БЕЗУДАРНО УСТАНАВЛИВАЕМАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С КЛИНОМ И С-ОБРАЗНЫМ ЗАЖИМОМ
SHOCK-FREE INSTALLED CONNECTION SYSTEM WITH WEDGE AND C-SHAPED CLAMP

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к землеройным машинам, более конкретно настоящее изобретение относится к соединительной системе, один из вариантов реализации которой для примера проиллюстрирован в настоящей заявке, предназначенной для установки изнашиваемой детали землеройной машины, такой как адаптер, с возможностью снятия на соответствующей несущей конструкции, такой как передняя кромка ковша.
Землеройные машины часто оснащают сменными изнашиваемыми деталями, которые прикрепляют к более крупным опорным устройствам, причем указанные изнашиваемые детали подвергаются абразивному износу, входя в контакт с материалом, перемещаемым с помощью землеройных машин. Указанным опорным устройством может являться передняя кромка экскаваторного ковша, а изнашиваемая деталь может представлять собой адаптер, который с возможностью снятия прикреплен к указанной передней кромке ковша. Для прикрепления с возможностью снятия адаптера к передней кромке ковша в указанных деталях выполняют отверстия, затем указанные отверстия совмещают и вбивают в них подходящий соединительный элемент.
Указанный соединительный элемент, как правило, необходимо с усилием вбивать в совмещенные отверстия адаптера и передней кромки ковша (либо другой пары «изнашиваемая деталь/опорное устройство», причем функцию опорного устройства может, например, выполнять адаптер, а функцию изнашиваемого элемента - вершина зуба) с использованием, например, тяжелого молота. Следовательно, выбивание соединительного элемента из этих отверстий для снятия и замены изношенного адаптера также необходимо осуществлять с применением усилия. Необходимость вбивания и выбивания соединительного элемента может существенно повысить опасность получения травм работником, который осуществляет установку и снятие.
Из уровня техники известны различные альтернативы вбиваемым соединительным элементам для установки сменной изнашиваемой детали, такой как адаптер, с возможностью снятия на опорном устройстве, таком как передняя кромка экскаваторного ковша. Предлагаемые альтернативные «безударные» соединительные элементы не требуют вбивания и выбивания, но в то же время имеют другие недостатки, к числу которых относятся сложность конструкции и неудобство установки и снятия. Таким образом, существует необходимость в разработке более совершенных устройства и способа соединения изнашиваемой детали и опорного устройства. На решение этой задачи направлено настоящее изобретение.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении, согласно описываемому варианту реализации, предложена землеройная машина, содержащая опорное устройство, например переднюю кромку ковша, и изнашиваемую деталь, установленную с возможностью снятия на опорном устройстве и проходящую в направлении спереди назад вдоль первой оси. Сквозь соединенные опорное устройство и изнашиваемую деталь, вдоль второй оси, которая перпендикулярна первой оси, проходит приемный канал для размещения соединителя, образованный совмещенными отверстиями опорного устройства и изнашиваемой детали.
Изнашиваемая деталь неподвижно и с возможностью снятия закреплена на опорном устройстве посредством предлагаемой безударно устанавливаемой соединительной системы, которая проходит сквозь приемный канал для размещения соединителя и препятствует снятию изнашиваемой детали с опорного устройства. Указанная соединительная система может иметь три основных компонента: зажим, клин и регулировочное приспособление для регулировки усилия.
Зажим проходит по задней части приемного канала для размещения соединителя, имеет заднюю поверхность, которая прилегает к изнашиваемой детали, и переднюю поверхность. Клин продольно проходит через центральную часть приемного канала для размещения соединителя и имеет непараллельные переднюю и заднюю поверхности, причем задняя поверхность проходит параллельно передней поверхности зажима и подвижно сопряжена с ней.
Регулировочное приспособление для регулировки усилия расположено в передней части приемного канала для размещения соединителя и имеет заднюю поверхность, которая подвижно сопряжена с передней поверхностью клина. Указанное регулировочное приспособление предназначено для продольного перемещения клина в противоположных направлениях, как правило, параллельно второй оси, с целью расширения и сужения безударно устанавливаемой соединительной системы в направлении первой оси. Этим способом соединительную систему можно периодически расширять в направлении спереди назад для «поджатая» изнашиваемой детали на опорном устройстве, для компенсации износа между контактирующими поверхностями. Благодаря тому, что регулировочное приспособление размещено перед клином, осуществлять указанное «поджатие» удобнее, поскольку доступ к регулировочному приспособлению осуществляется не с задней стороны клина, и отсутствует необходимость заглядывать через клин или влезать внутрь ковша.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения обращенные друг к другу поверхности зажима и клина образуют подвижное соединение «выступ-паз», которое препятствует их взаимному повороту вокруг оси, продольно проходящей через приемный канал для размещения соединителя, вдоль длины клина, и наклоненной относительно второй оси. Кроме того, обращенные друг к другу поверхности клина и регулировочного приспособления могут образовывать подвижное соединение «выступ-паз», препятствующее их взаимному повороту вокруг оси, которая параллельна второй оси.
