УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ЗАЩИТЫ КРОМКИ КОВША
DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR BUCKET EDGE PROTECTION

Изобретение относится к устройству для защиты кромки ковша и системе защиты, включающей в себя такое устройство. Изобретение относится также к способу защиты кромки ковша с помощью такой системы защиты.
Областью применения изобретения являются машины гражданского строительства или машины горнодобывающей промышленности, в частности, ковши, совки и другое грузоприемное оборудование таких машины, или, в более общем плане, любой другой приемный элемент, предназначенный для снятия, удаления и/или перемещения материалов из одного заданного места в другие рабочие места. В области гражданского строительства к таким машинам относятся, например, канавокопатель с обратной лопатой, экскаватор, экскаватор-погрузчик или любая другая строительная машина такого же типа. В области горнодобывающей промышленности к данным машинам относятся, например, погрузчик, погрузочно-доставочная машина для подземных горных работ или любая другая машина такого типа.
Как известно, ковш представляет собой лоток с входным отверстием, как правило, прямоугольной формы. Кромки, определяющие указанное отверстие, образуют режущую кромку, верхнюю кромку и две боковых стенки. Указанные кромки, в частности, режущая кромка, как правило, нуждаются в защите изнашиваемыми деталями, которые устанавливаются с возможностью снятия для защиты указанных кромок. Эти известные изнашиваемые детали образуют, например, зубья ковша или козырьки. Для облегчения установки и обеспечения направляющих в процессе установки таких изнашиваемых деталей на ковш, ковш обычно оснащают переходными держателями, которые привариваются или привинчиваются к ковшу, а конструкция изнашиваемых деталей обеспечивает возможность их установки на указанных переходных держателях.
В патентном документе WO 2005/098149 предлагается изнашиваемый узел для экскавационного ковша. В данном случае, изнашиваемая деталь предназначена для надевания на переходный держатель, выполненный заодно с ковшом. Изнашиваемая деталь имеет отверстие, которое открывается при установке изнашиваемой детали на переходный держатель. Этот узел содержит также крепежное средство, образованное корпусом, вставляемым в отверстие изнашиваемой детали, обеспечивая возможность его установки в отверстии переходного держателя, и обеспечивая, таким образом, прикрепление изнашиваемой детали к переходнику.
Для удержания крепежного средства в отверстии изнашиваемой детали, указанное крепежное средство содержит резьбовое отверстие, в которое можно вставлять резьбовой стержень. Конец последнего может вводиться в тесный контакт с принимающей поверхностью отверстия изнашиваемой детали посредством завинчивания. Таким образом, крепежное средство фиксируется в отверстии посредством затягивания резьбового соединения.
Однако такой тип сборки имеет определенные ограничения. Во-первых, надежность фиксации крепежного средства зависит от усилия затягивания, прилагаемого к резьбовому стержню, и недостаточное усилие затягивания может поставить под вопрос надежность сборки. Во-вторых, для надежного затягивания необходимо совершить несколько оборотов резьбового стержня, что может обуславливать значительные потери времени оператором, особенно в случае, когда к ковшу требуется прикрепить много изнашиваемых деталей. Кроме того, влияние вибрации и абразивного износа, обуславливаемого материалами, переносимыми в ковше, существует риск ослабления затяжки резьбового стержня, и следовательно, случайного отсоединения крепежного средства, что, вероятно, приведет к отсоединению изнашиваемой детали. И, наоборот, оператору иногда может быть трудно разобрать изношенную деталь, в случае, когда резьбовой стержень затянут особенно сильно, или если в резьбу забился материал, скопившийся там в процессе эксплуатации ковша.
Соответственно, задачей изобретения является устранение различных вышеупомянутых недостатков и создание нового устройства для защиты кромки ковша, установка которого на ковше была бы надежной, быстрой и простой.
Таким образом, задачей изобретения является создание защитного устройства для защиты кромки ковша машины гражданского строительства или машины горнодобывающей промышленности, ковш которой включает в себя направляющую для приема защитного устройства, содержащую выполненный в ней удерживающий паз для защитного устройства.
Защитное устройство согласно изобретению содержит защитную часть для защиты кромки ковша, выполненную с возможностью надевания на направляющую в направлении вдоль оси скольжения с целью установки ее в положение защиты кромки, причем в защитной части выполнено отверстие, которое в положении защиты открыто в удерживающий паз. Защитное устройство согласно изобретению содержит также вкладыш, предназначенный для установки в отверстии с целью его расположения в удерживающем пазе в положении защиты для предотвращения возможности смещения защитной части относительно направляющей, то есть их фиксации относительно друг друга. Согласно изобретению защитное устройство содержит по меньшей мере один фиксирующий упор, расположенный на периферии отверстия, причем защитное устройство содержит замок, который может перемещаться относительно вкладыша вокруг оси поворота между первым угловым положением, в котором возможна установка вкладыша в отверстие и извлечение вкладыша из отверстия, и вторым угловым положением, в котором замок упирается в фиксирующий упор, предотвращая возможность извлечения вкладыша.
Согласно изобретению, внутри отверстия обеспечен фиксирующий упор, в который упирается поворотный замок при установке его в соответствующее положение. В данной конфигурации устраняется риск случайного извлечения или выхода вкладыша из отверстия. Упор друг в друга этих двух элементов обеспечивает запирание вкладыша в корпусе, образованном отверстием и удерживающим пазом, без необходимости зажатия. И, наоборот, когда замок находится в другом положении, он не упирается в фиксирующий упор, и, таким образом, ничто не препятствует установке и/или извлечению вкладыша из отверстия. Итак, согласно изобретению, поворачивание замка на угол менее целого оборота обеспечивает пользователю эффект блокировки или разблокирования вкладыша в его корпусе, так что операции установки и снятия защитного устройства на/с направляющую/направляющей являются простыми, быстрыми и надежными.
