ЗАЖИМ ДЛЯ СИСТЕМЫ ФИКСАЦИИ РАБОЧЕГО ОРУДИЯ
CLAMP FOR WORKING TOOL FIXATION SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к системе фиксации, а в частности к системе фиксации орудия для земляных работ на землеройном оборудовании.
Предпосылки создания изобретения
Землеройные машины, например драглайны, используются для раскапывания или выемки грунта или горной породы и/или перемещения разрыхленного материала с места на место. Данные машины имеют ковш для выемки или перемещения материала. Ковш подвергается сильному износу в результате абразивного воздействия и многократных ударов в ходе выполнения земляных работ.
Ковш содержит режущую кромку с несколькими зубьями, выступающими из переднего края режущей кромки. Режущая кромка также включает боковые защитные сегменты, расположенные на противоположных сторонах кромки. Для защиты переднего края режущей кромки к ней крепятся различные сменные режущие элементы. Например, на зубья могут устанавливаться коронки, между зубьями могут крепиться межзубовые защитные сегменты, а на боковые пластины монтироваться боковые защитные сегменты. Сменный режущий элемент крепится к режущей кромке системами фиксации, например, системами крепежных или стопорных элементов.
В патенте США № 7 832 129 (’129 патент), выданном изобретателю Бриско, описывается, например, система фиксации изнашиваемого элемента к адаптеру, закрепленному на передней кромке ковша. В частности, в патенте ’129 описывается замок, включающий клин и С-образный сердечник, представляющий собой тело с двумя плечами. Клин и сердечник соединены резьбовым соединением, которое позволяет перемещать клин в отцентрованных отверстиях в изнашиваемом элементе и адаптере. Вращение клина прижимает клин к передней части отверстия в адаптере и осуществляет зажим криволинейными плечами сердечника соответствующих криволинейных задних частей отверстий в изнашиваемом элементе.
Хотя система фиксации из патента ’129 и способна крепить изнашиваемый элемент к адаптеру, но ее конструкция далека от оптимальной. C-образный сердечник обычно не способен создавать достаточно надежное соединение. Изнашиваемый элемент и сердечник могут подвергаться физическому износу, который изменяет криволинейный профиль плеч сердечника и/или криволинейный профиль задних частей отверстий в изнашиваемом элементе. При несовпадении криволинейных профилей слабнет соединение между изнашиваемым элементом и адаптером. Кроме того, С-образный сердечник обычно не способен обеспечивать достаточно надежное соединение при использовании других типов клиньев и систем фиксации.
Описанная система направлена на преодоление одной или нескольких проблем, изложенных выше.
Краткое изложение существа изобретения
В одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к зажиму для системы фиксации, способному закреплять рабочее орудие на землеройном оборудовании. Зажим включает первую сторону и вторую сторону напротив первой стороны. Вторая сторона включает: первое зажимное плечо, выступающее из второй стороны; второе зажимное плечо, выступающее из второй стороны; и промежуточную поверхность, простирающуюся между первым зажимным плечом и вторым зажимным плечом. Как правило, промежуточная поверхность включает плоскую поверхность ближе к первому зажимному плечу и криволинейную поверхность, находящуюся ближе ко второму зажимному плечу. Криволинейная поверхность обычно изогнута относительно оси, проходящей между верхним концом и нижним концом зажима.
В другом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к зажиму для системы фиксации, способному закреплять рабочее орудие на землеройном оборудовании. Зажим включает первую сторону и вторую сторону напротив первой стороны. Вторая сторона включает: первое зажимное плечо, выступающее из второй стороны; второе зажимное плечо, выступающее из второй стороны; и промежуточную поверхность, простирающуюся между первым зажимным плечом и вторым зажимным плечом. Промежуточная поверхность обычно содержит плоскую поверхность и криволинейную поверхность. Плоская поверхность обычно располагается между криволинейной поверхностью и первым зажимным плечом, а криволинейная поверхность обычно располагается между плоской поверхностью и вторым зажимным плечом. Боковой профиль плоской поверхности образует линию, которая коллинеарна боковому профилю криволинейной поверхности.
В другом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к системе фиксации, способной закреплять рабочее орудие на землеройном оборудовании. Система фиксации содержит зажим, способный вмещаться внутрь отверстия на землеройном оборудовании и внутрь отверстия на рабочем орудии, и крепить рабочее орудие на землеройном оборудовании. Зажим включает первую сторону и вторую сторону напротив первой стороны. Вторая сторона обычно содержит плоскую поверхность и криволинейную поверхность. Плоская поверхность способна соприкасаться с поверхностью отверстия в рабочем орудии, а криволинейная поверхность обычно изогнута относительно оси, проходящей между верхним концом и нижним концом зажима. Система фиксации также включает в себя клин в сборе, расположенный между первой стороной зажима и поверхностью отверстия в землеройном оборудовании. Положение клина в сборе регулируется относительно зажима.
Краткое описание чертежей
В соответствии с примером осуществления, на фиг. 1 представлен вид в перспективе ковша, включающего режущую кромку, межзубовые защитные сегменты, боковые защитные сегменты и системы фиксации.
