具有一可調換角齒的角保護系統的製作方法
2023-06-16 20:56:31 2
專利名稱：具有一可調換角齒的角保護系統的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及用於一角保護系統的一可調角齒，更具體地涉及可調換角齒的結構以及與安裝其上器械的關係。
為了保護諸如裝載機料鬥之類器械的角，過去人們已採用了各種不同的角保護系統。這些角保護系統通常含一可調換角齒，它應經受正常工作時相當大的工作壓力。所述可調換角齒可以為單齒型，也即與地面接觸的部分和與器械固定的部分為一體和整體的，或者它可以為這樣的形式，即一適配器與器械固定而一可調換尖端與適配器導引端固定並用來與地面接觸。大多此類設計通過一個或多個螺栓與器械可拆卸地固定，同時具有安裝在可調換角齒上的載荷傳遞凸緣，這樣能將力傳遞到所述的器械。理想的是要具有一種設計簡單而又確保力保護從導引端尖端傳輸至器械的良好條件。同時也要求可調換角齒與器械牢固的固定相連而在工作中不會移動。在過去一些設計中可以發現，由於形成器械角的零件是彼此焊接的，所以在器械底部與用來把角齒固定到器械的孔之間難以保持合理的公差。因而，在這種設計中比較有利的方式是，在可調換角齒上，不存在直接將載荷傳遞到堅硬的切割邊緣底部的區域。
一些已有設計具有的另一問題是，為了將載荷有效地從尖端導引側傳輸到器械，所述的可調換角齒變得十分複雜且用普通的鍛造加工製造困難很大。V.A.斯對普(V.A.Stepe)1977年2月15日發表的第4，007，550號美國專利，G.R.荷萊特(G.R.Klett)1978年2日7日發表的第4，071，967號美國專利，以及G.R.荷萊特和J.A.茜因斯(J.A.Thies)1980年1月8日發表的第4，182，057號美國專利，均轉讓給有關發明的受讓者，這些發明已提出了可調換角齒，它提供載荷從導引側尖端傳遞到器械的裝置同時進一步提供將適配器可拆卸地與器械固定的裝置。雖然，它們均有現有存在的問題。更具體地說，每個角適配器都具有一外側垂直部分和一內夾板，所述內夾板與器械角的一部分夾層相互配合同時必須通過一螺栓或其他連接裝置來固定。其結果是，裝配期間需要用螺栓來緊固，以試圖保證元件不會相對於器械角移動。由於一種兩夾板的設計在上述提及專利中的應用，因鬆動的公差而需要提供在夾板間足夠大的公差間隙，以使在極壞的公差條件下角齒與器械角相貼配。具有所需間隙的雙夾板設計在夾板側與插在當中的器械角之間留有一個間隙。為了在角齒和器械角之間提供一緊密的連接，所述的間隙必須通過加固裝置(螺栓)達到緊密的貼合。為了緊密連接一般需多次的扭力，它部分地或全部地用以閉攏所述的間隙，而結果是一個「松」連接。其結果是，在正常工作條件下，角齒很容易相對於器械齒移動，從而要求螺栓吸收所有附加的載荷而不是通過螺栓和接合連接共同承擔所述附加的載荷。這樣造成的「松」連接在載荷傳遞凸緣中產生磨損，同時產生一朝向內夾板的槓桿作用而使夾板損壞。在連接似乎是緊密而實際上由於採用大量的用來閉合間隙的緊固力矩致使並不緊密配合的情況下，工作中作用於螺栓上的附加拉力可導致螺栓的伸長或受壓，從而更加引起一「松」的連接。另外，因這些設計的構造不允許用產生更堅固元件的鍛造加工進行生產，所以通常必須用一鑄造加工進行生產。
V.A.斯對普1976年7月6日發表的第3，967，398號美國專利，已轉讓給該發明受讓方，圖示了一種可調角齒，它通過僅僅可調角齒的一側部分與器械的角部分用螺栓固定，但存在的問題是這種設計結構事實上無法通過通常的鍛造加工方法進行生產。此外，這種設計之載荷的傳遞特性主要利用所述的螺栓而不具有附加的載荷傳遞裝置以承受螺栓上的張力或剪切力。