Другие особенности изобретения, рассматриваемые по отдельности или в комбинации друг с другом, заключаются в том, что:
- замок содержит головку, выступающую из вкладыша, на части которой выполнен паз, в то время как остальная часть головки образует упор, причем указанная защитная часть содержит выемку, предназначенный для приема головки замка при установке вкладыша в отверстие, причем эта приемная выемка проходит от входной шейки, в которой поперечное сечение выемки является уменьшенным, образуя фиксирующий упор, таким образом, что:
когда замок находится в своем первом угловом положении, упор расположен поперек входной шейки при установке или извлечении вкладыша; и
когда замок находится в своем втором угловом положении, упор упирается во входную шейку, что предотвращает возможность извлечения вкладыша;
- замок содержит выступ, проходящий в радиальном направлении относительно оси поворота наружу вкладыша, причем защитная часть содержит радиальный упор, образующий фиксирующий упор, причем радиальный упор выполнен в защитной части таким образом, что он проходит в радиальном направлении относительно замка, когда вкладыш установлен, таким образом, что:
когда замок находится в первом угловом положении, выступ находится на расстоянии от радиального упора, таким образом, что вкладыш можно свободно извлечь; и
когда замок находится во втором угловом положении, выступ упирается в радиальный упор, предотвращая возможность извлечения вкладыша;
- радиальный упор образует паз для защелкивания в нем выступа, так что когда вкладыш установлен, поворот замка во второе угловое положение позволяет выступу войти в зацепление с указанным пазом для защелкивания, а поворот замка в первое угловое положение позволяет выступу выйти из указанного паза для защелкивания;
- вкладыш содержит начальный упор, в который упирается выступ, когда замок находится в своем первом угловом положении, для устранения возможности углового перемещения замка из первого углового положения;
- замок содержит, по существу, цилиндрический зажимной кулачок, ось которого параллельна оси поворота, но не совпадает с ней, таким образом, что поворот замка из первого углового положения во второе угловое положение приводит к эксцентричному смещению кулачка относительно оси поворота, причем защитная часть содержит опорную поверхность, проходящую в плоскости, по существу, перпендикулярной оси скольжения, таким образом, что:
когда замок находится в своем первом угловом положении, кулачок расположен на расстоянии от опорной поверхности; и
когда замок находится в своем втором угловом положении, и когда вкладыш установлен, кулачок упирается в опорную поверхность, и при этом вкладыш прижимается к удерживающему пазу в направлении, параллельном оси скольжения.
- замок содержит продольное тело и оболочку, выполненную из более мягкого материала, чем материал продольного тела, причем продольное тело вставлено внутрь оболочки без возможности вращения; причем вкладыш содержит отверстие, ось которого совпадает с осью поворота, и в которое могут вставляться продольное тело с его оболочкой, образуя шарнирное соединение вокруг оси поворота для замка относительно вкладыша, причем оболочка и отверстие выполнены таким образом, что препятствуют повороту замка относительно вкладыша вокруг оси поворота;
- оболочка и отверстие имеют, по существу, цилиндрическую взаимодополняющую форму, предпочтительно, с многоугольным основанием, соосную оси поворота, для предотвращения возможности поворота замка относительно вкладыша вокруг оси поворота;
- оболочка прикреплена к продольному телу;
- защитная часть содержит удерживающую канавку, выполненную на периферии отверстия напротив фиксирующего упора, причем вкладыш содержит удерживающую кромку, которая входит в удерживающую канавку при установке вкладыша, таким образом, что когда замок находится в своем втором угловом положении, вкладыш удерживается закрепленным внутри отверстия, с одной стороны, фиксирующим упором, и, с другой стороны, удерживающей канавкой;
- замок содержит средство взаимодействия, представляющее собой инструмент, так что замок можно повернуть относительно оси поворота с помощью указанного инструмента с использованием средства взаимодействия, причем защитная часть содержит отверстие доступа к средству взаимодействия, и замок можно повернуть с помощью указанного средства взаимодействия и инструмента снаружи защитной части, когда установлен вкладыш, причем защитное устройство, предпочтительно, содержит средство типа колпачка или крышки для закрывания отверстия доступа.
Объектом изобретения является также система защиты рабочей кромки ковша машины гражданского строительства или машины горнодобывающей промышленности, содержащая вышеупомянутое защитное устройство и направляющую для приема указанного защитного устройства, выполненную с возможностью закрепляемую на ковше, причем в указанной направляющей выполнен удерживающий паз указанного защитного устройства.
И, наконец, объектом изобретения является способ защиты рабочей кромки ковша с помощью вышеупомянутой системы защиты, включающий в себя выполнение последовательных этапов, на которых:
а) надевают защитную часть на направляющую посредством перемещения защитной части в направлении вдоль оси скольжения для установки ее в положение защиты кромки;
б) устанавливают вкладыш в отверстие, когда замок находится в своем первом угловом положении;
в) поворачивают замок в его второе угловое положение.
