專利名稱：特別適合于大型拉索鏟斗的挖掘齒齒尖的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種挖掘齒齒尖，特別涉及一種在拉索鏟斗上優(yōu)選使用的齒尖，這里，挖掘齒是相當大的。
一個多世紀以來，挖掘齒一直分為兩個部分提供，即，一個裝在挖掘機，拉索鏟斗，挖土機鏟斗等上的接合器，和可替換的齒尖。挖掘設備操作人員的經(jīng)驗已經(jīng)表明，在接合器損壞之前，所需更換齒尖的量要有5～30個。齒尖要易于替換是很重要的，因為這可以提供一個更新的，尖的穿破刃，減少廢件金屬的量，而且也減少停車時間－－后者對于大型挖掘機是一個特別重要的經(jīng)濟因素——參看，例如4，716，668和4，727，663號共同持有的專利。
近年來，對于兩部分系統(tǒng)已經(jīng)研究出許多鎖定的構想，而且在可靠性，易于裝拆方面有不同程度的成功。然而，沒有一種構想能夠在所有類型的挖掘機械上作到既可靠，又易于裝拆。特別是對于用在大型挖掘斗上的大型的兩部分系統(tǒng)更是如此。這些系統(tǒng)大多使用側銷釘和開口環(huán)，或者短管(spool)和楔。側銷釘，例如，可參看4，326，348號共同持有專利，時常是很難拆下，這是由于碰撞碎屑(the im－pacted fines)和相鄰齒靠的很緊密。短管(spool)和楔的拆卸(參看3，121，289號共同持有的美國專利)要求拉索鏟斗在它的前端向上翅起來接近楔以便把它們敲下，這是很不方便。還有，因為在使用期間楔可能會被拋出，所以，在許多安裝中共同的習慣作法是把楔定位焊接到與其匹配的短管(spool)上，這樣使楔的拆卸更為困難。
已有技術的問題已由本發(fā)明解決了，其特征在于齒尖有一個與齒尖的上銷釘安裝孔相通的槽孔，它適合于安裝與在垂直延伸銷釘上的槽相嚙合的定位器。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點可以在接著對說明書的詳細描述中看出。


圖1是已有技術的齒尖的透視圖；圖2是本發(fā)明的齒尖和相關另件的優(yōu)選實施例的分解透視圖；圖3是按照本發(fā)明的教導構成的挖掘齒齒尖剖面的部分側視圖；圖4是沿圖3的視線4－4的剖面圖；圖5是沿圖3的視線5－5所見的部分頂視圖；圖6是在本發(fā)明實際采用的帶有與鎖定銷分解表示的定位器的鎖定裝置的側視圖；圖7是沿圖6的視線7－7的剖面圖；圖8是定位器的底視圖，如同沿圖6的視線8－8所見的；圖9是類似于圖3上部中央部分的視圖，其表示本發(fā)明的操作；
圖10是類似于圖7放大的部分剖面圖，以表示力的矢量；
圖11是
圖10所示的力的矢量的矢量圖；
圖12是類似圖3的視圖，但是是鎖定裝置和接合器的改進型的視圖；
圖13是剖面圖，這應該沿
圖12的視線13－13看出；
圖14是前端銷槽的頂視圖，這應該沿
圖12的視線14－14看出；
圖15是當伴隨齒尖和接合器拆卸時，去掉銷釘?shù)谝患壔绢愃朴?br> 圖12的部分側視圖；
圖16是類似
圖15的視圖，表示在后續(xù)情況中的各部分。
在附圖中，首先參照
圖1，它表示如在4.326，348號美國專利中所見的已有技術，編號20總的表示接合器，編號21總的表示具有前端與地接觸的棱邊22的齒尖。接合器20由磨損帽23和24保護。齒尖21用側銷釘25裝到配有開口環(huán)26的接合器20上。
按照如圖2所見的本發(fā)明，由編號27總的表示的齒尖裝到由編號29總的表示的接合器29的前端28上。齒尖和接合器的前端用由編號30總表示的鎖定裝置將它們可拆的固定在一起，所說的鎖定裝置包括一個垂直延伸的銷釘31(也可參見圖6)和由編號32總的表示的定位器。
更具體地說，齒尖27有一個上壁33和一個下壁34，它們向前終結于與地接觸的棱邊22，并且在后端22與側壁35共同形成用于安裝接合器前端28的插槽36。
上壁33和下壁34分別具有垂直對準的銷釘安裝開口37和38。前端28有用于安裝鎖定銷釘31的準直孔39。
上面，與
圖1所示的相對比，描述了與已有技術一致的一般的齒，它具有垂直延伸的銷釘鎖定器－－參見，例如2，846，790號共同持有專利。本發(fā)明與已有技術不同之處在于鎖釘?shù)亩ㄎ黄骰蚨ㄎ患姆胖梦恢檬切碌?，與安裝在接合器的腔內(nèi)的情況相反，它第一次被安裝在齒尖自身里面。這里，定位器或定位件32只裝在完全位于齒尖27里面的槽或槽孔40中。