V.A.斯對普1977年9月13日發表的第4，047，312號美國專利，已轉讓給該發明受讓方，圖示了一種在器械一側同時也在器械底部用螺栓固定的設計。這種設計同樣證實了製造方面的諸多困難，且在容器角的組成物彼此焊接時產生容器角配對的許多問題。當容器角組成物焊接在一起時保持容器角的公差困難就更大。
本發明直接克服上述實施中的一個或多個問題。
從本發明的一方面而言，提供一可調換角齒組件且適宜應用在具有通常縱向向前的工作運動方向的器械上，還有一垂直側壁構件和一與所述垂直側詮辜嗔囊緩嵯蚍胖玫那懈畋咴怠Ｋ隹傻骰喚淺葑榧皇室擻米髕饜檔惱騫辜囊喚遣糠鄭渲遼僖徊糠滯ǔＴ諂饜蕩怪輩啾詮辜洗怪倍ㄏ頡Ｋ黿遣糠志哂幸壞家咴擔揮詰家咴瞪系牡諞緩偷詼睪紗萃乖擔約捌渲卸ǔ齙牡諞緩偷詼住Ｋ鱟榧購幸喚淺藎媒淺縈幸揮美從牘ぷ魑鎝岷系囊壞家瞬糠鄭鴕揮腖齙家瞬糠終辶擁摹⒉⑹視謨虢遣糠摯剎鸚讀擁奈捕瞬糠幀Ｋ鑫捕瞬糠志哂幸壞錐瞬糠鄭揮氳撞懇徊嘞嗔牡ゴ怪輩嗝娌糠鄭約捌瀋嫌虢遣糠值諞弧⒌詼鬃芭涫倍宰嫉牡諞弧⒌詼祝氳撞肯嗔囊幌蚯安糠趾痛怪輩嗝娌糠種潿ㄓ幸豢漲唬目誄衫肟齙家瞬糠趾痛怪輩嗝娌糠值姆較潁褂卸ㄔ謁魷蚯安糠稚喜⒎直鷯虢遣糠稚系牡諞弧⒌詼睪紗萃乖底芭涑啥緣摹⒑械諞緩偷詼睪紗荼礱嫻囊輝睪紗薟糠幀 就本發明另一方面來說，提供了一角齒，它適於器械上的使用，所述角齒含一用來與工作物結合的導引端部分，以及裝配時適用於把角齒連接到器械上同時與所述導引端部分相連的一尾端部分。所述尾端部分也具有一底部，與底部一側相連的一單垂直側面部分，該部分中具有第一和第二孔，還有一與所述底部相連的向前部分和垂直側面部分之間確定的一空腔，空腔朝離開所述導引端部分和垂直側面部分的方向開口。所述前向部分上確定一載荷傳遞部分並且一面的伸展通過所述單垂直側面部分上的第一和第二孔中心，也經過前向部分上的載荷傳遞部分。
在可調換角齒組件和器械之間仍保持著一有效的載荷傳遞關係的同時可調換角齒組件和器械間保持一緊密配合的問題通過本發明得到解決，這是因為本發明用兩個螺栓將角齒的單垂直側面部分與器械的垂直側面構件固定，而不需要將兩塊側面的夾板夾在所述垂直側壁構件之間。所述可調換角齒組件在角齒上以及在垂直側壁構件上提供的載荷傳遞表面成這樣的關係，即來自角齒導引側緣的力傳入器械而使所述螺栓不經受不必要的張應力或剪切應力。此外，由於角齒與器械成緊態的固定，所以沒有朝向所述垂直側壁構件載荷傳遞凸緣的角齒的、反覆的「錘擊」，否則的話通常會導致所述垂直側壁構件載荷傳遞凸緣的變形。
圖1為一等角圖，它表示了本發明一實施例含有的一角齒組件和一工作器械的一部分;
圖2為圖1一部分的一側視圖，它進一步表示了部分角齒組件相對於器械的關係;
圖3為圖1和圖2所示組件的頂視圖，它表示角齒組件和所述器械間的關係;
圖4為一等角圖，它表示了本發明另一實施例含有的一角齒組件;
圖5為一等角圖，它表示了本發明另一實施例中含有的一器械上的角齒組件。
參照附圖1至圖3，一可替換的角齒組件10被用於一器械12上，所述器械12僅作部分圖示，它具有一通常縱向向前的工作位移方向。所述器械12具有垂直側壁構件14和一與所述垂直側壁構件14相連的一橫向切割邊16。
角齒組件10含一角部分18和一角齒20。如圖1和圖2所示，所述角部分18是器械12垂直側壁構件14的一整體構件，並通過焊接固定。但所述角部分18和垂直側壁構件14可認為是一體，而角部分18最好是一個分離構件焊接在所述垂直側壁元什14上。如圖1和圖2所示可清楚地看到，角部分18通常成垂直方向在器械12的垂直側壁元件上。所述角部分18具有一導軌面22，第一和第二孔24、26限定其中，同時第一和第二載荷傳遞凸緣28、30被限定在所述導軌面22上。如圖2所示，在所述載荷傳遞凸緣28、30的交界處形成一銳角。