Изобретение станет более понятным после ознакомления с приведенным далее подробным описанием его неограничивающего варианта реализации, приводимого лишь в качестве поясняющего примера, со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 показана система защиты, содержащая защитное устройство согласно изобретению, в разобранном состоянии, вид в перспективе;
на фиг. 2 - система защиты, показанная на фиг. 1, в другой конфигурации, вид в перспективе под другим углом;
на фиг. 3 - система защиты в конфигурации, отличной от конфигурации на Фиг. 2, вид в перспективе под тем же углом, что и на фиг. 2;
на фиг. 4 - защитная часть, входящего в состав защитного устройства, показанного на фиг. 1, 2 и 3, вид в частичном продольном разрезе по плоскости IV – IV на фиг. 9;
на фиг. 5 - защитная часть, показанная на фиг. 4, вид в частичном продольном разрезе по плоскости V – V на фиг. 9;
на фиг. 6 - отверстие в защитном устройстве, показанном на предыдущих фигурах, до введения вкладыша в отверстие, вид в частичном продольном разрезе по плоскости VI – VI на фиг. 9;
на фиг. 7 и 8 - отверстие в защитном устройстве, виды в частичных продольных разрезах по плоскости VII – VII на фиг. 9, поясняющие различные конфигурации устройства;
на фиг. 9 - система защиты на предыдущих фигурах и вышеупомянутые линии разрезов по плоскостям IV – IV, V – V, VI – VI и VII – VII, вид в разрезе по плоскости IX – IX на фиг. 4;
на фиг. 10 - фиксирующий замок защитного устройства, показанного на предыдущих фигурах, вид в перспективе;
на фиг. 11 - часть фиксирующего замка, вид в перспективе;
на фиг. 12 - вкладыш защитного устройства, показанного на предыдущих фигурах, вид в перспективе;
на фиг. 13 и 14 - установленная на вкладыше фиксирующий замок в двух разных угловых положениях, виды спереди;
на фиг. 15 - ковш, оснащенный системой защиты согласно изобретению, показанной в разобранном виде в центре режущей кромки ковша, вид в перспективе.
На фиг. 1-15 показана система защиты кромки 58 ковша 56 машины гражданского строительства или горнодобывающей промышленности. Понятие «ковш» относится к части оборудования гражданского строительства или горнодобывающей промышленности. Понятие «ковш» может быть обобщенно так, что включает в себя черпающие устройства и другие приемные элементы, устанавливаемые на оборудовании вышеупомянутого типа, поэтому понятие «ковш» относится к любому приемному элементу, предназначенного для соскребания, удаления и/или перемещения материалов (предпочтительно, извлекаемых из грунта) с целью их перемещения из одного рабочей точки в другую. Как известно, ковш 56 представляет собой лоток с входным отверстием, которое может быть, например, прямоугольным. Входное отверстие ограничено выступающими кромками 58, 60, 62 и 64, для защиты которых и предназначена система, показанная на фиг. 1. В число этих кромок, ограничивающих входное отверстие ковша 56, входит режущая кромка 58, расположенная на дне ковша 56 и оснащенная четырьмя зубьями 65, причем устанавливаемая система защиты, показанная на фиг. 1, предназначена для защиты частей кромки 58, проходящих между двумя соседними зубьями.
Показанная на фиг. 1-15 система защиты содержит защитное устройство 1 для защиты кромки 58 ковша 56. Эта система защиты содержит также направляющую 2 для установки на неё защитного устройства 1. Эта направляющая 2, иногда называемая «переходный держатель», выполнена с возможностью прикрепления к ковшу 56 таким образом, что позволяет устанавливать защитное устройство 1 в положении защиты кромки 58. Направляющая 2 имеет ось X2 скольжения, вдоль которой может скользить защитное устройство 1. В целом, направляющую 2 устанавливают на внутреннюю поверхность ковша 56, причем ось X2 скольжения перпендикулярна защищаемой кромке 58.
Направляющая 2 содержит расположенные последовательно вдоль оси X2 скольжения следующие элементы:
- опорный конец 10, который должен быть направлен внутрь ковша 56;
- крепежную зону 12, посредством которой направляющую 2 прикрепляют к ковшу 56, например, посредством сварки или с помощью болтового соединения;
- удерживающий паз 3 защитного устройства 1, выполненный в направляющей 2; и
- выступающий конец 11.
Как видно на фиг. 1, направляющая 2 содержит также два выступающих ребра 13 скольжения, проходящие параллельно оси X2 скольжения и симметрично относительно оси X2 скольжения от выступающего конца 11 до удерживающего паза 3. Таким образом, выступающий конец 11 направляющей 2 является охватываемым элементом в форме «ласточкина хвоста».
Предпочтительно, удерживающий паз 3 образован основанием 14 паза, проходящим параллельно оси X2 скольжения, а также передней стенкой 15 и задней стенкой 16, практически перпендикулярными оси X2 скольжения. Передняя стенка 15 расположена на стороне опорного конца 10, а задняя стенка 16 расположена напротив передней стенки относительно удерживающего паза 3, т.е. на стороне выступающего конца 11.
Защитное устройство 1 содержит также часть 4 для защиты кромки 58, вкладыш 5 и фиксирующий замок 9.
Защитная часть 4, показанная полностью на фиг. 1, 2 и 3 и частично в разрезе на фиг. 5-9, образует изнашиваемую деталь, которую можно назвать «козырьком», предназначенным для покрытия и защиты кромки 58 ковша 56. Он может изготовляться из металла, например, из стали или чугуна.
Защитная часть 4 или козырек проходит по продольной оси X4 и содержит основной корпус 21. Поперечная ось X6 перпендикулярна продольной оси X4. Основной корпус 21 имеет в целом симметричную форму относительно плоскости, перпендикулярной поперечной оси X6, и имеет продольную ось X4.
Защитная часть 4 содержит расположенные последовательно вдоль продольной оси X4 следующие элементы:
- режущую кромку 17, которая проходит параллельно поперечной оси X6;
- верхнюю поверхность 18, проходящую наклонно от режущей кромки 17, отклоняясь от продольной оси X4 по мере удаления от режущей кромки 17;
- плоскую поверхность 19, проходящую в плоскости, параллельной продольной оси X4 и поперечной оси X6, причем эта плоская поверхность 19 является продолжением верхней поверхности 18;
- заднюю поверхность 20, которая проходит от плоской поверхности 19 с наклоном, приближаясь к продольной оси X4, и образует конец защитной части 4, противоположный режущей кромке 17.