正如參照圖3和圖4的上面部分中可以理解的那樣，齒尖的上壁33有一個外表面41a和一個內(nèi)表面41b。后者部分地形成了插槽36。凸臺42由上壁33所確定并作為其整體的一部分，正如從圖4可以很容易理解的那樣，它位于垂直的縱向中心平面43的兩側，定位器32定位在凸臺42中的槽孔40內(nèi)，在槽孔40中的定位器32向前向外延伸，以便與銷釘31內(nèi)的槽44相嚙合(見圖6)。
定位器32的特征是有一個榫銷45(比較圖6和圖8)，它基本上是一個圓柱形的，定位器的其余部分由彈性材料(聚氨脂泡沫)制成，它包圍并位于榫銷的后面，用編號46表示。在一定的情況下，也可以使用彈簧，它有利于榫銷45后面的彈性體。雖然可以采用其它形狀的幾何形狀，但圓截面的榫銷45是優(yōu)選的。
安置鎖定槽孔或空槽40，以便鎖定榫銷45與在銷釘31內(nèi)的鎖定定位槽或凹口44是對準的。進一步講，槽孔40具有相對的表面47和48(見圖4的右手側)，它們支承定位器32的兩個端部，相對的壁表面47和48通過橫向表面40c在它們的后端相接，所說的橫向表面通常平行于開口37的后壁表面41c，且垂直于側壁35(見圖3－5)。相對的表面47和48通過下述方式配置，當銷釘31要向上或向下移動時，它們與鎖定定位槽一起使榫銷45卡住或壓緊就位。這樣就絕對地防止了在使用時發(fā)生所不希望的銷釘彈出的情況。鎖定彈性體46也輔助固定榫銷45就位。
當銷釘31要向下彈出時，所示的結構在鎖定定位槽表面50和槽孔表面48有近10°的壓緊或卡住角0，由此提供一個障礙49。相反，當銷釘要向上彈出時，壓緊或卡住角O是鎖定定位槽表面51與槽孔表面47之間的角度。
圖10表示當銷釘31要向上或向下移動時，作用在榫銷45上的力的示意圖，這樣，由銷釘31施加的向下的力矢量P1與力矢量P2和P3相對，P2是齒尖表面48施加的，P3則由銷釘31施加。
圖10還表示在榫銷45自身內(nèi)的反作用力，分別是C1，C2和C3－－其每一個都垂直于榫銷45接觸的表面。
由上面建立的圖解(
圖11)，我們發(fā)現(xiàn)對于由銷釘31向下施加的每一個單位的力P1，都存在一個把榫銷45推入鎖定槽44的0.18個單位的反作用力C3。此外，為了把榫銷45推出鎖定槽44，就必需克服障礙49和向上推動銷釘31。
障礙49是基于這樣一個事實，齒尖具有平行的槽孔下表面48，表面48相對于平行的表面50的角度為0，表面50形成槽44的上面部分。力C3和障礙49兩者使榫銷45卡住就位。如剛才所說，這種障礙是由銷槽上表面和鎖定槽孔下表面之間的角度形成的。因此，這是把這個特征稱作“榫銷壓緊角或壓住角”的理由，它最好在5°～10°的范圍內(nèi)，約為10°最佳。
當銷釘要向上彈出時，將產(chǎn)生與上面所述相同類型的作用。相同的榫銷壓緊或卡住作用也可以通過使用拱形表面，或者小的突出物，或者用其它的幾何形狀與除圓形榫銷截面形狀以外的形狀結合在一起來獲得。
鎖定裝置的改進結構可以從
圖12－14看出，其中除了增大前端開口以安裝彈簧環(huán)152之外，其它元件是相同的。這對于本領域已改進的裝置是有益的。
裝配時，把定位器32插入鎖定槽孔40中。齒尖27裝在前端28上，且使孔37－39對準。銷釘31插入上孔37并向下釘，以便壓榫銷45的后面把其壓入鎖定槽孔40，直到榫銷45卡入鎖定槽44中。
拆卸如
圖15和
圖16所示，其中把一個工具53(也可以是改錐，小的撬桿或者拆輪胎棒的尖端)插入對準的分別在銷釘31和上壁33內(nèi)的槽54和55－比較圖5和圖7，也可以比較
圖15和
圖16。在合適的情況下，撬起榫銷45后部或者把其塞進插塞式槽孔40中，然后向下，向外釘銷釘31，如
圖15，16所示。這種拆除技術的早期方案可以見4，271，615號美國專利。
本發(fā)明也適用于齒尖的轉動，即，逆轉該齒尖使其置定在原先底側最上面的位置上，為這個目的，在下壁34中可提供一個第二槽孔40′。在這種情況下，齒尖27相對于水平的中心平面56(見
圖16)是對稱的，但非可逆結構被省去了。
通過在齒尖內(nèi)安裝定位器32，每次更換齒尖時，使用者可自然地確保鎖定適宜。這樣為在以往經(jīng)常被損失的可重復卡住能力提供了保證。以往，當更換齒尖時，使用者不愿意花費時間從接合器中拆除使用過的定位器。所需考慮的是時間和勞動而不是成本－因為定位器的成本比更換齒尖的成本要小的多。而且，這需要花費的是停車時間，以便在齒尖中采用鎖定措施獲得適宜的卡住能力而不損失工作時間。