所述角齒20，含如圖1所示的一連接器32，一可調尖端部34，以及一定位組件36。所述角齒20具有一導引端部分38，用以接合工作物，它如圖1所示含所述可替換尖端部34和所述適配器32的一鼻端部分40。角齒20還具有一尾端部分42，它與引導端部分38的至少一部分整體形成同時它適用於與角部分18可分離連結。
所述尾端部分42具有一底部44，一與底部一側相連的單垂直側面部分46，和一向前部分48，該向前部分與所述底部44和所述垂直側面部分46相連。空腔50是由底部44，向前部分48，垂直側面部分46以及開口所圍成的區域，所述開口的方向為離開所述引導端部分38和垂直側面部分46的方向。第一和第二孔52，54定位在所述單垂直側面部分上。所述尾端部分42也具有限定在所述向前部分48上的一載荷傳遞部分56。所述載荷傳遞部分56具有第一和第二載荷傳遞表面58，60，它們分別與固定在所述垂直側壁構件14角部分18的第一和第二載荷傳遞凸緣28、30配對。如圖2所示，在所述載荷傳遞表面58、60結合處形成一銳角「A」，它的尺寸大小與所述載荷傳遞凸緣28、30結合處所形成的銳角相等。
如圖2所示，所述載荷傳遞部分56與所述角齒20的底部44隔開，這樣在裝配時所述底部44用不著與所述器械12的任何部分固定定位。一平面62經過所述單垂直側面部分46上的所述第一和第二孔52、54中心，它同時經過所述載荷傳遞部分56和所述導引端部分38。
參照圖4，圖4所示的角齒20不同於圖1至圖3所示的角齒20之處僅僅在於角齒為一「單齒」(unitooth)設計。在這一結構中，導引端部分38為一體設計而不同於圖1至圖3圖示的那樣具有可調換尖端34和鼻端部分40。圖4所示角齒20的尾端部分42的其他所有特點均與上述實施的圖1-3所示角齒20特點相同。
參照圖5，它圖示了角齒組件10的一替代實施例。在此實施例中，相似的元件用相同標號表示而修正的元件用標號上附加撇號表示。圖5所示的一角部分18′成L形，它含與角部分18′成整體的一底部64。觀察圖1中的角部分18和圖5中的角部分18′，二者間僅有的區別在於圖5中的角部分18′為一整體的L形構件，它沒有成「L」的焊接縫，而圖1中的角部分18在其底部與切割邊16焊接。
圖5的角齒20′為單齒構造，但如圖1所示那樣成帶一可調換尖端的兩體設計可認為並非偏離本發明的實質。角齒20′一般與圖4所示角齒20相同，只是圖5的單齒20′同時具有一附加的載荷傳遞表面66。所述附加的載荷傳遞表面66由空腔50中的底部分44確定，並使載荷適合與角部分18′底部的支承接觸。所述附加的載荷傳遞表面66由一平面68在空腔50內相對於載荷傳遞部分56定位，平面68垂直於底部44並至少貫穿載荷傳遞部分56和附加的載荷傳遞表面66的一部分。所述角齒20′的所有其他特點均與前面圖中相應部分相同。
從圖1、2、3以及5中可清楚地看到，所述角齒20/20′通過偏置裝置70諸如螺母71和螺栓72之類與角部分18/18′固定。
作用於所述角齒20引導端部分38的工作壓力通常可分成三種類型。一個力通常與器械12平行地作用於角齒20，但與所述器械12的作用線方向相反。第二個是垂直作用於角齒20的力，試圖迫使所述尖端相對於器械向上或向下運動。第三個是試圖將角齒20從一側相對於器械移向另一側的側向力。因而，角齒20必須能克服每一個這樣的力而結構又要簡單，從而使加工製造方便而經濟。