Как показано на фиг. 1-3, верхняя поверхность 18, плоская поверхность 19 и задняя поверхность 20 определяют верхнюю поверхность основного корпуса 21.
Защитная часть 4 содержит также боковые края 22, которые ограничивают основной корпус 21 в направлении поперечной оси X6.
Защитная часть 4 содержит также внутреннюю поверхность 23, видимую, например, на фиг. 4-9; эта внутренняя поверхность 23 определяет нижнюю поверхность основного корпуса 21 и проходит на расстоянии от и, по существу, параллельно задней поверхности 20, плоской поверхности 19 и верхней поверхности 18. Таким образом, основной корпус 21 защитной части 4, предпочтительно, имеет в целом постоянную толщину.
И, наконец, защитная часть 4 содержит полку 24, которая видна, в частности, на фиг. 1, 2, 3 и 9. Полка 24 выступает из основного корпуса 21, т.е. от внутренней поверхности 23 и режущей кромки 17, в направлении, по существу, параллельном продольной оси X4. Таким образом, между полкой 24 и внутренней поверхностью 23 основного корпуса 21 образовано гнездо 54.
Защитная часть 4 содержит также направляющую канавку 25, которая проходит в направлении продольной оси X4 от задней поверхности 20, выполнена вдоль внутренней поверхности 23 и обращена в сторону поверхности 19. Поперечное сечение направляющей канавки 25 по плоскости, перпендикулярной продольной оси X4, представляет собой охватывающий профиль типа «ласточкин хвост», форма которого соответствует форме профиля поперечного сечения выступающего конца 11 направляющей 2.
Участок основного корпуса 21, ограниченный плоской поверхностью 19 и проходящий до внутренней поверхности 23, образует соединительный участок 26 основного корпуса 21, который показан отдельно на фиг. 4-8. На этом соединительном участке 26 боковые края 22, по существу, параллельны друг другу и продольной оси X4. Ширина соединительного участка 26 в направлении поперечной оси X6, предпочтительно, существенно меньше ширины основного корпуса 21. Ширина самой полки 24 сравнима или равна ширине соединительного участка 26.
Защитная часть 4 содержит также отверстие 6, выполненное сквозным в защитной части 4, в этом случае, в соединительном участке 26 основного корпуса 21, в направлении, перпендикулярном продольной оси X4 и поперечной оси X6, которое начинается от плоской поверхности 19 и выходит к внутренней поверхности 23, в частности, к направляющей канавке 25.
Предпочтительно, отверстие 6 имеет поперечное сечение в целом прямоугольной формы в плоскости, определяемой продольной осью X4 и поперечной осью X6, и проходящее симметрично с обеих сторон плоскости, перпендикулярной поперечной оси X6, в которой находится продольная ось X4, причем длинная сторона отверстия 6 прямоугольного сечения, по существу, параллельна режущей кромке 17. Таким образом, отверстие 6 открывается, с одной стороны, на плоскую поверхность 19, т.е. на верхнюю поверхность защитной части 4, и с другой стороны, в гнездо 54. Отверстие 6 показано подробно на фиг. 4 и 5. При рассмотрении этих фигур можно отметить, что направляющая канавка 25 проходит в направлении вдоль продольной оси X4 от задней поверхности 20 до концевой поверхности 27, расположенной за отверстием 6, ближе к режущей кромке 17.
Отверстие 6 ограничено двумя поперечными стенками 30 защитной части 4, расположенными напротив друг друга и параллельно поперечной оси X6. Отверстие 6 ограничено также двумя продольными стенками 31 защитной части 4, длина которых меньше длины поперечных стенок 30, и которые расположены параллельно продольной оси X4.
Защитная часть 4 предназначена для надевания на направляющую 2 в направлении вдоль оси X2 скольжения направляющей 2.
Для этого в направляющую канавку 25 продевают выступающий конец 11 направляющей 2; при этом выступающие ребра 13 выполняют функцию направляющих для направляющей канавки 25, поперечное сечение которой имеет форму ласточкиного хвоста. Далее, защитную часть 4 перемещают в направлении вдоль оси X2 скольжения до установки в положение защиты кромки 58, при котором кромка 58 расположена между внутренней поверхностью 23 и полкой 24 на дне гнезда 54. В положении защиты отверстие 6 открывается в удерживающий паз 3. В частности, передняя стенка 15 и задняя стенка 16 при этом, по существу, выровнены с поперечными стенками 30 отверстия 6. Основание паза 14 можно увидеть снаружи защитной части 4 через отверстие 6.
При надевании защитной части 4 на направляющую 2, ось X2 скольжения и продольная ось X4 совмещаются друг с другом. Поперечная ось X6 практически параллельна кромке 58 ковша 56. В положении защиты соединительный участок 26 закрывает, по существу, всю направляющую 2, как можно увидеть, в частности, на фиг. 2 и 3. Задняя поверхность 20 является, по существу, продолжением поверхности, образующей концевую сторону 10, которые совместно образуют единую видимую поверхность, как можно видеть на фиг. 3. Предпочтительно, в положении защиты плоская поверхность 19 направлена внутрь ковша 56, а полка 24 направлена к периферии ковша 56. Разумеется, можно рассмотреть и противоположную ситуацию. В этой конфигурации выступающий конец 11 входит в контакт с концевой поверхностью 27 (или находится рядом с ней) внутренней части направляющей канавки 25, как можно увидеть на фиг. 5.