Изнашиваемая деталь имеет первую и вторую расположенные друг против друга наклонные части, которые имеют
противоположные расходящиеся назад наклонные боковые поверхности, расположенные непосредственно позади приемного канала для размещения соединителя, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга в направлении, параллельном указанной второй оси, и
обращенные вперед торцевые поверхности.
Согласно еще одному аспекту изобретения зажим имеет
заднюю поверхность, форма и положение которой заданы с обеспечением возможности ее соединения впритык с указанными обращенными вперед торцевыми поверхностями при установке безударно устанавливаемой соединительной системы в указанный приемный канал для размещения соединителя, так что указанные обращенные вперед торцевые поверхности препятствуют перемещению зажима назад, и
пару отходящих назад противоположных торцевых частей с внутренними поверхностями, форма и положение которых выполнены с возможностью их сопряжения с указанными противоположными расходящимися назад наклонными боковыми поверхностями указанной изнашиваемой детали.
В приведенном в качестве примера варианте реализации регулировочное приспособление содержит корпус, цилиндрический винт с наружной резьбой и приводной стержень. Корпус размещен перед клином внутри приемного канала для размещения соединителя, поддерживается опорным устройством и имеет отверстие, проходящее сквозь указанный корпус в направлении, параллельном второй оси.
Указанный винт с возможностью вращения размещен в корпусе, имеет отверстие, выполненное в нем в осевом направлении соосно с отверстиями в противоположных концах корпуса, и находится в резьбовом соединении с клином, что обеспечивает возможность перемещения последнего.
Указанный приводной стержень проходит сквозь отверстия корпуса и винта, установлен без возможности вращения относительно указанного винта, но с возможностью вращения в отверстии корпуса, удерживает винт от смещения внутри корпуса и прикреплен к винту без возможности смещения относительно него.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 показывает разрез изнашиваемой детали землеройной машины, причем указанная деталь установлена на опорном устройстве и неподвижно прикреплена к нему с использованием предлагаемой безударно устанавливаемой соединительной системы с клином и С-образным зажимом, и
фиг.2 показывает увеличенный разрез по линии 2-2 соединительной системы, показанной на фиг.1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На фиг.1 и 2 показана имеющая особую конструкцию безударно устанавливаемая соединительная система 10 с С-образным зажимом и клином, которая установлена с возможностью извлечения в совмещенные отверстия 12, 14, сформированные соответственно в адаптере 16 и охватываемой им с двух сторон передней кромке 18 ковша. Адаптер 16 можно обобщенно назвать изнашиваемой деталью, причем функцию изнашиваемой детали может выполнять и другая деталь, например вершина зуба. Кромку 18 можно обобщенно назвать опорным устройством, причем функцию опорного устройства может выполнять и другой элемент, например адаптер, на котором может быть телескопически установлена изнашиваемая деталь.
Соединенные адаптер 16 и кромка 18 проходят в направлении спереди назад вдоль горизонтальной оси 20, которая представляет собой продольную ось адаптера 16 и перпендикулярна вертикальной оси 22 симметрии, проходящей через отверстия 12, 14. Совмещенные отверстия 12, 14 вместе образуют приемный канал для размещения соединителя, проходящий сквозь адаптер 16 и кромку 18. Как показано на чертежах, система 10 содержит С-образный зажим 24, клин 26 и винтовое регулировочное приспособление 28 для регулировки клина.
Зажим 24, как видно из фиг.1, имеет С-образную форму (часто в землеройных машинах зажим называют С-образным зажимом) и включает вертикально удлиненный корпус 30 с расположенными на его верхнем и нижнем концах и обращенными назад выступами 32, 34. На передней стороне корпуса 30 имеется по существу плоская поверхность 36 с выступающим вперед вертикально удлиненным центральным выступом 38.
Клин 26, как видно из фиг.1, имеет горизонтальную поверхность 40 верхнего конца; вертикально удлиненную по существу плоскую переднюю поверхность 42, проходящую перпендикулярно поверхности 40 и параллельно оси 22, и вертикально удлиненную, по существу плоскую, заднюю поверхность 44, в которой сформирован вертикально удлиненный центральный прямоугольный паз 46. Поверхность 44 лежит в плоскости 45, которая наклонена вперед и вниз, т.е. находится под углом относительно осей 20 и 22. В средней части поверхности 42 клина 26 имеется ряд отходящих вперед и находящихся на некотором расстоянии друг от друга в вертикальном направлении зубьев 48. Зубья 48 формируют на клине 26 ряд находящихся на некотором расстоянии друг от друга элементов, которые могут быть использованы для передачи движения. Зубья 48 также могут быть ограничены углублениями клина, расположенными на некотором расстоянии друг от друга в вертикальном направлении на поверхности 42.