還需進一步說明的是，槽孔40的大小是很容易控制的，因此，所談到的的有益的壓緊作用的產(chǎn)生是可預計的，它在定位器位于損壞的接合器中的情況下就不會總是這樣的。換言之，借助于安裝在齒尖上而不是在接合器中的定位器，從而獲得在操作中可再產(chǎn)生的結果。通過本發(fā)明，可以使用“制造商”設計的齒尖和鎖定系統(tǒng)的新配合一一由此，盡可能地提供可能的最堅固的兩部分的齒。
權利要求1.一種齒尖，包括一個相對延長的單一主體27，該主體具有前端與地接觸的棱邊22和從其后端22a向前延伸的插槽36，所說的齒尖27由上壁33，下壁34和一對側壁35所確定，在所說的上下壁33和34上有對準的安裝銷釘?shù)拈_口37和38，它們向前隔開所說的后端22a的距離并與所說的插槽36相通，所說的上壁33在靠近開口37的地方提供一個構成齒尖外形一部分的上表面41a和構成所說的插槽一部分的下表面41b，所說的上壁開口37提供一個連接上下表面41a和41b的總的垂直表面41c，其特征在于所說的總的垂直表面41c上有槽孔40，槽孔40用來安裝定位器32，定位器32適合于與在所說的齒尖開口中的銷釘31相嚙合，所說的槽孔有上下壁47和48，它們總的是向垂直所說的側壁35方向延伸，由此所說的上下壁47和48適合于在定位器32與在所說的開口37和38中的銷釘31嚙合前單獨支承定位器32。
2.按照權利要求1所說的齒尖，其特征在于槽孔上下壁47和48總的是在平行于所說的上下表面41a和41b的方向延伸。
3.按照權利要求1所說的齒尖，其特征在于齒尖總的來說是對稱于齒的縱向延伸的水平中心平面56，所說的下壁34還有槽孔40′，其從開口38中伸出。
4.按照權利要求1所說的齒尖，其特征在于上壁33有一整體凸臺42懸于所說的下表面41b并對稱于縱向延伸的垂直中心平面43，所說的槽孔40位于所說的凸臺42上。
5.按照權利要求1所說的齒尖，其特征在于總的垂直表面在縱向延伸的垂直中心平面43上有一個槽55用以插入拆卸工具53。
6.按照權利要求1所說的齒尖，其特征在于定位器32安裝在所說的槽孔中。
7.按照權利要求6所說的齒尖，其特征在于定位器32上裝有一個榫銷45。
8.按照權利要求1所說的齒尖，其特征在于所說的接合器的前端28安裝在所說的插槽36中，所說的前端有一個垂直延伸的開口39，它與所說的開口37和38對準，一個銷釘31裝入所說的對準的開口37－39中，銷釘31有一個槽44，并且在所說的槽孔40中的彈性定位器32與所說的槽44相嚙合。
9.按照權利要求8所說的齒尖，其特征在于槽44有上下壁50和51，所說的槽孔下壁48與所說的槽上壁50成很小的銳角。
10.一個與地接觸的可替換的部件，它包括一個單一主體27，該主體有一個前端與地接觸的棱邊22和一個從其后端22a向前延伸的插槽36，所說的部件部分地由第一和第二向前延伸的壁33和34的確定，在所說的第一和第二壁上有對準的安裝銷釘?shù)拈_口37，38，它們向前離開所說的后端22a的距離并與所說的插槽36相通，所說的第一壁33在鄰近開口37的地方提供一個構成部件外形一部分的第一表面41a和構成所說的插槽36一部分的第二表面41b所說的第一壁開口37提供一個表面41c，它基本上是橫向于所說的第一和第二表面延伸并連接第一和第二表面，其特征在于所說的基本上橫截表面41c上有一個槽孔40，槽孔40適合于安裝定位器32，定位器32用于與在所說的第一和第二壁表面47和48中的銷釘31相嚙合，第一和第二壁表面47和48是沿基本上來說是平行于所說的第一和第二表面41a和41b的方向延伸，所說的第一和第二壁表面由基本上橫向的壁表面40a相連，其與所說的開口基本上為橫向的表面41c隔開(和總的橫截壁表面40a與其隔開)并基本平行，由此所說的插槽第一和第二壁表面47和48適合于在定位器與在所說的第一和第二壁開口37和38中的銷釘31嚙合前單獨支承定位器。
專利摘要一種在拉索鏟斗上優(yōu)選使用的齒尖，特別適用于大型挖掘斗上的齒尖，它易于裝拆，更換且可靠，一個挖掘齒齒尖(27)，它有一個銷釘安裝開口(37)，在齒尖中有一個槽孔(40)與開口相通，而且在槽孔中裝有一個用于銷釘(30)的彈性定位器(32)。
文檔編號E02F9/28GK2122174SQ91225178
公開日1992年11月18日 申請日期1991年8月30日 優(yōu)先權日1990年8月30日
發(fā)明者拉藍·F·瓊斯 申請人:埃斯科公司