Защитное устройство содержит также вкладыш 5, который показан отдельно на фиг. 12, но который можно увидеть также на фиг. 1, 2 и 3 в защитном устройстве 1. В целом, вкладыш 5 имеет форму параллелепипеда, образуя тело вкладыша, простирающееся между двумя противоположными боковыми поверхностями 35, по существу, параллельными друг другу и соединенными друг с другом плоской поверхностью 36 и нижней поверхностью 37, причем плоская поверхность 36 и нижняя поверхность расположены напротив друг друга и, по существу, параллельно друг другу. И, наконец, вкладыш 5 содержит две противоположные торцевые поверхности 38, образующие остальные две стороны параллелепипеда, форму которого имеет вкладыш 5.
Как показано на фиг. 12, плоская поверхность выходит за границы торцевых поверхностей 38, образуя две поперечные кромки 40.
Вкладыш 5 содержит отверстие 39, открывающееся на одной торцевой стороне 38, проходящее сквозь тело вкладыша и открывающееся на противоположной торцевой стороне 38. Отверстие 39 проходит по оси X5 поворота, определяемой вкладышем 5, с которым оно является соосным. Отверстие 39 имеет, по существу, цилиндрическую форму, в рассматриваемом варианте исполнения - с шестиугольным основанием, с центром, расположенным на оси X5 поворота.
Вкладыш 5 содержит также удерживающую кромку 41, которая выступает из тела вкладыша в направлении оси X5 поворота и расположена в месте пересечения первой торцевой поверхности 38 с нижней поверхностью 37. Удерживающая кромка 41 проходит, по существу, по всей длине кромки, соединяющей первую торцевую поверхность 38 с нижней поверхностью 37.
Вкладыш 5 содержит также начальный упор 42, выполненный в форме элемента, выступающего от второй торцевой поверхности 38 противоположно первой торцевой поверхности 38, и проходящий от поперечной кромки 40 до кромки отверстия 39. Таким образом, начальный упор 42 образует стенку 422, проходящую в направлении одной их граней шестигранного отверстия 39.
Предпочтительно, вкладыш 5 выполнен из металлического материала. Кроме того, он может быть выполнен из синтетического материала, например, из полимера.
Защитное устройство 1 содержит также фиксирующий замок 9, показанный отдельно на фиг. 10 и 11. Замок 9 проходит продольно вдоль оси X9. Замок 9 содержит головку 43, которая образует один из его концов в направлении по оси X9. Предпочтительно, головка 43 имеет, по существу, форму цилиндра, продольная ось которого совпадает с осью X9. На части головки 43 выполнен проходной паз 44, как показано, в частности, на фиг. 10, 11, 13 и 14. Паз 44 ограничен поверхностью 44A, перпендикулярной оси X9, выполненной в головке 43 и располагающейся в глубине к стороне продольного тела 47 замка 9 относительно торца головки 43 напротив тела 47. Остальная часть замка 9 образует упор 45, являющийся цилиндрическим элементом, ось которого совпадает с осью X9, и образующий периферийную часть головки 43.
Замок 9 включает в себя средство 46 взаимодействия, сформированное в головке 43. Средство 46 взаимодействия предназначено для обеспечения взаимодействия замка 9 с инструментом (не показан), таким образом, чтобы замок 9 с помощью этого инструмента и средства 46 взаимодействия можно было повернуть относительно оси X9.
Продольное тело 47 проходит вдоль оси X9 от головки 43. Продольное тело 47 имеет в целом цилиндрическую форму, коаксиальную оси X9. Продольное тело 47 имеет выступающее ребро 48, которое проходит радиально относительно продольного тела 47 и параллельно оси X9. Предпочтительно, продольное тело 47 выполнено из металлического материала.
Замок 9 содержит также оболочку 49, которая показана на фиг. 10, но не показана на фиг. 11. Предпочтительно, оболочка 49 выполнена из гибкого материала. Понятие «гибкий материал» означает, что оболочка 49 может быть выполнена из более гибкого материала, чем материал продольного тела 47, например, из эластомера. Оболочка 49 представляет собой оболочку, внутрь которой вставлено продольное тело 47 с предотвращением вращения относительно оси X9. Соединение между продольным телом 47 и оболочкой 49 обеспечивается с помощью продольной канавки (не показана), сформированной в оболочке 49, в которую входит ребро 48, что предотвращает возможность вращения оболочки 49 относительно продольного тела 47. Наряду с таким устройством или независимо от него, оболочка 49 прикреплена к продольному телу 47, например, приклеена или приварена.
Оболочка 49 имеет, по существу, цилиндрическую форму, предпочтительно, с шестиугольным основанием, центр которого расположен на оси X9 или на оси, параллельной оси X9.
Предпочтительно, замок 9 содержит выступ 50, который можно увидеть на фиг. 7, 8 и 10-14. Выступ 50 проходит наружу в радиальном направлении относительно оси X9 и, таким образом, образует выступ на головке 43.
Как показано на фиг. 13 и 14, замок 9 устанавливается с возможностью вращения относительно вкладыша 5 вокруг оси X5 поворота, совпадающей с осью X9 замка 9 и оболочки 49. Фактически, продольное тело 47 и оболочка 49 вставляются в отверстие 39 с целью создания прочного шарнирного соединения замка 9 с вкладышем 5. Для этого оболочка 49 и отверстие 39 имеют соответствующие друг другу формы (в рассматриваемом случае – шестиугольную), соосные оси X5 поворота, с целью предотвращения возможности вращения замка 9 относительно вкладыша 5 вокруг оси X5 поворота. В конечном итоге, оболочка 49 и отверстие 39 предотвращают (например, за счет трения и/или сопряженности форм) возможность вращения замка 9 относительно вкладыша 5 вокруг оси X5 поворота.
