用于土方机械的挖掘机铲斗的磨损件的更换系统的制作方法

1.本发明涉及一种用于土方机械的挖掘机铲斗的磨损件的更换系统，其包括能够在挖掘机铲斗上紧固或构成的承载结构，所述承载结构具有突出部和替换件，所述替换件具有袋状的空腔，所述替换件能够借助于空腔可松开地插到承载结构或承载结构的在那形成的突出部上。


背景技术：

2.在挖掘工作期间，土方机械的挖掘机铲斗承受来自挖掘材料的极端载荷。这对于采矿作业即露天开采或地下开采的土方机械而言更是如此。那里使用的铲斗由铸钢制成的基本结构组成，所述铲斗在磨损关键部位设有可替换的磨损件作为保护，所述磨损件然后可以在运行一段时间后可以换新。作为这种磨损件的实例提到铲斗齿以及在铲斗的铲刃或侧壁的区域中的挡板。用于齿的各个适配器也可以可替换地构造。因为这些磨损件在需要时被替换，所以其在基本承载件上的紧固必须设计为是可松开的。
3.上述系统在市场中作为所谓的地面接合工具(ground engaging tool，get)已知。在此，突出的特点是在挖掘机铲斗唇缘上构成相应的齿适配器，所述齿适配器用于容纳实际的齿。插接的齿在适配器上的固定借助于插接栓销进行，所述插接栓销水平地或竖直地插过适配器和齿。除了适配器，所使用的栓销也必须承受产生的载荷，因此必须相对大地确定所述适配器的尺寸。这然而具有以下缺点，即栓销的尺寸延长了在齿还有适配器之内的相应大的栓销孔，由此会造成适配器结构(或齿)变薄弱。
4.此外，竖直或水平栓销在运行期间承受剪切力，所述剪切力通常可以导致栓销变形。然而，变形的栓销使栓销连接的分离变得困难从而使齿的替换变得困难。如果还有栓销连接的区域中的松散物料的聚积以及聚积的污物的压实也附加引起栓销变形，则栓销可能不能被移除或仅能够以大的耗费被移除。
5.此外，前述适配器和齿部件的制造带来一定的困难。在齿部件和适配器制作为铸件制造时，孔是在冷却过程中的重要点，因为所述孔使热量集中。这会导致在铸造过程中砂芯处的冷却裂纹或损坏。在结构中的孔附加地诱发应力集中，所述应力集中对于部件的疲劳寿命是不利的。


