，短管108首先置放在通道141中，使得下臂114设定在阶梯37中，而上臂112设定在短管支持部或凹槽142中。在工人或其他人不须额外地固持的状况下，凹槽142支持短管在其适当位置下，以容纳楔形部。因此，短管不再通过唇部掉落至地面上。此外，工人不会在架设锁时遭到伤害。插入短管108后，楔形部106安装在孔31的前壁33以及短管108的斜面126之间的通道141中。在优选结构中，楔形部106包括工具接合结构体156，如扳手的套管。楔形部106的螺纹形成部120与短管108的螺纹形成部130接合，且该楔形部绕着其轴158转动，用于拉动楔形部至通道141中。当楔形部被驱动至该开口中时，短管108向后方推动，使得支持表面152压靠着支持表面146，而内表面116压靠着渐缩壁39。然后，短管108的上及下臂112、114可向后地推动护罩102成与唇部16紧密配合，并靠着唇部16的内表面27夹住内脚136，用于稳固地连接磨耗元件至该铲斗。较靠近短管的垂直轴的上臂112的定位亦可减少上及下臂在使用时会分开地伸展的倾向；亦即，上臂的此新定向减少了常规短管中所述臂容易伸展的问题，使得在使用时短管108的上及下臂112、114较不会变形。短管108优选包括在槽128中的孔穴160 (图6)。固持器162优选以橡胶、泡沫或其他弹性体形成，且固定在该孔穴中，用于朝向楔形部106的外表面122向外按压。当在挖掘操作中使用铲斗时，该固持器可阻止楔形部的松脱。当然，亦可使用其他种固持器以阻止松脱。在另一实施例中(图12-17)，短管108a形成有下侧向臂114a，以及上侧向臂112a。唇部16a形成有下短管支持部37a (图17)，而不是常规的轴向阶梯37 (图19)。上侧向臂112a可与臂112具有相同的结构。短管108a被转动90度，用于架设至通道141a中(图14及15)。尤其是，短管108a先转动，使得下侧向臂114a大体上与磨耗元件102a的内脚136a的向后延伸方向平行地延伸，即，相对于通道141a的向前及向后方向。如此，短管可插入通道141a中，直到下臂可设定在侧阶梯37a中。侧阶梯37a形成在唇部16的外表面中，用于与上述的护罩102的侧阶梯142具有相同的结构。护罩102a形成有不对称的侧阶梯或凹槽142a、142a’，因而在置放下臂114a至侧阶梯37a中时，适于转动短管108a(图12、14及15)。尤其是，阶梯142a优选具有较阶梯142a’长的轴向形状，且无止挡部，用于允许前上侧向支持部112a摆动(在架设时)至阶梯142a中。阶梯142a’具有大体上与阶梯142相同的支持表面以及止挡部。唇部、锁或磨耗元件亦可具有其他改型。例如，磨耗元件的下脚可延伸，且备置用以容纳短管或下臂的凹槽，而非唇部结构(图18)，例如公开在美国专利申请案2004/0216334中，而该申请案的内容加入本文中作为参考。上及下短管支撑体的形状以及支持表面及止挡部的构形可改变。以锤打方式固定的楔形部可与根据本发明的短管并用，而非转动楔形部。通过单独螺钉元件或由多个部分构成的螺钉元件驱动的楔形部亦可与使用新颖的侧向臂的短管并用，该螺钉元件施加扩张力。此外，不同的嵌入物(例如在唇部中的孔的前壁及楔形部之间的嵌入物)可包括在贯穿孔中，用于改良该总成的固锁性或磨耗性。
权利要求
1.一种磨耗元件，用于连接至挖掘铲斗的唇部，其中，该唇部具有内表面、外表面和延伸通过唇部的至少一个贯穿孔，该贯穿孔开在内表面和外表面中的每一个中，并具有限定在内表面与外表面之间的肩部，该磨耗元件包括在挖掘过程中与材料接触以将材料聚集到铲斗中的前端；沿着唇部的内表面延伸的内脚，该内脚包括靠着唇部的内表面的内表面、相反的外表面、和延伸通过内脚的孔，在磨耗元件位于唇部上时，该孔与唇部中的贯穿孔大体上对齐，以接收用于将磨耗元件保持到唇部的锁；沿着唇部的外表面延伸的外脚，该外脚比内脚短，并终止于贯穿孔的前方；内脚中的位于孔的每一横向侧的凹槽，每个凹槽开在该孔中和内脚的外表面中，以接收锁的侧向突出的臂；以及每一凹槽中的支持表面，与锁的相应臂接触，使得磨耗元件保持到唇部。