Кроме того, форма отверстия 39 и оболочки 49 может быть цилиндрической с круглым основанием, но при этом оболочка 49 может вставляться в отверстие 39 с натягом для получения аналогичного результата. Тем не менее, предпочтительным вариантом, дающим лучшие результаты, является обеспечение взаимодополняющих многоугольных форм.
Головка 43 выступает из вкладыша 5, как показано на фиг. 2, 6, 13 и 14. В рассматриваемом случае головка 43 выступает от второй торцевой поверхности 38, которая включает в себя начальный упор 42.
Замок 9 совершает поворот между первым угловым положением, показанным на фиг. 13, и вторым угловым положением, показанным на фиг. 14. Когда замок 9 находится в первом угловом положении, показанном на фиг. 13, выступ 50 упирается в начальный упор 42, ограничивая угловое перемещение замка 9 относительно осей X5 и X9, так что замок 9 не может переместиться дальше своего первого углового положения. Сравнивая фиг. 13 и 14, можно заметить, что разница между первым угловым положением и вторым угловым положением составляет около 180°, т.е. пол-оборота. Как вариант, замок 9 может совершать большее или меньшее угловое перемещение, например, три четверти оборота или одну четверть оборота.
Вкладыш 5 снабженный замком 9 вставляют в отверстие 6. Этапы установки вкладыша 5 поясняются на фиг. 1, 2 и 3. Вкладыш 5 устанавливают в отверстие 6 в положении защиты, чтобы быть размещенным одновременно в отверстии 6 и в удерживающем пазу 3, что предотвращает возможность скольжения защитной части 4 относительно направляющей 2, то есть обеспечивает их фиксацию относительно друг друга. Практически, вкладыш 5, действуя как штифт, блокирует перемещение защитной части 4 в направлении по оси X2 скольжения, причем передняя стенка 15 и задняя стенка 16 упираются в боковые поверхности 35 вкладыша 5. Предпочтительно, боковые поверхности 35 вкладыша 5 также упираются в периферийную кромку отверстия 6, в частности, по меньшей мере в одну из двух поперечных стенок 30, или в обе указанные поперечные стенки.
Вкладыш 5 вставляется в отверстие 6 в наклонном положении, таким образом, что его удерживающая кромка 41 входит в отверстие 6 первой. Как показано на фиг. 5 и 9, защитная часть 4 содержит удерживающую канавку 29, сформированную в одной из продольных стенок 31. Таким образом, удерживающая канавка 29 расположена на периферии отверстия 6 и ориентирована в направлении продольной оси X4 на расстоянии от внутренней поверхности 23.
В данном случае, при сборке вкладыша 5 удерживающая кромка 41 вставляется в удерживающую канавку 29. Как показано на фиг. 2, вкладыш сначала располагается с наклоном относительно осей X4 и X6, причем его удерживающая кромка 41 образует направляющую для поворачивания вкладыша 5 относительно оси, параллельной продольной оси X4. Затем наклон вкладыша 5 может быть продолжен до тех пор, пока плоская поверхность 36 не встанет заподлицо с плоской поверхностью 19, как это показано на фиг. 3. Поперечные кромки 40, являющиеся продолжением плоской поверхности 36 вкладыша 5, обеспечивают закрытие большей части, если не всей верхней части отверстия 6, так что отверстие 6 оказывается полностью закрытым или даже уплотненным. В такой конструкции удерживающий паз 3 и отверстие 6 защищены вкладышем 5 от воздействия любого материала снаружи защитного устройства 1.
Предпочтительно, вкладыш 5 опирается на основание паза 14 своей нижней поверхностью 37. Как вариант, нижняя поверхность 37 может располагаться на расстоянии от основания паза 14, таким образом, что вкладыш 5 опирается на защитную часть 4 своими поперечными кромками 40.
Предпочтительно, отверстие 6 содержит канавку 51 (см. фиг. 2 и 3), выполненную на периферии отверстия 6, и открытую на плоскую поверхность 19, для обеспечения возможности вставки плоского инструмента типа отвертки с целью извлечения вкладыша 5 из отверстия 6. На одной из боковых поверхностей 35 вкладыша 5, расположенной напротив канавки 51, выполнено соответствующее углубление 52, позволяющее вставлять в него инструмент и осуществлять извлечение вкладыша 5. Извлечение вкладыша 5 из отверстия 6 может осуществляться путем его перемещения с наклоном относительно удерживающей кромки 41 в сторону, противоположную той, в которую его наклоняли при установке.
Предпочтительно, защитная часть 4 содержит отверстие 28 доступа, которое можно увидеть на фиг. 2-4 и фиг. 9. Это отверстие 28 доступа расположено параллельно поперечной оси X6, начинается на одной из боковых сторон 22 и выходит в отверстие 6. Таким образом, отверстие 28 доступа сформировано в поперечном направлении по толщине соединительного участка 26, и предназначено для соединения одной из боковых сторон 22 с отверстием 6. В рассматриваемом случае отверстие 28 доступа открывается на одной из продольных стенок 31, расположенной напротив продольной стенки 31, в которой выполнена удерживающая канавка 29. Таким образом, при установке вкладыша 5 в отверстие 6, средство 46 взаимодействия, обеспечивающее возможность поворота замка 9 относительно оси X5 поворота, может быть доступно снаружи защитной части 4 с помощью инструмента, вставляемого в указанное отверстие 28 доступа. Это возможно благодаря тому, что при установке вкладыша 5 в отверстии 6 отверстие 28 доступа совмещается (по существу, становится соосным) с осью X5 поворота замка 9. При установке вкладыша 5 на защитной части 4 ось X5 поворота располагается, по существу, параллельно поперечной оси X6.