具體參照圖1-4中的角齒20，所述單垂直側面部分46通過螺母和螺栓71、72完全地與角部分18固定。這一連接在角齒20和角部分18之間確保了一緊配合，以使元件間的物理連接吸收所述的力而不僅僅是通過螺栓72來承受力。另外，第一、第二載荷傳遞表面58、60與第一和第二載荷傳遞凸緣28、30的接觸提供了一個機構，可通過所述角部分18將不同的載荷從所述導引端部分38直接傳遞到所述器械12，一般所有承受於導引端部分的水平力通過載荷傳遞部分56和第一、第二載荷傳遞凸緣28、30傳遞到所述的器械12，而向上作用的垂直力通過第一載荷傳遞表面58傳遞到所述第一載荷傳遞凸緣28，向下作用的垂直力通過第二載荷傳遞表面60傳遞到第二載荷凸緣30。這種從第一、第二載荷傳遞表面58，60到達第一、第二載荷傳遞凸緣28、30的力傳輸由於力的作用線是直接經過一貫穿載荷傳遞部分56以及角齒20中第一、第二孔52、54中心的平面而使傳輸更為有效。此外，如果該平面62展延部分也大體貫穿至少一部分的導引端部分38，那麼本發明所述載荷傳遞能力將得到提高。
為了確保角齒20的垂直側壁元件14間一適宜的裝配，角齒20的底部分44與載荷傳遞部分56有一個足夠大的間隔距離，以便底部44安裝時不會與器械12的任何部分接觸。由於角部分18是焊接到所述垂直側壁元件14和切割邊16的，這是有利之處。角部分18焊接的位置誤差以及多次焊接的膨脹產生了間隙問題，並幹擾了螺母、螺栓71、72將角齒20緊固於角部分18的能力。如圖1、2可清楚地看到，空腔50在所述器械12任何部分和角齒20底部44之間提供充裕的空隙。
所述螺母和螺栓71、72有效地控制所有作用於角齒20的側向力。由於角齒20和角部分18之間具有一個緊密的接狹櫻淮嬖誚淺 0相對於角部分18的不理想運動，因而基本上避免了從第一、第二載荷傳遞表面58、60到達相應的第一、第二載荷傳遞凸緣28、30中任何的「錘擊」型衝擊載荷。任何不必要的錘擊型衝擊載荷都可能過早地破壞所述第一、第二載荷傳遞表面58、60與第一、第二載荷傳遞凸緣28、30之間緊密的接觸。
由於第一、第二載荷傳遞表面58、60具有的結合面形成銳角「A」，同時相應角部分18的第一、第二載荷傳遞凸緣28、30在其結合面具有同樣的銳角，伴隨任何垂直力的任何水平力通過所述角齒20的載荷傳遞表面58、60與角部分18的第一、第二載荷傳遞凸緣28、30的成對嚙合而得到更有效的控制。
參照圖5，由於角部分18′具有L形狀的外形同時「L」的底部為角部分18′的一整體部分而無需焊接，擔心焊接的膨脹以及焊接公差將不再是個問題了。所以，一附加的載荷傳遞凸緣66固定在空腔50內，且安裝時與角部分的底部64成緊密貼合的接觸。由於在角齒20′的載荷傳遞部分56之下通常具有固定著的附加載荷傳遞表面66，所以任一以及所有導致向上的垂直力都可被更有效的進行控制而又不需增加角齒20的複雜化。
如上實施的所述可調換角齒組件10提供一角系統，它確保將角齒20/20′與角部分18/18′的緊密配合。它同時提供在角齒上的一載荷傳遞部分56，它與角部分18/18′上的相應凸緣28、30成對。這樣的成對配合有利於將載荷從所述導引端部分38直接傳輸到器械12，而保持角齒20/20′製造簡單同時生產上更經濟。由於角齒20/20′和角部分18/18′間保持了一種緊密的貼合，因此作用於角齒的應力更小同時使用中角齒過早的損壞基本上可消除。
本發明其他方面、目的及優點可通過對附圖公開的內容以及所附權利要求書的研究獲到。
權利要求
1.一種適用於器械上的可調換角齒組件，該器械具有一通常的縱向向前的工作位移方向，一垂直側壁構件和一與垂直側壁構件相連的、橫向放置的切割邊緣。所述角齒組件包括適宜用作器械的整體構件的一角部分，其中至少一部分通常在器械垂直側壁構件上垂直定向，所述角部分具有一導引邊緣，在導引邊緣上確定的第一和第二載荷傳遞凸緣以及其中確定的第一和第二孔；一角齒；具有一用來與工作物結合的導引端部分和一與導引端部分整體連接並適用於與所述角部分可拆卸連接的尾端部分，所述尾端部分具有一底部，與底部一側相連的一單垂直側面部分，其上具有裝配時與所述角部分的第一和第二孔校準操作的第一、第二孔，一與底部相連的前向部分與單垂直側面部分之間確定的一空腔，空腔的開口方向為離開導引端部分和所述單垂直側面部分，一載荷傳遞部分具有前向部分上確定的第一和第二載荷傳遞表面，且所述表面分別有效地與角部分上的第一和第二載荷傳遞凸緣相配對。