На фиг. 2 представлен вид в разобранном состоянии режущей кромки, межзубовых защитных сегментов, боковых защитных сегментов и систем фиксации, изображенных на фиг. 1.
На фиг. 3 представлено поперечное сечение одной из систем фиксации, изображенных на фиг. 1, крепящих один из межзубовых защитных сегментов к режущей кромке.
На фиг. 4 представлено поперечное сечение зажима системы фиксации, изображенной на фиг. 3, размещенного на межзубовом защитном сегменте и режущей кромке.
На фиг. 5 представлен вид сзади зажима, изображенного на фиг. 4.
На фиг. 6 представлен вид сбоку зажима, изображенного на фиг. 4.
На фиг. 7 представлен вид в разрезе зажима, изображенного на фиг. 4, по линии А-А, изображенной на фиг. 6.
На фиг. 8 представлен вид в разрезе зажима, изображенного на фиг. 4, по линии В-В, изображенной на фиг. 6.
На фиг. 9 представлен вид в перспективе клина системы фиксации, изображенной на фиг. 3.
На фиг. 10 представлен вид в разрезе клина и крепежного элемента системы фиксации, изображенной на фиг. 3.
На фиг. 11 представлен вид в перспективе клина и крепежного элемента, изображенных на фиг. 10.
На фиг. 12 представлен вид сбоку крепежного элемента, изображенного на фиг. 10.
На фиг. 13 представлен вид в перспективе крепежного элемента, изображенного на фиг. 10.
На фиг. 14 представлен вид в разрезе клина, крепежного элемента и головки системы фиксации, изображенных на фиг. 3.
На фиг. 15 представлен вид сверху клина и головки, изображенных на фиг. 14.
На фиг. 16 и 17 представлен вид в перспективе, соответственно, непроходного конца и проходного конца головки, изображенных на фиг. 14.
На фиг. 18 представлен вид в разрезе головки, изображенной на фиг. 14.
На фиг. 19 представлен вид снизу головки, изображенной на фиг. 14.
Подробное описание изобретения
Ниже приводится подробное описание примерных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. По мере возможности на всех чертежах используются одинаковые номера позиций для обозначения тех же или схожих деталей.
Примерный вариант осуществления землеройного оборудования, например ковша 10 машины, представлен на фиг. 1. В примерном варианте осуществления, ковш 10 крепится к драглайну (не показан), способному осуществлять выемку грунта ковшом 10. Функционирование ковша 10 драглайна осуществляется подъемным механизмом (не показан) и механизмом подтаскивания (не показан), управление которыми осуществляется оператором из кабины (не показана) драглайна. Кроме того ковш 10 может крепиться к другим типам машин, известным в отрасли техники, к которой относится данное изобретение, например экскаваторам или другим землеройным машинам. С другой стороны землеройное оборудование может представлять собой любое устройство, используемое для выполнения назначенной машине задачи.
Ковш 10 включает основной корпус 12, представляющий собой коробчатую конструкцию с открытой верхней частью и открытой передней частью 14, через которую материал попадает в основной корпус 12. Основной корпус 12 включает боковые стенки 16, соединенные поперечной балкой 18. Ковш 10 включает один или несколько соединительных механизмов 20, например, один или несколько кронштейнов для подсоединения цепей или тросов, используемых для управления ковшом 10. Поперечная балка 18, например, может включать один или несколько соединительных механизмов 20 для подсоединения одной или нескольких цепей, связанных с подъемным механизмом, а боковые стенки 16 могут включать один или несколько соединительных механизмов 20 для подсоединения одной или нескольких цепей механизма подтаскивания.
Ковш 10 включает сменный износостойкий узел 22, прикрепленный сваркой к основному корпусу 12 ковша 10. Износостойкий узел 22 включает режущую кромку 24 и одно или несколько орудий для земляных работ (GET), прикрепленных к режущей кромке 24, например, один или несколько межзубовых защитных сегментов 26, один или несколько боковых защитных сегментов 28 и/или несколько зубов 30.
В соответствии с примером осуществления, на фиг. 2 представлен вид в разобранном состоянии износостойкого узла 22 за исключением зубов 30. Режущая кромка 24 включает один или несколько выступов, простирающихся вперед от переднего края режущей кромки 24, а зубья 30 крепятся к ним напрямую или опосредованно (например, адаптерами или переходниками). В одном варианте осуществления, зубья 30 выполняются из двух элементов, включая коронку, соединяемую с адаптером сваркой, переходником или другой системой фиксации. Адаптеры подвижно соединяются с соответствующими выступами штифтом или другой системой фиксации, например, системой фиксации описанной ниже. Кроме того, GET (например, межзубовые защитные сегменты 26, боковые защитные сегменты 28 и/или зубы 30) могут иметь любую форму, известную в отрасли техники, к которой относится данное изобретение, например, цельную или составную, и съемно крепится к вилке, долоту, отвалу или другому тупому торцу.