技术实现要素：

6.在此背景下，本发明涉及一种用于挖掘机铲斗的磨损件的此类更换系统的优化，以便可以克服前述缺点。
7.所述目的通过根据权利要求1的特征的更换系统实现。更换系统的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
8.因此，提出一种用于土方机械的挖掘机铲斗的磨损件的更换系统，尤其用于采矿作业的土方机械。这种更换系统在技术术语中也被称为“地面接合工具(get)”。更换系统主要涉及铲斗齿在挖掘机铲斗的适配器上的设置。然而，本发明决不应该限于适配器和齿之
间的这种连接，而是可以毫无问题地应用于齿部件直接在挖掘机铲斗的唇缘上的设置。此外，本发明适合于将齿适配器本身紧固到挖掘机铲斗的唇缘上。最后，本发明还能够用于将所谓的挡板(abdeckung)紧固到唇缘上，尤其在齿适配器之间的区域中或也在挖掘机铲斗的侧壁上。代表不同的可能性，下文总是提到载体结构以及可松开地紧固在所述载体结构上的替换件。
9.根据本发明提出，为了将替换件紧固或固定在承载结构上，设有至少一个附加的连接元件，所述连接元件经由第一连接机构与承载结构连接并且经由另外的第二连接机构与替换件连接，所述第二连接机构与第一连接机构实体分离。这两个连接机构中的至少一个连接机构基于可松开的连接，以便保证替换件的替换性。
10.通过所述措施，可以放弃承载结构的或替换件的主要的、损害构件耐用性的改型(如孔)。替代于此，为了连接，使用呈连接元件形式的附加的材料。用于一方面在连接元件和承载结构之间和另一方面在替换件和连接元件之间的连接的独立连接机构的实现还使得系统相对于产生的剪切应力是更耐抗的。
11.连接机构中的一个连接机构可以是永久连接，例如呈焊接连接或也呈粘结连接形式。组装的元件的一部分的一件式的实施方案也可以是可行的。
12.根据一个优选的实施方式，所述连接机构中的一个连接机构在环周侧安置在承载结构或替换件上。然而，优选的是，在承载结构上的环周侧的紧固，因为承载结构的尺寸通常设计得比插到承载结构的突出部上的替换件的尺寸更小。所述连接机构中的一个连接机构优选夹子状地构成，例如u形地，如楔形槽、槽-榫连接或燕尾槽连接。根据一个优选的实施方式，连接元件由此至少部分地包围承载结构。理想地，安置在承载结构上的连接元件的环周大致对应于替换件在连接区域中的环周，即连接元件和替换件的外表面是近似齐平的。
13.根据更优选的实施方式，第二连接机构产生作用到连接元件上的拉力，由此所述连接元件优选轴向地被拉向替换件的方向。
14.第一连接机构例如可以由一个或多个纵向槽或还有竖直槽形成，要连接的部件的相应的引导突出部接合到所述纵向槽或还有竖直槽中。理想地，槽的定向根据第二连接机构的拉力来选择。
15.根据一个优选的实施方式提出，承载结构具有一个或多个楔形的纵向槽，连接元件的一个或多个楔状的引导突出部接合到所述纵向槽中。通过实施为纵向槽可以提出，由此连接元件可沿纵向方向在承载结构的环周上移动，尤其朝被插接的替换件的方向。由于槽的楔形的实施方案，槽宽度是可变的，使得所述槽宽度理想地朝替换件的方向减小。由此，连接元件朝替换件的方向的轴向移动引起槽和引导突出部之间的力配合的提高。
16.替选地同样可以提出，纵向槽替代于此在连接元件的区域中，尤其在连接元件的夹子形状的内侧上形成。相应的引导突出部随后设置在承载结构上。在此例如也适用的是，槽宽度沿纵向方向减小，使得在连接元件朝替换件的方向轴向运动时实现承载结构和连接元件之间的形状配合。
17.根据一个优选的实施方式，连接元件的前述轴向运动通过连接元件和替换件之间的第二连接机构产生。由连接机构施加的拉力引起连接元件的轴向移动，从而引起第一连接机构的固定。
18.尤其替换件和连接元件之间的螺旋连接已被证实为适合的第二连接机构。由此能连续地设定拉力。
19.可考虑的是，具有再拉紧装置的螺旋连接的实施方案。可考虑的是，为了该目的，在螺旋连接的区域中引入至少一个弹性的部件，例如环或垫片，以便由此可以借助于引入的弹性补偿变形。
20.同样特别有利的是，替换件和连接元件之间的螺旋连接具有在替换件的环周面上和/或在连接元件的表面上的一个或多个袋状的留空部。螺旋连接的组成部分，例如螺母或螺栓头，能受保护地嵌入这些凹口中，这尤其减少了其在土方工程期间的污染。还防止螺旋连接的组成部分干扰地伸入反铲铲斗的工作区域中。
21.根据另一实施方式可以提出，连接元件经由至少一个附加的固定元件固定在承载结构和/或替换件上。在此，所述固定元件更少地用于等静压固定，而是相反作为纯安全防护措施用于以下情况，即第一和/或第二连接机构失效。固定元件应当在此情况下防止连接元件的损失。
22.还可以提出，连接元件，尤其当所述连接元件设置在承载结构或接头件的外环周上时，附加地用作为用于承载结构的磨损保护。
23.除了根据本发明的更换系统外，本发明还涉及一种用于土方机械挖掘机铲斗，尤其用于采矿作业的土方机械，其具有至少一个根据本发明的更换系统。因此，能省去关于挖掘机铲斗的其他优点和细节，因为这些优点和细节完全地对应于关于更换系统的前述实施方案。