2.如權利要求1所述的可調換角齒組件，其特徵在於所述前向部分的第一和第二載荷傳遞表面與角齒底部分隔開，以便在裝配時角齒底部不與器械任何部分結合。
3.如權利要求2所述的可調換角齒組件，其特徵在於一平面的伸展經過所述單垂直側面部分上的第一和第二孔中心，並且經過所述載荷傳遞部分(56)。
4.如權利要求3所述的可調換角齒組件(10)，其特徵在於由角齒的第一和第二載荷傳遞表面結合處形成一銳角。
5.如權利要求4所述的可調換角齒組件，其特徵在於一平板的伸展通過所述單垂直側面部分上的第一和第二孔，同時也經過角齒的導引端部分。
6.如權利要求5所述的可調換角齒組件，其特徵在於角齒含有一角適配器和一可拆卸尖端。
7.如權利要求1所述的可調喚淺葑榧涮卣髟謨謁黿遣糠趾幸徽宄尚蔚牡撞浚彼黿淺蕕奈捕瞬糠志哂性誑漲荒誚淺蕕撞咳範ǖ囊桓郊擁腦睪紗荼礱媯視謨虢遣糠值撞吭睪傻鬧С薪喲ァ
8.如權利要求7所述的可調換角齒組件，其特徵在於一平面的伸展通過所述單垂直側面部分的第一和第二孔中心，並經過角齒前向部分上的載荷傳遞部分。
9.如權利要求8所述的可調換角齒組件，其特徵在於由角齒上的第一和第二載荷傳遞表面結合處形成了一個銳角。
10.如權利要求9所述的可調換角齒組件，其特徵在於所述角齒含有一角適配器和一可調尖端。
11.一種適用於一器械上的角齒，其特徵在於具有-用來與工件結合的導引端部分;-與所述導引端部分相連並適用於在安裝時將角齒與器械連接的尾端部分，所述尾端部分具有一底部，一與底部一側相連並在其上具有第一和第二孔的單垂直側面部分，在與底部相連的一前向部分與所述單垂直側面部分之間確定了一空腔，該空腔向離開導引端部分和所述單垂直側面部分的方向開口，所述前向部分上確定了一載荷傳遞部分，同時一平面的伸展通過所述單垂直側面部分中的第一和第二孔中心，也經過所述前向部分上的載荷傳遞部分。
12.如權利要求11所述的角齒，其特徵在於所述載荷傳遞部分具有第一和第二載荷傳遞表面。
13.如權利要求12所述的角齒，其特徵在於所述第一和第二載荷傳遞表面的結合處形成一銳角。
14.如權利要求13所述的角齒，其特徵在於所述平面的伸展通過單垂直側面部分上的第一和第二孔中心，同時也經過所述的導引端部分。
15.如權利要求14所述的角齒，其特徵在於角齒含一角適配器和一可拆卸尖端。
16.如權利要求11所述的角齒，其特徵在於它含一附加的載荷傳遞表面，該表面確定在空腔底部，並通過一平面相對於所述載荷傳遞部分定位，該平面與底部和附加載荷傳遞表面垂直。
17.如權利要求16所述的角齒，其特徵在於所述的載荷傳遞部分具有定在其上的第一和第二載荷傳遞表面。
18.如權利要求17所述的角齒，其特徵在於在第一和第二載荷傳遞表面接合處形成一銳角。
全文摘要
在一器械的角上提供一種可調換的角齒組件，用以避免使用中的磨損從而起到保持作用。本發明角齒組件含與器械整體連接的角部分，該角部分在其一導引側邊上定有第一和第二載荷傳遞凸緣並有第一和第二孔；角齒組件還有適於與角部分可拆卸連接的一角齒，角齒的一尾端部分具有一載荷傳遞部分，它含第一和第二載荷傳遞表面。通過一偏置裝置載荷傳遞表面與角部分的載荷傳遞凸緣配對相連，從而在所述角齒和角部分之間形成一種緊密的接合。
文檔編號E02F5/32GK1032830SQ8810746
公開日1989年5月10日 申請日期1988年10月27日 優先權日1987年10月27日
發明者比利·雷·比特福德, 馬丁·威克特·克西威特, 簡妮·羅爾福·克萊特, 威廉·傑斯福·仁斯基 申請人:履帶股份有限公司