專利名稱：用于挖土機和類似機器的齒的連接件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于挖土機和類似機器中的挖土機齒的連接裝置，也就是說，這種機器是用于在公共和土木工程中挖去土塊和石塊的。
為了在各種類型的土木工程中挖土塊和石塊，傳統上使用種種不同類型的挖土機，這些挖土機包括設置有刃部的挖斗，這些刃部可鏟入土塊和石塊中，以將它們挖走。為此，出現了工作刃部很快磨損的問題，這樣就必須設置很硬的可拆離的具有高機械強度的所謂“齒”的部件。所述齒由高硬度和高機械強度的材料制造而成，以獲得較長的使用壽命，并且要易于更換，由于它們的用途主要是承受工作區域的磨損，所以它們的更換必須非常容易和快速。
挖土機和類似機器的齒必須滿足一系列條件，這些條件在某些情況下是互相矛盾的。一方面，要求挖土機的齒給定的應用和給定更換挖土機齒的頻繁程度的情況下，能夠盡量降低制造成本，另一方面，要求它能具有高的強度和盡可能長的使用壽命。
在挖土機的連接裝置中要協調這些要求是不容易的，因為首先，由于它們必須是低成本批量生產的制品，就不可能依靠對部件的機械化加工使它們的尺寸具有較小的公差，如果要用經濟的生產方法來獲得牢固的部件，就必須使用諸如鑄造和鍛造的方法。但是使用鑄造或鍛造方法對挖土機齒的尺寸公差就無法提出高的要求，結果是齒與所謂的齒架之間就不能具有良好的連接構件，這種連接件是與挖土機挖斗的刃緣相連接的構件。不滿意的連接件的一個后果是由于齒在齒架中的不正確的配合而出現不同的操作問題，這表現在因局部接觸壓力較大而引起磨損，增加了齒與齒架之間的連接游隙，反過來又加速了磨損，導致連接件的使用壽命的降低。
對于上述的技術上的理由，在制造挖土機齒的中的始終存在的問題之一在于獲得這樣的結構，即可以改進齒與齒架之間的連接，而不增加制造的難度，也就是說不增加所述部件的成本。為此，公開了許多將齒連接到齒架的系統，所有這些都聲稱改進了部件結構并因此改進了部件的連接。
本發明的連接件是本發明人努力工作的結果，這種努力導致獲得了針對挖土機的齒中出現的技術問題的一個比較平衡的解決方法。本發明人研究和工作的結果是獲得一種連接挖土機齒的裝置，該裝置以一種滿意的方法解決了問題，即制造相當容易而部件又具有所必須的機械強度，從而延長了連接件的使用壽命。
根據本發明，其滿意的結果是通過可以將齒引導和連接在齒架中的若干構件的特定組合而獲得的，這種組合包括通過插入設置有一雙臺階內引導部的齒的特定的凸起進行連接，加上齒架的互補的附加的凹部；在對稱于連接件的旋轉區域的相互連接；以及在一終端的棱柱形區域中的陽/陰連接。這三種主要連接的組合是通過這樣的辦法而獲得的產生一在齒與齒架之間的包括若干支座的第一連接區域，這些支座張開在齒架的邊緣，里面具有一雙直引導部，引導部的輪廓形式是其橫剖面具有一雙直臺階區域，延伸通過平行于部件軸線的齒架的兩側。齒具有與具有一雙臺階引導結構的所述部件互補的凸起區域，使得在它們引入之后，前述的凸起區域嚙合在雙引導凹部中，以90°的橫向排列提供多個在齒與齒架之間的連接區域，這樣，用在兩個部件之間的許多接觸區域提供一很有效的連接。齒與齒架之間的緊鄰的連接區域具有彼此相對的對稱的旋轉表面，呈現圓筒或截頭圓錐形表面的形式，設置在與齒架的互補的開口一致的齒連桿的開始處，最好設置成旋轉表面中的一個設置在部件的上部，與第一個對稱地相對的另一個設置在部件的下部。與上述組合在一起的齒與齒架之間的第三連接區域構成一齒連接凸起的終端軸頸，它呈現一具有圓的邊緣的棱柱結構，其軸線與部件的軸線一致。齒具有一連接開口，其結構與齒架的結構互補，借助上面提到過的三個獨立連接區域的組合在齒與齒架之間獲得了有效的連接，這種有效連接在沒有改變鑄造或鍛造的有利特征的情況下，能夠對兩部件進行有效的相對引導，其結果是，齒與齒架之間的接觸面積增加得很多，這樣導致各磨損的下降，因此而延長了連接件的使用壽命。