Приспособление 28, как видно из фиг.1, имеет вертикально удлиненный корпус 50 с вертикально удлиненной, по существу плоской, задней поверхностью 52, в которой сформирован вертикально удлиненный центральный паз 54. На верхнем и нижнем концах корпуса 50 выполнены выступы 56, 58 соответственно. Внутри корпуса 50 размещен винт 60, который выполнен с возможностью приведения его во вращательное движение вокруг оси 22 с использованием вертикального приводного стержня 62, проходящего вниз сквозь верхний конец корпуса 50 и установленного без возможности вращения относительно винта 60. Как показано на фиг.2, витки 60а резьбы винта 60 выступают наружу сквозь обращенную назад внутреннюю поверхность паза 54 в паз 54, не достигая поверхности 52.
После установки системы 10 в отверстия 12 и 14, как показано на фиг.1, обращенные назад выступы 32, 34 зажима располагаются соответственно вдоль наклонных наружных сторон расположенных друг против друга верхней и нижней частей 64, 66 адаптера 16, выступ 38 зажима располагается внутри паза 46 клина 26, а наклонная поверхность 36 зажима 24 подвижно сопряжена с расположенной под аналогичным углом поверхностью 44 клина 26 с возможностью перемещения в наклонной плоскости 45. Выступы 56, 58 проходят вперед вдоль верхней и нижней сторон кромки 18 и расположены рядом с краем отверстия 14 указанной кромки, зубья 48 находятся в пазе 54 и находятся во взаимодействии с витками винта 60 с возможностью передачи движения, а обращенные друг к другу поверхности 42, 52 клина 26 и корпуса 50 подвижно сопряжены друг с другом с возможностью перемещения в плоскости, которая параллельна вертикальной ненаклонной оси 22.
При вращении стержня 62 в соответствующем направлении винт 60 воздействует на зубья 48, взаимодействующие с ним с возможностью передачи движения, в результате чего клин 26 перемещается вниз в направлении, параллельном оси 22. За счет скользящего взаимодействия поверхностей 36, 44 перемещение клина 26 вниз относительно неподвижного зажима 24 приводит к расширению системы 10 по горизонтали, вследствие чего зажим 24 перемещается назад для закрепления адаптера 16 на кромке 18 и закрепления с возможностью освобождения системы 10 внутри отверстий 12, 14 и, таким образом, для установки адаптера 16 на кромке 18 с возможностью снятия. Затягивающее действие системы 10 может быть использовано как для установки изнашиваемой детали 16 на опорном устройстве 18, так и в дальнейшем для компенсации износа контактирующих поверхностей, возникающего в процессе эксплуатации оборудования, содержащего пару «изнашиваемая деталь/опорное устройство». При вращении стержня 62 в противоположном направлении клин 26 перемещается вверх относительно зажима 24, сужая систему 10 в поперечном направлении, обеспечивая возможность ее извлечения из отверстий 12, 14 для снятия адаптера 16 с кромки 18.
Как описано выше, винт 60 выполнен с возможностью вращения вокруг оси 22, которая перпендикулярна горизонтальной оси 20, а подвижно сопряженные поверхности 42, 52 параллельны оси 22 и, таким образом, лежат в плоскости, перпендикулярной оси 20. Витки винта 60 не выходят за пределы тех поверхностей, к которым с возможностью перемещения прилегает клин 26.
Очевидно, что система 10 может быть с возможностью функционирования установлена внутри и в дальнейшем извлечена из отверстий 12, 14 изнашиваемой детали и опорного устройства без необходимости вбивания ее частей, благодаря чему система 10 является действительно «безударной». Следует также отметить, что размещение регулировочной части настоящего изобретения (а именно приспособления 28) перед зажимом 24 обеспечивает рабочему при установке и снятии системы 10 доступ к регулировочной части с передней стороны клина 26, таким образом, для ослабления или затягивания системы 10 в отверстиях 12, 14 не требуется влезать внутрь ковша или осуществлять доступ с задней стороны клина, заглядывая поверх него. Такое переднее расположение приспособления 28 обусловлено расположением зубьев 48 на передней стороне клина 26, как показано на чертеже.