Термины "передний" и "задний" используются здесь для обозначения относительного положения компонентов, примерного износостойкого узла 22. Используемый здесь термин "передний" относится к одной стороне износостойкого узла 22, например, ближней к кончикам выступов режущей кромки 24 и/или зубов 30, прикрепленных к выступам. Напротив, термин "задний" относится к стороне износостойкого узла 22, которая противоположна передней стороне. Задняя сторона износостойкого узла 22 представляет собой сторону, которая присоединена к основному корпусу 12 ковша 10, после прикрепления износостойкого узла 22 к основному корпусу 12.
Межзубовые защитные сегменты 26 и боковые защитные сегменты 28 защищают передний край режущей кромки 24. Межзубовые защитные сегменты 26 устанавливаются на режущей кромке 24 между выступами, а боковые защитные сегменты 28 монтируются на выступающих вверх частях боковых пластин режущей кромки 24 (например, вертикально или под углом) относительно центральной части пластины. Как показано на фиг. 1 и 2, износостойкий узел 22 включает: пять зубов 30, которые разнесены друг от друга вдоль режущей кромки 24; четыре межзубовых защитных сегмента 26, расположенных между соседними зубами 30; и два боковых защитных сегмента 28. Каждый съемный зуб 30, съемный межзубовый защитный сегмент 26 и съемный боковой защитный сегмент 28 предназначен для защиты разных частей режущей кромки 24 от абразивного износа. Кроме того в зависимости от сферы применения может использоваться другое число зубов 30, межзубовых защитных сегментов 26 и боковых защитных сегментов 28.
Каждый из межзубовых защитных сегментов 26 и боковых защитных сегментов 28 включает часть передней кромки, которая охватывает передний край режущей кромки 24. Каждый из межзубовых защитных сегментов 26 и боковых защитных сегментов 28 также включает монтажную часть 32, способную вмещать систему фиксации 50 для зажима или прикрепления соответствующего съемного межзубового защитного сегмента 26, съемного бокового защитного сегмента 28 или другого съемного GET к режущей кромке 24 или другой части землеройного оборудования.
На фиг. 3 представлен пример осуществления системы фиксации 50, крепящей одну из межзубовых защитных сегментов 26 к режущей кромке 24. Система фиксации 50, крепящая боковой защитный сегмент 28 или другой GET на режущей кромке 24 или другой части землеройного оборудования, аналогична или идентична системе фиксации 50, крепящей межзубовый защитный сегмент 26 на режущей кромке 24. Следует понимать, что описанный вариант осуществления системы фиксации 50 также может аналогичным или идентичным образом использоваться для крепления бокового защитного сегмента 28 или другого GET на режущей кромке 24 или другой части землеройного оборудования.
Монтажная часть 32 межзубового защитного сегмента 26 включает одно или несколько отверстий 34 и нижнюю плоскую поверхность 36. Отверстие 34 способно вмещать систему фиксации 50, которая соприкасается с задней поверхностью 38 отверстия 34 описанным ниже способом. Система фиксации 50 способна образовывать зазор относительно передней поверхности отверстия 34. Хотя раскрытый вариант осуществления межзубового защитного сегмента 26 включает одно отверстие 34, следует понимать, что межзубовый защитный сегмент 26, боковой защитный сегмент 28 или другой GET могут включать в себя несколько отверстий 34 для вмещения соответствующего количества систем фиксации 50. Например, на фиг. 2 показаны две системы фиксации 50, крепящие каждый боковой защитный сегмент 28 на режущей кромке 24.
Режущая кромка 24 включает одну или несколько плоских монтажных поверхностей 40, по меньшей мере, частично окружающих одно или несколько отверстий 42. Отверстия 42 в режущей кромке 24 совмещаются с отверстиями 34 в межзубовых защитных сегментах 26, боковых защитных сегментах 28 и/или других GET, размещаемых на режущей кромке 24. Как показано на фиг. 2, режущая кромка 24 включает четыре отверстия 42, способные вмещать четыре системы фиксации 50 для крепления четырех межзубовых защитных сегментов 26 к режущей кромке 24, и две пары отверстий 42, способных вмещать две пары систем фиксации 50 (каждая пара крепит один боковой защитный сегмент 28). После размещения межзубового защитного сегмента 26 на режущей кромке 24, плоская нижняя поверхность 36 монтажной части 32 межзубового защитного сегмента 26 опирается на плоскую монтажную поверхность 40 режущей кромки 24, а отверстие 34 в межзубовом защитном сегменте 26 совмещается с соответствующим отверстием 42 в режущей кромке 24. Отверстие 42 в режущей кромке 24 также способно вмещать систему фиксации 50, которая соприкасается с передней поверхностью 44 отверстия 42 и способна образовывать зазор относительно задней поверхности 46 отверстия 42 описанным ниже способом.
В одном варианте осуществления система фиксации 50 включает зажим 52 и клин в сборе. Клин в сборе содержит: клин 54, ползун 56, крепежный элемент 58 и головку 60. Клин в сборе размещается между зажимом 52 и передней поверхностью 44 отверстия 42 в режущей кромке 24. Положение клина в сборе регулируется относительно зажима 52 и описывается ниже.