Отверстие 28 доступа, предпочтительно, является отверстием с поперечным сечением, по существу, круглой или продолговатой формы. Предпочтительно, защитное устройство 1 содержит не показанное на фигурах средство типа колпачка или крышки для закрывания отверстия 28 доступа, которое может быть прикреплено к отверстию 28 доступа на боковой стороне 22 с целью его закрывания, по существу, герметично, в частности, для предотвращения попадания каких-либо нежелательных материалов в отверстие 6 через указанное отверстие 28 доступа.
Как видно на фиг. 4 и 6, защитная часть 4 содержит выполненную в продольной стенке 31 приемную выемку 32, в которую отверстие доступа 28 открывается и проходит к входной шейке 33, на горизонтальной поверхности 19 в сторону внутренней поверхности 23. В области входной шейки 33 поперечное сечение приемной выемки 32 уменьшается, образуя фиксирующий упор 7. Приемная выемка 32 заканчивается дном 66, имеющим закругленную форму, практическую повторяющую контур отверстия доступа 28, как видно, в частности, на фиг. 4. Таким образом, приемная выемка 32 имеет, по существу, круглую форму между входной шейкой 33 и дном 66. На практике, фиксирующий упор 7 образован острым выступом, выступающим в направлении параллельно продольной оси X4 внутрь выемки 32 на входной шейке 33, т.е. в направлении режущей кромки 17. Как показано на фигурах, верхняя часть острого выступа или упора 7 проходит параллельно плоской поверхности 19, в то время как нижняя часть острого выступа имеет цилиндрическую форму, соответствующую форме дна 66 приемной выемки, что сделано с целью продолжения отверстия 28 доступа на расстояние более половины длины его окружности в направлении внутрь отверстия 6.
На фиг. 6 замок 9 показан в своем первом угловом положении, когда его выступ 50 находится в контакте с начальным упором 42. Вкладыш 5 показан в том же самом положении, что и на фиг. 2, т.е. в наклонном положении, при установке. Понятно, что в этой конфигурации упор 45 совмещен с удерживающей канавкой 29, так что он может пройти между острым выступом, образующим фиксирующий упор 7, и другой стороной входной шейки 33. В то же самое время, паз 44 ориентирован в сторону острого выступа, образующего фиксирующий упор 7. Паз 44 устанавливается назад относительно входной шейки 33, так что замок 9 может пройти её. Таким образом, приемная выемка 32 дает возможность вставить головку 43 при вставке вкладыша 5 в отверстие 6, и когда замок 9 находится в своем первом угловом положении, показанном на фиг. 6, в котором упор 45 расположен поперек входной шейки 33 при установке или извлечении вкладыша 5.
С другой стороны, когда замок 9 находится в своем втором угловом положении, показанном на фиг. 14, упор 45 упирается в острый выступ, образующий фиксирующий упор 7, и, таким образом, упирается во входную шейку 33. Таким образом, входная шейка 33 препятствует извлечению вкладыша 5, удерживая замок 9 в приемной выемке 32 посредством упора 45. На практике, входная шейка 33 препятствует также установке вкладыша 5, предотвращая возможность вставки замка 9 в приемную выемку 32 посредством блокировки его упора 45 на остром выступе, образующем фиксирующий упор 7. Понятно, что фиксирующий упор 7 взаимодействует с замком, обеспечивая блокирование или разблокирование в отверстии 6, в зависимости от ориентации замка 9 относительно оси X5 поворота.
Как видно на фиг. 7 и 8, защитная часть 4 содержит радиальный упор 34, который образует еще один фиксирующий упор 8. Предпочтительно, радиальный упор 34 выполнен в продольной стенке 31, то есть на периферии отверстия 6, с целью формирования стенки, выступающей от продольной стенки 31. Радиальный упор 34 выступает от продольной стенки 31, на которой открывается отверстие 28 доступа. Радиальный упор выступает в радиальном направлении относительно оси отверстия 28 доступа, или в плоскости, параллельной радиусу, проходящему от оси отверстия 28 доступа. Таким образом, радиальный упор 34 расположен параллельно продольной оси X4 и образует низкую стенку, повернутую в сторону внутренней поверхности 23. Радиальный упор 34 образует выемку, в частности запорную выемку, и имеет две стенки, расположенные параллельно продольной оси X4 или радиусу оси 28 отверстия доступа. Такая конструкция хорошо видна на фиг. 4, 7 и 8.
Как показано на фиг. 7 и 8, выступ 50 проходит в радиальном направлении относительно оси X5 поворота в сторону наружу вкладыша 5, причем, в этом случае, он выступает от второй торцевой поверхности 38. Затем радиальный упор 34 устанавливается в защитной части 4 таким образом, что выступает в радиальном направлении относительно замка 9, когда вкладыш 5 вставляется в отверстие 6. Такая конфигурация показана, в частности, на фиг. 8. Когда замок находится в своем первом угловом положении, как показано на фиг. 8, выступ 50 находится на расстоянии от радиального упора 34; в этом случае он повернут в сторону от радиального упора 34. Таким образом, вкладыш 5 можно свободно извлечь. Кроме того, в первом угловом положении выступ 50 не препятствует установке вкладыша 5 в отверстие 6. С другой стороны, когда замок 9 находится в своем втором угловом положении, как показано на фиг. 7, выступ 50 упирается в радиальный упор 34, и, таким образом, препятствует извлечению вкладыша 5. Понятно, что во втором угловом положении выступ 50 также препятствует установке вкладыша 5 в отверстие 6. В варианте, показанном на фиг. 7 и 8, радиальный упор 34 образует защелкивание в пазу для выступа 50, причем эти два элемента имеют соответствующую друг другу форму. Понятие «защелкивание» означает, что выступ 50 может входить в выемку только под действием усилия, достаточного для незначительного временного деформирования выступа 50, таким образом, чтобы он вошел в выемку. Для извлечения защелкнутого выступа 50 из паза после этого необходимо приложить эквивалентное или другое усилие. Выступ 50, взаимодействующий с пазом для защелкивания, представляет собой запорное средство, которое предотвращает переход замка 9 из его второго углового положения в его первое угловое положение. Таким образом, когда вкладыш 5 установлен, поворот замка 9 во второе угловое положение позволяет выступу 50 войти в паз для защелкивания, а поворот замка в первое угловое положение обеспечивает возможность выхода выступа 50 из паза для защелкивания.