同樣，這些改進還包括在齒架的未被齒覆蓋的本體或一部分中的螺栓或開尾銷的支座的安排，從而可增加齒架的強度，這樣又可從內部減少所述齒架的體積，由此減輕組件的重量。用于固定銷或螺栓的支座的上下端可以用能夠盡可能保護開尾銷的支座的覆蓋件所封閉，這樣有利于其隨后在適當的時候拆開。固定螺栓或銷的結構是這樣的，它包括一帶有中心延伸部的基體，中心延伸部通過硫化連接于基體。為了檢查開尾銷是否正確引入以及在拔出時所必需的某些操作，齒在其橫向組裝凸耳的一個中有一個與螺栓的位置一致的孔。
齒和齒架組件的構造可相對陽和陰橫向引導件對稱或非對稱。
為了更好地理解本發明，作為解釋而不是限制性的例子，增加了本發明一較佳實施例的若干說明性的附圖。
圖1和2分別示出了本發明挖土機齒的一連接件的側視圖和主視圖。
圖3至6是通過對應于雙臺階引導區域的齒連接件的剖面圖。
圖7至10示出了設置有旋轉表面的連接區域的剖面圖。
圖11是通過連接件的棱柱形端部軸頸的剖面圖。
圖12示出了本發明的齒和齒架組件的平面圖，圖13和14示出了圖12中所示剖面的縱向剖面。
圖15示出了齒和齒架組件的側視圖。
圖16示出了圖15中所標示剖面的剖面視圖。
圖17從對應于開尾銷的右側示出了連接裝置的立體圖。
圖18從開尾銷的相對側示出了類似于圖17的立體圖。
圖19示出了本發明齒和齒架組件的立體圖。
圖20示出了齒的立體圖，該齒采用了本發明的連接裝置。
圖21示出了在圖1和以下的各圖中所示的齒架的一種有所變化的齒架的的側視圖。
圖22至27是圖21中所示的剖面的剖面視圖。
圖28和29分別示出了在圖21中的另一變形形式(以下簡稱另一形式)中的齒和齒架組件的縱向剖面。
圖30和31是根據本發明的改進的齒的后面和前面的立體圖。
圖32和33示出了根據本發明的改進的用于固定齒的螺栓的剖面視圖。
圖34示出了圖21中所示的另一種形式的側視圖，它具有不對稱的橫向引導部。
圖35至40示出了在圖34中所示的剖面的剖面視圖。
圖41是一用根據圖34中的另一種形式的齒架和齒所形成的組件的立體圖。
圖42示出了根據圖41中的剖面的縱向剖面視圖。
圖43示出了通過圖44中所示的剖面、垂直于圖42中所示的剖面的第二縱向剖視圖。
圖44示出了根據本發明的改進的齒架和齒組件的平面圖。
圖45詳細示出了本發明齒和齒架組件的剖面視圖，其中示出了齒和齒架一致的邊緣的另一形式。
圖46示出了剖面細節，該剖面示出了產生在圖45中的連接件中的應力。
請參閱附圖，連接裝置首先包括總的用1表示的構件，它帶有由一與齒相連的區域2和與挖土機挖斗的有效邊緣相連的區域3構成的陽連接件。區域3有一具有壁4和5的基本是叉形的結構，它有一通過焊接或其它手段把它連接到挖斗有效邊緣的直的缺口6。伸出部分3具有這些連接裝置所慣用的、從凸起2的起始表面7到終端的直的端部的橫截面逐漸縮小的結構。根據本發明，連接件1的每一側各有在表面7開始的延伸到與挖斗的邊緣相連的端部3的開口9和10，所述開口的特點是，它們有利用橫向直的臺階的、以一雙內引導件為基礎的結構，如圖3至6所示，從圖中可以看到，開口9和10具有平行于部件軸線的直的母面，其橫截面具有構成一具有中間臺階的雙直引導部的形狀，例如對于引導開口9，具有第一直引導部的直的平行壁11和12以及凹口9底部的直引導部的用13和14表示的壁。每一側的直引導件，例如12和13以及11和14被各自的直臺階15和16所分離。凹口10的結構與凹口9相同，所以在此不再詳細描述。提供雙臺階引導件就可通過增加兩個部件之間在最初組件中的有效接觸面積來改進齒與齒架之間的連接。如圖15和16所示，齒17具有形狀與雙臺階引導件的開口9和10互補的凸起側翼18和19，如圖15和16，19和20所示。
連接凸起2從部件1的表面7開始之后，有一借助旋轉表面形成的連接區域，這些回轉表面(revolution surface)由兩表面20和21所形成，如圖7至10所示，可由設置成彼此相對的并相對部件軸線對稱的截頭圓錐或圓筒形表面構成，部件軸線與所示的對稱部分的軸線一致。橫向槽22和23沿所述連接區域延伸，在圖10中所示的最遠的部分結束，其中兩用20’和21’表示的彼此相對的兩回轉表面是由它們的尾端相連的。第三個主要的引導區域由在連接區域2的自由端的桿24所形成，它呈現一具有圓邊緣的直棱柱形結構，如圖11所示。