На фиг. 4-8 показан пример осуществления зажима 52. На фиг. 4 показан зажим 52, размещенный в совмещенных отверстиях 34 и 42, до вставки клина в сборе. Зажим 52 включает переднюю сторону 70 и заднюю сторону 72 напротив передней стороны 70. Зажим 52 также включает верхний конец 74 и нижний конец 76 напротив верхнего конца 74. Передняя сторона 70 зажима 52 включает наклонную поверхность 78 и несколько пазов 80, входящих в зацепление с ползуном 56. Верхний конец 74 зажима 52 содержит подъемное ушко 84, облегчающее процесс подъема краном, другим подъемным механизмом или рукой при монтаже и снятии зажима 52.
Зажим 52 имеет по существу С-образный профиль, а задняя сторона 72 зажима 52 содержит пару зажимных плеч 82, простирающихся в обратном направлении от задней стороны 72. Как показано на фиг. 3 и 4, одно из зажимных плеч 82, например, зажимное плечо ближе к верхнему концу 74, включает первую внутреннюю поверхность 86, а другое из зажимных плеч 82, например, зажимное плечо ближе к нижнему концу 76, включает вторую внутреннюю поверхность 88, обращенную к первой внутренней поверхности 86. Первая внутренняя поверхность 86 обращена в сторону верхней поверхности межзубового защитного сегмента 26, а вторая внутренняя поверхность 88 соприкасается с режущей кромкой 24.
Третья внутренняя (промежуточная) поверхность 90 простирается между первой внутренней поверхностью 86 и второй внутренней поверхностью 88. Третья внутренняя поверхность 90 включает плоскую поверхность 92, расположенную между двумя поверхностями 94 с криволинейными кромками, которые простираются по направлению верх - низ зажима 52. На фиг. 7 представлено поперечное сечение зажима 52, отображающее профиль плоской поверхности 92, расположенной между поверхностями 94 с криволинейными кромками.
Третья внутренняя поверхность 90 также включает криволинейную поверхность 96 ближе к нижнему концу 76 (зажимное плечо 82 имеет вторую внутреннюю поверхность 88), чем плоская поверхность 92 и поверхности 94 с криволинейными кромками. Криволинейная поверхность 96 располагается между плоской поверхностью 92 и зажимным плечом 82, имеющим вторую внутреннюю поверхность 88. Плоская поверхность 92 и поверхности 94 с криволинейными кромками находятся ближе к верхнему концу 74 (зажимное плечо 82 имеет первую внутреннюю поверхность 86), чем криволинейная поверхность 96. Плоская поверхность 92 и поверхности 94 с криволинейными кромками располагаются между криволинейной поверхностью 96 и зажимным плечом 82, имеющим первую внутреннюю поверхность 86.
На фиг. 8 представлено поперечное сечение зажима 52, отображающее профиль криволинейной поверхности 96. Криволинейная поверхность 96 изогнута относительно оси, проходящей между верхним концом 74 и нижним концом 76 зажима 52 (см. фиг. 8). Криволинейная поверхность 96 имеет по существу постоянный радиус кривизны вдоль оси. В одном варианте осуществления, плоская поверхность 92 имеет длину L1 (фиг. 5) по направлению верх - низ, составляющую от 20 миллиметров до 60 миллиметров (например, 40 миллиметров), которая представляет собой расстояние между первой внутренней поверхностью 86 и точкой, в которой встречаются плоская поверхность 92 и криволинейная поверхность 96. В одном варианте осуществления, плоская поверхность имеет ширину W1 (фиг. 5), составляющую от 13 до 41 миллиметра (например, 27 миллиметров). В одном варианте осуществления, криволинейная поверхность 96 имеет длину L2 (фиг. 5), составляющую от 36 миллиметров до 110 миллиметров (например, 73 миллиметра), которая представляет собой расстояние между точкой на второй внутренней поверхности 88 и точкой, в которой встречаются плоская поверхность 92 и криволинейная поверхность 96.
Поверхности 94 с криволинейными кромками могут быть также искривлены относительно соответствующих осей, простирающихся между верхним концом 74 и нижним концом 76 зажима 52 (см. фиг. 7). Поверхности 94 с криволинейными кромками образуют криволинейные углы зажима 52 на противоположных сторонах плоской поверхности 92. Первая внутренняя поверхность 86 по существу перпендикулярна плоской поверхности 92, а вторая внутренняя поверхность 88 наклонена вверх и в сторону передней части зажима 52. Таким образом, вторая внутренняя поверхность 88 имеет наклон в сторону первой внутренней поверхности 86.
Как показано на фиг. 6, боковой профиль третьей внутренней поверхности 90 включает боковой профиль плоской поверхности 92, которая образует линию коллинеарную боковому профилю криволинейной поверхности 96. Зажим 52 убывает по конусу в направлении верхнего конца 74, а наклонная поверхность 78 на передней стороне 70 зажима 52 имеет наклон относительно бокового профиля третьей внутренней поверхности 90.