Еще одна особенность системы 10 заключается в том, что зажим 24 имеет особую конструкцию, которая сохраняет стабильность размеров установленной системы 10 и повышает рабочую прочность зажима 24. Более конкретно, когда система 10 установлена и ориентирована, как показано на фиг.1,
(1) внутренние наклонные поверхности 32а, 34а выступов 32, 34 сопряжены соответственно с наружными наклонными поверхностями 64а, 66а частей 64 и 66 для удержания зажима 24 в совмещенных отверстиях 12, 14 и предотвращения вертикального смещения зажима 24 относительно адаптера 16;
(2) передние торцевые поверхности 64b, 66b частей 64, 66 соединены впритык с вертикальной задней поверхностью 68 корпуса 30 способом, который препятствует преобразованию направленного назад рабочего усилия, действующего на зажим 24, в вертикальные усилия, действующие со стороны поверхностей 64а, 66а на выступы 32, 34 и способные отломить один из этих выступов, в результате чего может появиться опасность непроизвольного выхода системы 10 из совмещенных отверстий 12, 14.
Еще одной особенностью системы 10 является наличие соединения «выступ-паз» между корпусом 50 и клином 40 (на чертеже указанное соединение проиллюстрировано путем размещения зубьев 48 в пазу 54) и соединения «выступ-паз» между клином 40 и зажимом 24 (на чертеже указанное соединение проиллюстрировано путем размещения выступа 38 в пазу 46). Как видно из фиг.2, указанные соединения «выступ-паз» по существу препятствуют взаимному повороту корпуса 50 и клина 26 вокруг оси 70, а также взаимному повороту клина 26 и зажима 24 вокруг оси 72. Благодаря этому вся система 10 защищена от нежелательных вращательных смещений соединенных компонентов.
Еще одна особенность системы 10 заключается в уникальной конструкции приспособления 28, которое, как описано выше, содержит корпус 50, винт 60 и стержень 62. Приспособление 28, которое также можно назвать приспособлением для регулировки усилия, скомпоновано таким образом, что три указанных компонента с возможностью освобождения зафиксированы относительно друг друга, так что во время установки системы 10 и ее извлечения из совмещенных отверстий 12, 14 не происходит непроизвольной расфиксации винта 60 и связанного с ним стержня 62.
Вертикально вытянутый цилиндрический винт 60 имеет наружную резьбу и проходящий сквозь него в осевом направлении центральный канал 74 шестиугольного поперечного сечения. Корпус 50 имеет центральный канал 76 круглого поперечного сечения, который вертикально проходит внутри корпуса 50 через его верхний конец и имеет нижний конец 76а. Конец 76а по вертикали отделен от остальной части канала 76 вырезом 80, который проходит вперед сквозь поверхность 52 корпуса 50 и выполнен с возможностью установки винта 60 с возможностью вращения. Стержень 62 имеет шестиугольное поперечное сечение и может быть установлен с возможностью вращения внутри канала 76 и без возможности вращения внутри канала 74, имеющего соответствующее шестиугольное поперечное сечение.
При сборке приспособления 28 винт 60 устанавливают внутрь выреза 80 в положении, показанном на фиг.1. Затем стержень 62 перемещают вниз сквозь отверстие 76, отверстие 74 и к концу 76а, так чтобы паз 82 стержня 62 оказался непосредственно под нижним концом винта 60, находящегося внутри выреза 80. Затем внутрь выреза 80 устанавливают упругий фиксатор 84 (который специалисты обычно называют пружинным стопорным кольцом), имеющий, как правило, С-образную форму, таким образом, чтобы он защелкнулся в кольцевом пазу 82 непосредственно под нижним концом винта 60, с тем чтобы стержень 62 невозможно было вытянуть вверх из приспособления 28. Как видно из чертежей, прикрепленный без возможности смещения стержень 62 препятствует смещению винта 60 назад из выреза 80.
Как описано выше, вращение стержня 62 относительно корпуса 50 приводит во вращательное движение винт 60, а тот приводит в движение в выбранном вертикальном направлении клин 40. В описываемом варианте реализации у верхнего конца корпуса 50 на стержень 62 установлено упругое уплотнительное кольцо 86, которое препятствует проникновению грязи внутрь корпуса 50, а также крепко удерживает стержень 62 и помогает фиксировать его положение относительно корпуса 50, которое было получено вращением.
Описанная система 10 может быть модифицирована без нарушения принципов настоящего изобретения. Например, можно изменить конструкции зажима 24 и корпуса 50, так чтобы поверхность 42 клина 26 была наклонена, а поверхность 44 клина 26 была параллельна оси 22, либо и поверхность 42, и поверхность 44 были наклонены относительно оси 22. При необходимости может быть использована иная конструкция приспособления 28 для регулировки усилия.
Приведенное выше подробное описание следует рассматривать лишь в качестве примера, а сущность и объем настоящего изобретения ограничены прилагаемой формулой изобретения.