借助一橫向開尾銷25來完成連接，該開尾銷25可保持齒17，并容納在靠近表面7處的、在部件1中開口的橫向孔26中。
在圖21中的總的用27表示的另一形式中，可以看到一個在后延伸部28和29略有改變的結構，它們中的第一個具有基本是鈍角的結構，它與延伸部29一起形成一相對水平線成一定角度的凹口，用于使齒架與挖土機的挖斗或鏟子的邊緣配合。在此另一形式中，用于螺栓或開尾銷的支座30，如圖1中的形式一樣，設置在齒架的本體部，而不是在稱為“鼻部”31的部分，它的兩端上也有寬的槽口32和33，與一長度較短的螺栓組合，如圖28、32和33所示，從而可在上下部分別容納覆蓋件34和35，覆蓋件最好是部分容納在孔的兩端以接納螺栓36。這樣，在螺栓的端部形成附加的凸起，從而使螺栓免遭石頭、金屬物和其它物體的沖擊的性能有所提高，尤其是在搗碎性工作中，這種沖擊會將螺栓逐出，另外，也極大地改進了更換時的拆開工作。可以從圖32的較詳細的剖面中可以看到，螺栓具有復雜的結構，該螺栓的本體36設置有一寬的孔，在該孔中容納一定中心插入件37，中心插入件設置在其外邊緣的中心部，并具有一小的定中心凸起38，中心插入件通過硫化橡膠39或其它彈性材料的區域連接于本體36。
螺栓36的直線構造，如圖32所示，可改變成略微呈弧形的結構，如圖33所示，該圖中示出一具有縱向曲率的螺栓40，該螺栓設置有一類似的具有中心凸起42的定中心插入件41，有一點不同的是，它與一類似的彈性區域43相連。
螺栓的支座在齒架本體中而不是在齒架的“鼻部”中，這樣的齒架的實施例為螺栓提供了較高的機械強度，使齒架的內部可以是空心的，這可在圖22至26中看到，圖中示出了空心部分44，在圖42和43中也同樣可以看到，這個空心部分的空心位于延伸部28與29之間的鏟子或挖斗邊緣上的連接區域。該實施例可使齒架組件的重量變得較輕。
從圖22至26可以看到，圖21所示的齒架的另一種形式具有對稱的側向定心槽45和46，與圖1和其后的附圖中的相應部分相類似，圖中還示出了具有雙固定螺栓的形式，在圖23中可看到固定螺栓的支座47和48。
在圖28和29中，可看到圖21中的另一種形式的在齒架中的齒49的連接件。
從圖30和31中可看出，在齒49上，所設置的凸耳50和51具有上下引導部，諸如在凸耳50中用52和53表示的那些。借助一替代圖1的另一中形式，例如圖20中的整個內肋55的內凸塊54來簡單地實現凸耳51的引導。同時，凸耳51具有一在螺栓高度的小孔56，通過該孔可以觀察螺栓是否正確連接，如果需要的話，在拔出螺栓出現問題時，可從所述孔的內部進行一些處理。
在圖35至37的剖面中，設置了非對稱的引導槽，諸如在一側的單燕尾槽57和在相對側的雙臺階槽58，這構成了另一種形式，它可被用在某些情況中，用以替代齒架兩側的對稱槽。在圖36所示的情況中，設置了一與雙臺階槽58相關聯的單開尾銷(cotter pin)59。
本發明同樣還設置了另一種邊緣構造，其中，齒架和齒是一致的，這可在附圖中都可以看到。尤其在圖21和圖45以及圖46中可以清楚看出。根據本發明，齒架的邊緣60不垂直于齒的中間平面P，而是如圖45所示的那樣與垂直面p一定角度α，齒61的互補邊緣具有一對應的形狀，使得它能抵靠所述邊緣60，根據所示的角，代表工作時施加在齒上的力F的應力反作用的矢量F1被分解成分量F1Z和F1Y，其中F1Y是橫向于齒中間平面的應力，因此，該力對連接在齒架中的齒起維持連接的協同作用，這可抵消會使齒被逐出的分量F1Z的作用，從而大大降低了通過齒的嘴而斷裂的危險性。
上述構造顯示了作為本發明主題的挖土機齒的連接件具有較大的效率，因為它通過確保在不同的平面中的多個接觸區域，將應力分布在較大的表面上，牢靠地將齒連接在齒架中，從而可以減少連接磨損和提高使用壽命。