В показанном на фигурах варианте, и как видно на фиг. 4, два фиксирующих упора 7 и 8 описаны выше и показаны по отдельности на фиг. 6, и показаны в реализованном виде на фиг. 7 и 8. Как вариант, эти упоры могут быть выполнены независимо друг от друга. Иными словами, защитное устройство может включать в себя лишь один из этих упоров.
В любом случае, фиксирующий упор 7 и/или 8 расположен на периферии отверстия 6 и, в частности, на продольной стенке 31, на которую открывается отверстие 28 доступа.
Независимо от варианта реализации или варианта исполнения фиксирующего упора 7 и/или 8, когда замок 9 находится в своем первом угловом положении, он позволяет производить установку/извлечение вкладыша 5 в/из отверстия 6. Когда замок 9 находится в своем втором угловом положении, он упирается в фиксирующий упор 7 и/или 8, предотвращая возможность извлечения вкладыша 5.
Когда замок 9 находится в своем втором угловом положении, вкладыш 5 удерживается в установленном положении в отверстии 6, с одной стороны, фиксирующим упором 7 и/или 8, и, с другой стороны, удерживающей канавкой 29, которая расположена напротив отверстия 6 относительно фиксирующего упора 7 и/или 8, и которая воздействует на удерживающую кромку 41 вкладыша 5. В результате, обеспечивается надежная, точная, быстрая и простая вставка вкладыша 5.
С целью дополнительного усиления запирания вкладыша 5 в отверстии 6 и/или повышения жесткости соединения направляющей 2 с защитной частью 4, можно обеспечить средство для напряжения вкладыша 5, с одной стороны, в отверстии 6, и, с другой стороны, в удерживающем пазу 3.
Таким образом, предпочтительно, один из краев приемной выемки 32 образует опорную поверхность 68 для защитной части 4. Эта опорная поверхность 68 проходит в плоскости, по существу, перпендикулярной продольной оси X4.
В свою очередь, цилиндрическая периферия головки 43 замка 9 образует зажимной кулачок, по существу, цилиндрической формы. Головка 43 определяет ось кулачка, совпадающую с осью X9, причем ось кулачка параллельна, но не совпадает с осью оболочки 49, то есть с осью X5 поворота.
Таким образом, поворачивание замка 9 из первого углового положения во второе угловое положение приводит к эксцентричному смещению зажимного кулачка, то есть к смещению головки 43 относительно оси X5 поворота. В этом случае, указанное эксцентричное смещение происходит в направлении, параллельном продольной оси X4. Опорная поверхность 68 защитной части 4, которая в этом случае образована приемной выемкой 32, действует как точка опоры для зажимного кулачка, образованного головкой 43. Таким образом, когда замок 9 находится в своем первом угловом положении, кулачок расположен на расстоянии от опорной поверхности 68. И, наоборот, когда замок 9 находится в своем втором угловом положении, и когда вкладыш 5 установлен, кулачок упирается в опорную поверхность 68, то есть головка 43 упирается в один из краев приемной выемки 32, таким образом, что вкладыш 5 прижимается к удерживающему пазу 3 в направлении оси X2 скольжения. Такая конструкция, не показанная на фигурах, дает возможность прижимать одну из боковых поверхностей 35 либо к передней стенке 15, либо к задней стенке 16 удерживающего паза 3, что дает возможность уменьшить или даже полностью устранить осевой люфт соединения защитной части 4 с направляющей 2.
Учитывая вышеизложенное, можно суммировать основные особенности устройства защиты рабочей кромки 58 ковша 56. Способ защиты включает в себя следующие этапы, на которых:
а) надевают защитную часть 4 на направляющую 2 посредством перемещения защитной части 4 в направлении вдоль оси X2 скольжения для установки ее в вышеописанное положение защиты кромки 58;
б) устанавливают вкладыш 5 в отверстие 6, когда замок 9 находится в своем первом угловом положении, что позволяет осуществить установку;
в) поворачивают замок 9 в его второе угловое положение для фиксации установленного вкладыша 5 в отверстии 6, и, в конечном итоге, запирания узла системы защиты.
Для разборки этой системы защиты замок 9 поворачивают из второго углового положения в его первое угловое положение. Затем с помощью инструмента типа плоской отвертки вкладыш 5 приподнимают с целью извлечения его из отверстия 6. И, наконец, защитную часть 4 перемещают в направлении вдоль направляющей 2 до тех пор, пока она не будет снята с направляющей 2.
Как вариант, остальные кромки входного отверстия ковша 56, в частности, верхняя кромка 60, а также две боковые кромки 62 и 64, также могут быть защищены с помощью системы защиты, показанной на фигурах. Как показано на фиг. 15, кромки 60, 62 и 64 защищены с помощью защитных систем 100. Эти защитные системы 100 могут быть заменены системой защиты согласно изобретению, подходящей по размеру этим кромкам 60, 62 и 64.
Рассмотренные выше варианты осуществления и альтернативные варианты быть объединены и скомбинированы с целью создания новых вариантов осуществления изобретения.