После размещения межзубового защитного сегмента 26 на режущей кромке 24, как показано на фиг. 3 и 4, плоская поверхность 92 соприкасается с задней поверхностью 38 (также плоской) отверстия 34 в межзубовом защитном сегменте 26, причем криволинейная поверхность 96 обращена к задней поверхности 46 (также криволинейной) отверстия 42 в режущей кромке 24. Между криволинейной поверхностью 96 зажима 52 и криволинейной задней поверхностью 46 отверстия 42 образуется зазор. В одном варианте осуществления, зазор может представлять собой радиальный зазор менее 15 миллиметров, например, от 1 миллиметра до 10 миллиметров (например, около 10 миллиметров).
Как показано на фиг. 3, клин в сборе (например, включающий клин 54, ползун 56, крепежный элемент 58 и головку 60) размещается между передней стороной 70 зажима 52 и передней поверхностью 44 отверстия 42 в режущей кромке 24.
На фиг. 9-11 показан пример осуществления клина 54. Клин 54 включает переднюю сторону 100 и заднюю сторону 102 напротив передней стороны 100. Клин 54 также включает верхний конец 104 и нижний конец 106 (фиг. 3) напротив верхнего конца 104. Клин 54 включает выемку 108 в задней стороне 102, причем выемка 108 простирается вдоль оси А. Ось А проходит между верхним концом 104 и нижним концом 106.
Клин 54 включает кольцевую выступающую часть 110, которая простирается в выемку 108. Кольцевая выступающая часть 110 включает наклонную поверхность 112, которая наклонена под углом Х1 (фиг. 10) относительно оси А. В одном варианте осуществления, угол Х1 может представлять собой острый угол, например, менее 90 градусов, составлять от 40 до 80 градусов, или быть равным примерно 60 градусам.
Как показано на фиг. 9, верхний конец 104 клина 54 включает паз 114, соединенный и простирающийся от выемки 108. Паз 114 образован боковыми стенками 116. Как показано на фиг. 3, верхний конец 104 клина 54 содержит подъемное ушко 118, облегчающее процесс подъема краном, другим подъемным механизмом или рукой при монтаже и снятии клина 54.
Как показано на фиг. 3, ползун 56, по меньшей мере, частично размещается в выемке 108 клина 54. Ползун 56 включает зубья 120, входящие в зацепление с пазами 80 на передней стороне 70 зажима 52.
Ползун 56 включает сквозное отверстие 122 с резьбой, входящей в зацепление с резьбой на крепежном элементе 58, причем крепежный элемент 58 способен вращаться и смещать ползун 56 вдоль крепежного элемента 58 и вдоль оси А клина 54, тем самым корректируя положение клина 54 относительно зажима 52.
На фиг. 10-14 показан пример осуществления крепежного элемента 58. Крепежный элемент 58 размещается в выемке 108 клина 54 и способен вращаться относительно клина 54. Таким образом, крепежный элемент 58 способен корректировать положение клина 54 относительно зажима 52, описанным ниже образом.
Крепежный элемент 58 включает поперечный упор 130 на верхнем конце и стержень 132 с резьбой в нижнем конце, напротив верхнего конца. Стержень 132 с резьбой входит в зацепление с резьбой в сквозном отверстии 122 ползуна 56 и также имеет ось, которая коллинеарна оси А выемки 108.
Поперечный упор 130 включает первый бурт 134 крепежного элемента с верхней конической поверхностью 136. Верхняя коническая поверхность 136 убывает по конусу вдоль оси А в направлении верхнего конца крепежного элемента 58. Верхняя коническая поверхность 136 наклонена под углом Х2 (фиг. 12) относительно оси А. В одном варианте осуществления, угол Х2 представляет собой острый угол, например, менее 90 градусов, может составлять от 10 до 50 градусов, или быть равным примерно 30 градусам.
Первый бурт 134 крепежного элемента также имеет нижнюю коническую поверхность 138 на противоположной стороне первого бурта 134 крепежного элемента, вниз от верхней конической поверхности 136. Нижняя коническая поверхность 138 способна опираться и покоиться на наклонной поверхности 112 клина 54, как показано на фиг. 10, 11, и 14. Нижняя коническая поверхность 138 убывает по конусу вдоль оси А в направлении нижнего конца крепежного элемента 58. Нижняя коническая поверхность 138 и наклонная поверхность 112 клина 54 располагаются под одинаковым углом относительно оси А. Нижняя коническая поверхность 138 наклонена под углом Х3 (фиг. 12) относительно оси А. В одном варианте осуществления, угол Х3 представляет собой острый угол, например, менее 90 градусов, может составлять от 40 до 80 градусов, или быть равным примерно 60 градусам. В одном варианте осуществления, нижняя коническая поверхность 138 и верхняя коническая поверхность 136 отделены друг от друга на угол, равный примерно 90 градусам.