為了實現本發明的目的，可對不影響、改變所描述的裝置的基本內容的任何部分進行改變。
權利要求
1.一種包括一連接到挖土機挖斗的工作邊緣的部件的挖土機以及類似機器的齒的連接件，連接件包括一凸起(2，31)，該凸起的橫截面朝一形狀基本上與齒(17，49)的一支座互補的自由端逐漸縮小，以便連接齒，其特征在于，借助從連接部件的中間部分到其自由端的三個相繼區域的組合來產生齒與齒架之間的連接，這些相繼區域包括設在連接部件的橫向外表面上的有臺階的直引導部的第一區域，這些引導部要容納齒的側翼的互補輪廓，隨后是一借助彼此相對的回轉表面而形成的區域，還有一棱柱形桿形式的第三終端區域，該桿的軸線與部件的軸線一致，螺栓支座的孔設置在齒架本體中的未被齒覆蓋的部分中，以使組件獲得較大的強度。
2.如權利要求1所述的用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，直引導區域由在連接部件側面中的一個或兩個較寬的開口所構成，它們彼此相對，其橫截面中彼此相對的每一表面上有直的臺階。
3.用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，齒的兩側翼中的一個里面具有一在齒架中引導的凸塊，它側向支承固定螺栓。
4.如權利要求1所述的用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，回轉表面形式的引導部表面彼此對稱地設置在連接部件的上部和下部。
5.如權利要求1所述的用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，將齒固定在齒架中的螺栓，其長度比螺栓的設置在齒架中的支座短，使得所述支座的頂部和底部可容納各自的可移去的覆蓋件。
6.如權利要求5所述的用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，封閉螺栓支座的覆蓋件部分容納在螺栓孔的上端和下端。
7.如權利要求1所述的用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，螺栓包括一設置有一寬的凹部的基體，該凹部通過插入一彈性體，容納一中心有一微凸起的定中心凸起的鋼插入件。
8.如權利要求1和7所述的用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，螺栓的支座和螺栓本身有一平緩的縱向曲率。
9.如權利要求1所述的用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，通過在一個使齒定中心的側向凸耳中設置一橫向孔，可檢查螺栓的定位情況，如果需要，可以檢查對螺栓的操作，以及在運送中把齒懸掛起來。
10.如權利要求1所述的用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，齒架的內部挖出一個孔，該孔開在挖土機鏟子或挖斗邊緣上的連接區域。
11.如權利要求1所述的用于挖土機和類似機器的齒的連接件，其特征在于，容納齒的嘴部后邊緣的齒架邊緣形成一凹部，該凹部相對于齒的中間平面的垂線呈一定的銳角，這樣可產生垂直于齒架的應力分力，此垂直分力趨向于保持住嚙合在齒架上的齒，抵稍傾向于要逐出齒的那些分力。
全文摘要
借助從連接部件的中部到其自由端的三個相繼區域的組合來實現齒與齒架之間的連接,該三個區域包括在連接件的橫向外表面上的有臺階的直引導部的第一區域,隨后是一借助彼此相對的回轉表面而形成的引導區域,最后是一棱柱形桿形式的第三區域,該桿的軸線與部件的軸線一致。
文檔編號E02F9/28GK1308701SQ9980818
公開日2001年8月15日 申請日期1999年7月1日 優先權日1998年7月3日
發明者R·費爾南德斯·穆尼奧斯, F·佩雷斯·索里亞, L·納瓦羅·羅梅羅, J·A·拉福雷特·阿爾瓦雷斯 申請人:麥塔洛吉尼亞股份有限公司