2.根据权利要求1的磨耗元件，其中，每一支持表面沿向后方向远离唇部倾斜。
3.根据权利要求2的磨耗元件，其中，每一支持表面沿向后方向以均匀的斜度倾斜。
4.根据权利要求1的磨耗元件，其中，在内脚与外脚之间限定出间隙以接收唇部，并且该间隙侧向开放以容纳唇部的超出磨耗元件的侧向延伸部。
5.一种磨耗总成，用于连接至挖掘铲斗的唇部，其中，该唇部具有内表面、外表面和延伸通过唇部的至少一个贯穿孔，该贯穿孔开在内表面和外表面中的每一个中，并具有限定在内表面与外表面之间的肩部，该磨耗总成包括 磨耗元件，具有在挖掘过程中与材料接触以将材料聚集到铲斗中的前端、沿着唇部的外表面的外脚、以及沿着唇部的内表面延伸的内脚，该内脚包括在磨耗元件位于唇部上时与唇部中的贯穿孔大体上对齐的孔； 短管，被接收到磨耗元件的内脚中的孔和唇部中的贯穿孔中，该短管包括本体、从本体向后突出以与唇部的贯穿孔中的肩部接触的下臂、以及一对上臂，每一上臂从本体侧向突出以与磨耗元件的内脚接触；和 楔形部，在短管前方被接收到磨耗元件的内脚中的孔和唇部中的贯穿孔中，该楔形部包括前端和后端、向前端逐渐尖细的外表面，以及从后端延伸到前端的纵向轴线，该楔形部能够在贯穿孔中轴向移动，使得楔形部沿向下方向的移动使磨耗元件紧密地保持到唇部，且楔形部沿向上方向的移动使楔形部能够移除并使磨耗元件能够从唇部释放。
6.根据权利要求5的磨耗总成，其中，短管包括螺纹形成部，楔形部的外表面具有与短管的螺纹形成部接合的螺旋形螺纹，使得楔形部的旋转使楔形部沿向下和向上方向轴向移动。
7.根据权利要求6的磨耗总成，其中，短管的下臂包括与贯穿孔的肩部接触的内表面，每一个上臂包括与磨耗元件的内脚接触的内表面，并且该下臂的内表面沿向后方向从上脚的内表面岔开。
8.根据权利要求7的磨耗总成，其中，磨耗元件包括位于孔的每一侧的支持表面，使得每一个上臂的内表面与支持表面中的一个接触。
9.根据权利要求8的磨耗总成，其中，侧向臂的内表面和磨耗元件的支持表面均沿向后方向向上倾斜。
10.根据权利要求9的磨耗总成，其中，磨耗元件的每一个支持表面以均匀的斜度沿向后方向倾斜。
11.根据权利要求8的磨耗总成，其中，短管的上臂的内表面位于短管的下臂的内表面的前方。
12.根据权利要求5的磨耗总成，其中，凹槽在孔的每一侧限定在外脚的外表面中，使得每个所述凹槽接收短管的侧向臂中的一个。
13.一种用于锁的短管，该锁用以固定磨耗元件至挖掘设备，该短管包括 本体，用于容纳于由磨耗元件以及挖掘设备确定的开口中，该本体具有前壁以抵接楔形部、相对的后壁以及一对侧壁，并且，该本体还包括上端和下端，纵向轴线延伸通过上端和下端；一对上臂，每个上臂在本体的上端、基本上垂直于本体的纵向轴线、从侧壁侧向延伸；以及位于本体的下端的至少一个下臂，上臂和下臂与本体固定成一体式构造。
14.根据权利要求13的短管，其中，一个所述下臂与本体轴向对齐地从本体的后壁向后延伸。
15.根据权利要求14的短管，其中，一个所述下臂从本体的每个所述侧壁侧向地延伸。
16.根据权利要求13的短管，其中，每个上臂包括支持表面，该支持表面大致面向下，并向上和向后倾斜，以接触磨耗元件上的互补表面，并将磨耗元件保持到挖掘设备，并且，每个上臂包括与支持表面大致配置成V字构形的止挡部。
全文摘要
本发明公开一种用以固定多个磨耗元件至挖铲设备的磨耗总成，在该总成中使用短管，该短管与楔形部并用，用于支持该磨耗元件于适当位置。该短管在其上端形成有至少一个侧向延伸臂，以取代例如用于常规C字形短管中的轴向臂。如此，当该楔形部架设时，该短管可容易地支持在该总成中。该短管不会通过该开口而掉落，因而不须特别的措施以防止其掉落。当该楔形部被驱入该通道中时，该短管亦支持其本身在适当位置。因此，该磨耗总成的架设较容易且较不危险。此外，侧向的支撑减少该短管遭遇伸展的危机。
文档编号E02F9/28GK103046611SQ20131001341
公开日2013年4月17日 申请日期2006年12月4日 优先权日2005年12月21日
发明者罗伯特.麦克拉纳汉, 特里.L.布里斯科 申请人:爱斯科公司