Поперечный упор 130 крепежного элемента 58 обладает функцией выравнивания, способной осуществлять зацепление с соответствующим элементом выравнивания на головке 60, препятствуя относительному вращению между поперечным упором 130 и головкой 60. Функция выравнивания осуществляется за счет одного или нескольких простирающихся в радиальном направлении зубьев 140 зубчатого колеса, расположенных вокруг верхнего конца крепежного элемента 58. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 10-14 крепежный элемент 58 содержит зубчатое колесо с двенадцатью зубьями 140. Кроме того в зависимости от сферы применения может использоваться другое число зубьев 140 зубчатого колеса. Зубья 140 зубчатого колеса простираются в радиальном направлении относительно оси А. Зубья 140 зубчатого колеса простираются от верхней поверхности 142 на верхнем конце поперечного упора 130 до первого бурта 134 крепежного элемента.
Верхняя поверхность 142 поперечного упора 130 включает отверстие 144, которое заходит в поперечный упор 130. Отверстие 144 имеет одну или несколько боковых стенок 146. В одном варианте осуществления, отверстие 144 включает четыре боковые стенки 146 (например, аналогично отверстию на полудюймовой головке болта с квадратным шлицом), но следует понимать, что можно использовать и другое число боковых стенок 146. Каждая боковая стенка 146 выполняется плоской и содержит полость 148. Каждая полость 148 располагается вблизи нижней поверхности отверстия 144 и образуется криволинейной поверхностью.
Поперечный упор 130 также включает второй бурт 150 крепежного элемента и цилиндрическую часть 152. Как показано на фиг. 10, второй бурт 150 крепежного элемента включает верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, которые простираются перпендикулярно оси A. Второй бурт 150 крепежного элемента располагается между первым буртом 134 крепежного элемента и стержнем 132 с резьбой, а цилиндрическая часть 152 располагается между первым буртом 134 и вторым буртом 150 крепежного элемента. Первый бурт 134 и второй бурт 150 крепежного элемента имеют внешний размер (например, внешний радиус), который превышает внешний размер цилиндрической части 152. Внешний размер первого бурта 134 крепежного элемента превышает внешний размер второго бурта 150 крепежного элемента. Более того, внешний размер второго бурта 150 крепежного элемента превышает внутренний размер наклонной поверхности 112 клина 54.
На фиг. 14-19 показан пример осуществления головки 60. Головка 60 съемно крепится к поперечному упору 130 крепежного элемента 58. Головка 60 включает основной корпус 160. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 14-19, основной корпус 160 по существу является цилиндрическим и имеет ось, коллинеарную оси А. Основной корпус 160 включает выступающую часть 162, простирающую в радиальном направлении от основного корпуса 160. Выступающая часть 162 способна входить в паз 114 клина 54.
Основной корпус 160 также включает проходной конец 164 и образует полую внутреннюю часть. Головка 60 также включает торцевой участок 166, образующий непроходной конец основного корпуса 160. Ось А простирается между проходным концом 164 и непроходным концом основного корпуса 160. В одном варианте осуществления, головка 60 выполняется из упругого материала и/или пластика, например, относительно твердого пластика. В одном варианте осуществления, головка 60 выполняется из термопластичного сложного полиэфирного эластомера, например, термопластичного полиэфир-эфирного сополимера, с номинальной твердостью по Шору D, равной примерно 55 или примерно 72, или составляющей от 55 до 72.
Основной корпус 160 обладает функцией выравнивания, способной осуществлять зацепление с соответствующим элементом выравнивания на поперечном упоре 130 крепежного элемента 58, препятствуя созданию относительного вращения между головкой 60 и крепежным элементом 58. Функция выравнивания осуществляется за счет одного или нескольких зубьев 168 зубчатого колеса на цилиндрической внутренней поверхности основного корпуса 160. Зубья 168 зубчатого колеса простираются в радиальном направлении в полую внутреннюю часть относительно оси А и способны входить в зацепление с зубьями 140 зубчатого колеса на поперечном упоре 130 крепежного элемента 58, препятствуя созданию относительного вращения головки 60 и крепежного элемента 58. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 14-19, головка 60 содержит зубчатое колесо с двенадцатью зубьями 168. Кроме того в зависимости от сферы применения возможно использование другого числа зубьев 168 зубчатого колеса.
Головка 60 также включает полую внутреннюю часть 170, соединяющуюся с внутренней поверхностью торцевого участка 166, и простирающуюся через полую внутреннюю часть в сторону проходного конца 164 основного корпуса 160. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 14-19, внутренняя часть 170 по существу является цилиндрической и имеет ось, коллинеарную оси А. Таким образом, оси основного корпуса 160 и внутренней части 170 по существу коллинеарны. Внутренняя часть 170 отстоит от основного корпуса 160 и имеет дальний конец, вставляемый в отверстие 144 в поперечном упоре 130 крепежного элемента 58. Дальний конец внутренней части 170 простирается наружу из полой внутренней части основного корпуса 160.
В варианте осуществления, изображенном на фиг. 14-19, дальний конец внутренней части 170 имеет булавовидный концевой участок 172. Если дальний конец внутренней части 170 вставлен в отверстие 144 поперечного упора 130 крепежного элемента 58, то части булавовидного концевого участка 172, по меньшей мере, частично располагаются в полостях 148 боковых стенок 146 отверстия 144, помогая крепить и фиксировать головку 60 в крепежном элементе 58.