24.此外，本发明同样涉及一种具有根据本发明的挖掘机铲斗的土方机械。因此同样可以省去另外的实施方案。
附图说明
25.下文，借助于一些实施例示出本发明的其他优点和特性，所述实施例在各个附图中示出。附图示出：
26.图1示出根据本发明的挖掘机铲斗的侧视图，包括挖掘机铲斗的唇缘的细节视图；
27.图2示出承载结构连同呈铲斗齿形式的替换件的示意视图；
28.图3示出贯穿根据本发明的更换系统，包括新型的连接元件的剖面图；
29.图4示出根据第一实施方式的更换系统；
30.图5示出根据第二实施方案的更换系统；
31.图6示出根据本发明的更换系统的俯视图；
32.图7至9示出根据图6的实施例的多种改型。
具体实施方式
33.图1提出关于用于采矿设备的土方机械的挖掘机铲斗的结构设计方案的简要概述。示图示出铲斗的立体侧视图以及铲斗的铲刃的细节图。所示出的挖掘机铲斗基本上由底板6连同其上设置的侧板7构成。在底板6的前棱处存在唇缘1，所述唇缘是挖掘机铲斗的刀板。在所述唇缘1上安装有多个中间适配器2，所述中间适配器同样能够可松开地与唇缘1连接。适配器2用于容纳实际的铲斗齿3。在齿3之间可以安装有挡板4作为磨损保护。相同情
况可以针对侧板7的端棱实现，在所述端棱上可以施加相应的磨损保护元件5。
34.根据本发明，在此涉及将各个构件2至5紧固在挖掘机铲斗上。下面示出尤其借助于将铲斗齿3紧固在中间适配器2上的根据本发明的机械装置。然而要指出的是，根据本发明的想法同样适合于将适配器2紧固在唇缘1上以及适合于将可能的齿3直接紧固在唇缘1上。同样好地，连接机构也可以用于将挡板4安装在唇缘1上以及将挡板5安装在铲斗的侧板7上。
35.图2现在示出由适配器2和可插在其上的齿3构成的这种系统的原理。适配器2形成具有相应的用于容纳齿3的突出部2a的承载结构。齿3具有相应的袋状的空腔3a，所述空腔大致对应于承载件2的突出部2a的体积。在图2的右侧视图中，齿3至少部分地插到承载结构2的突出部2a上。
36.齿3是磨损件，其时不时地必须被替换。因此，在两个部件2、3之间的可松开的连接是强制需要的，这根据本发明借助于呈连接元件10形式的附加部件实现。如在图3的实施例中所示，所述附加部件在环周侧施加在适配器2的表面上并且经由第一连接部位11与适配器2牢固连接。与第一连接部位实体分离的第二连接部位12在连接元件10和齿3之间实现。通过所述措施，尤其使用附加的连接元件10，所述连接元件经由两个分离的连接部位11、12与相应的部件2、3连接，可以进一步消除现有技术的缺点。尤其，可以理想地保持承载结构2即适配器的形状，因为不再需要使承载件2的结构削弱的孔。相同情况当然也适用于齿3的设计方案。
37.一个具体的实施例能从图4中获得，图4在左侧示出齿3和适配器2之间的接口的侧视图并且在右侧绘出沿着轴线x-x的剖面。在本实施方案中，连接元件10构成为一种夹子，其套装在适配器2的上侧上并且至少部分地包夹适配器的侧壁。
38.在连接元件10的侧壁内部形成纵向槽13，所述纵向槽在适配器2上的安装位置中沿齿3的轴向方向延伸。纵向槽13的槽宽度朝齿3的方向增加。适配器2的相对置的侧面构成为具有互补的引导突出部15，所述引导突出部同样沿齿的轴向方向延伸并且其宽度朝齿3的方向同样增加。为了安装，将连接元件10套装到适配器2上并且在那沿轴向方向朝齿3的方向移动。由于槽宽度相对于引导突出部14的宽度略小，引起适配器2和连接元件10之间的力配合更靠近连接元件地朝齿3的方向移动。
39.齿3和连接元件10之间的连接通过另一独立的连接机构建立。所述连接机构引起作用到连接元件10上的拉力，由此所述连接元件沿轴向方向被拉向齿3的方向。
40.引导突出部或纵向槽的设置和形成也可以是略微改变的。根据图5，在此槽13在适配器2的侧区域中形成，而在连接元件10的侧壁的内侧上设有匹配的引导突出部14。与图4的实施例不同，在此槽或引导突起部沿轴向方向朝齿3汇聚，即槽13的或引导突出部14的宽度朝齿的方向减小。然而，连接元件10的安装类似于根据图4的实施方案进行。
41.连接元件10和齿3之间的连接机构可以如在图6中所示构成为螺旋连接15。通过拧紧螺旋连接15将拉力施加到连接元件10上，使得所述连接元件轴向地朝齿部3的方向被拧紧。
42.在图6的实施例中同样可见的是，螺旋连接的各个组成部分嵌入地置于连接元件10的以及齿部3的外直径上的相应的凹口16中。由此，所述组成部分不伸入铲斗的工作空间中并且还在某种程度上免受被容纳的松散物料的影响。
43.图7至9示出对于图6的实施方案的细微改变，在其中构成与附加的再拉紧装置的螺旋连接。根据图7，在此使用简单的弹性垫片17，所述弹性垫片设置在螺纹和螺栓头之间并且通过其弹性可以补偿可能的变形。在图8的实施例中，实现在用于安放垫片17的连接元件中附加的袋状部18。在图9的实例中附加地使用弹性环19。