Внутренняя часть 170 включает одну или несколько прорезей 174, проходящих по стенке внутренней части 170, параллельно оси А основного корпуса 160. Прорези 174 проходят по булавовидному концевому участку 172 на дальнем конце внутренней части 170. Прорези 174 допускают достаточное сжатие внутренней части 170, вставку внутренней части 170 в отверстие 144 в поперечном упоре 130 крепежного элемента 58 и удаление внутренней части 170 из отверстия 144 при снятии головки 60. Прорези 174 выполняются на большем участке внутренней части 170, параллельно оси А внутренней части 170. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 14-19, внутренняя часть 170 включает шесть прорезей 174. Кроме того в зависимости от сферы применения может использоваться другое число прорезей 174.
Головка 60 также включает один или несколько элементов, помогающих вытаскивать головку 60 из поперечного упора 130 крепежного элемента 58 во время регулировки и/или разборки. Элемент включает первый элемент 176 удаления на дальнем конце выступа 162. Первый элемент 176 удаления может представлять собой углубление или карман, выполненный на дальнем конце выступа 162 проходного конца 164. Инструмент (например, отвертка с плоской головкой или другой рычаг) вставляется в углубление и зацепляется за верхнюю грань углубления и одновременно осуществляется нажим на рукоятку инструмента по направлению вниз к клину 54. Это действие, благодаря выступу 162, поднимает головку 60.
Элемент (ы) также включает второй элемент 178 удаления на верхней поверхности торцевого участка 166. Второй элемент 178 удаления представляет собой перфорированную зону, выполненную на торцевом участке 166. Перфорированная зона имеет толщину Т2, которая меньше толщины Т1 торцевого участка 166, примыкающего к перфорированной зоне. Как показано на фиг. 16, перфорированная зона выполнена в виде нескольких пазов в верхней части торцевого участка 166. Как показано на фиг. 18, перфорированная зона, имеющая толщину Т2, выполняется в пределах зоны торцевого участка 166, которая равна или меньше радиуса внутренней части 170 относительно оси А. Инструмент (например, отвертка с плоской головкой или другой рычаг) вставляется в пазы перфорированной зоны для подъема торцевого участка 166. Это действие поднимает головку 60.
Промышленная применимость
Предложенная система фиксации рабочего орудия применима к любому землеройному оборудованию, имеющему съемные GET, например, межзубовые защитные сегменты, боковые защитные сегменты и т.д. Предложенная система фиксации рабочего орудия обладает рядом преимуществ. Система фиксации рабочего орудия способна демонстрировать улучшенные рабочие характеристики.
Для крепления межзубового защитного сегмента 26 к режущей кромке 24 в отверстия 34 и 42, как показано на фиг. 4, вставляется зажим 52. Во время размещения зажима 52 в положении, показанном на фиг. 4, первая внутренняя поверхность 86 на зажимном плече 82 ближе к верхнему концу 74 обращена к верхней поверхности монтажной части 32 межзубового защитного сегмента 26, а плоская поверхность 92 зажима 52 плотно прижата к плоской задней поверхности 38 отверстия 34 в межзубовом защитном сегменте 26. Поскольку соответствующие поверхности зажима 52 и межзубового защитного сегмента 26 губ обычно плоские, то зажим 52 надежно удерживается в отверстиях 34 и 42 во время крепления межзубового защитного сегмента 26 к режущей кромке 24. При креплении межзубового защитного сегмента 26 к режущей кромке 24 между первой внутренней поверхностью 86 на зажимном плече 82 и верхней поверхностью монтажной части 32 межзубового защитного сегмента 26 образуется зазор, причем он может уменьшаться при загрузке ковша 10 (например, когда первая внутренняя поверхность 86 соприкасается с верхней поверхностью монтажной части 32).
Между криволинейной поверхностью 96 зажима 52 и криволинейной задней поверхностью 46 отверстия 42 в режущей кромке 24 образуется радиальный зазор. Зазор достаточен для оттягивания назад зажима 52 при повороте крепежного элемента 58 для более плотного прижатия зажима 52 к межзубовому защитному сегменту 26 и режущей кромке 24 и достаточно мал для компактности системы фиксации 50. В результате, плоская поверхность 92 и криволинейная поверхность 96 на задней стороне 72 зажима 52 (например, на третьей внутренней поверхности 90) позволяют зажиму 52 сохранять относительно постоянное и надежное позиционирование зажима 52 относительно плоской задней поверхности 38 отверстия 34 в межзубовом защитном сегменте 26, с одновременным сохранением достаточного зазора между зажимом 52 и криволинейной задней поверхностью 46 отверстия 42 в режущей кромке 24, который допускает оттягивание назад зажима 52 при повороте крепежного элемента 58 для более плотного прижатия зажима 52 к межзубовому защитному сегменту 26 и режущей кромке 24.
Как показано на фиг. 3, после вставки зажима 52 в отверстия 34 и 42, клин в сборе также вставляется в отверстия 34 и 42 и размещается рядом с зажимом 52, удерживая зажим 52 на месте. Клин в сборе вставляется с помощью ползуна 56 и крепежного элемента 58, расположенного в выемке 108 клина 54. Задняя сторона 102 клина 54 обращена к передней стороне 70 зажима 52 и при введении клина 54 в отверстия 34 и 42 зубья 120 на ползуне 56 входят в зацепление с пазами 80 на зажиме 52. Передняя сторона 100 клина 54 соприкасается с передней поверхностью 44 отверстия 42 параллельно плоской поверхности 92 зажима 52.
Затем крепежный элемент 58 поворачивают для более плотного прижатия зажима 52 к межзубовому защитному сегменту 26 и режущей кромке 24. При повороте крепежного элемента 58 и смещении ползуна 56 вдоль крепежного элемента 58 клин 54 плотнее вдавливается в отверстия 34 и 42. Движение клина 54 соответствует усилиям выталкивания, создаваемым зажимом 52 на межзубовом защитном сегменте 26 и режущей кромке 24, так что при вдавливании клина 54 дальше в отверстия 34 и 42 зажим 52 более плотно прижимается к межзубовому защитному сегменту 26 и режущей кромке 24.
Способный вращаться крепежный элемент 58 размещается в клине 54 и центрируется кольцевым выступом 110 в выемке 108. Нижняя коническая поверхность 138 первого бурта 134 на крепежном элементе 58 способна соприкасаться и опираться на наклонную поверхность 112 кольцевого выступа 110, удерживая крепежный элемент 58 по центру выемки 108. В результате снижаются напряжения на крепежном элементе 58, что позволяет использовать более высокие крутящие моменты для крепежного элемента 58.
Для ослабления соединения между межзубовым защитным сегментом 26 и режущей кромкой 24 крепежный элемент 58 поворачивают в противоположном направлении, перемещая клин 54 вверх из отверстий 34 и 42. Таким образом, крепежный элемент 58 способен регулировать положения клина 54 относительно зажима 52, а система фиксации 50 позволяет съемно соединять межзубовый защитный сегмент 26 с режущей кромкой 24 за счет вращения крепежного элемента 58.
При извлечении клина в сборе из отверстий 34 и 42 крепежный элемент 58 поворачивается до тех пор, пока второй бурт 150 крепежного элемента 58 не упрется в нижнюю поверхность кольцевого выступа 110. Затем крепежный элемент 58 и ползун 56 поднимаются вместе с клином 54, например, с помощью подъемного ушка 118.
После создания требуемого усилия выталкивания, головка 60 прилегает к поперечному упору 130 крепежного элемента 58, образуя относительно надежную систему фиксации. Как описано выше, зубчатое колесо 168 на головке 60 входит в зацепление с зубьями 140 колеса на поперечном упоре 130 крепежного элемента 58, а внутренняя часть 170 головки 60 входит в отверстие 144 в поперечном упоре 130 крепежного элемента 58. Прорези 174 во внутренней части 170 допускают сжатие внутренней части 170, обеспечивая введение внутренней части 170 в отверстие 144 и защелкивание на месте частей булавовидного концевого участка 172 в полостях 148 отверстия 144. В результате, при загрузке или выгрузке материала из ковша 10, головка 60 способствует пропусканию материала (например, бетона, пыли и т.д.) через систему фиксации 50. Тем самым предотвращается накопление материала вокруг поперечного упора 130 крепежного элемента 58 (например, в отверстии 144, выемке 108 и пазе 114 клина 54 и т.д.). При необходимости регулировки и/или разборки системы фиксации 50 снимается головка 60 и поворачивается крепежный элемент 58 без проведения очистки (или с небольшой очисткой) поперечного упора 130 инструментом для удаления материала. Кроме того, защелкивание булавовидного концевого участка 172 в полостях 148 отверстия 144 способно обеспечить относительно надежное и съемное соединение между головкой 60 и крепежным элементом 58.
Как показано на фиг. 15, после прилегания головки 60 к поперечному упору 130 крепежного элемента 58 выступ 162 входит в паз 114 в клине 54. Боковые стенки 116 паза 114 предотвращают или ограничивают вращение выступа 162 вокруг оси А (фиг. 14), что также предотвращает или ограничивает вращение головки 60 (и соответствующее вращение крепежного элемента 58 из-за зацепления зубчатых колес 140 и 168). В результате головка 60 предотвращает или ограничивает непреднамеренное вращение крепежного элемента 58 и фиксирует крепежный элемент 58 на месте. Кроме того, головка 60 относительно легко снимается вставкой инструмента в первый элемент 176 удаления или второй элемент 178 удаления.
Специалистам в данной области техники очевидно, что возможно осуществление различных модификаций и вариаций в отношении описанной системы фиксации рабочего орудия. Другие варианты осуществления изобретения будут очевидны специалистам в данной области после рассмотрения описания и практики использования представленной системы фиксации рабочего орудия. Предполагается, что описание и примеры следует рассматривать только в качестве иллюстративных, а действительный объем изобретения указывается в следующей формуле изобретения и ее эквивалентах.