350可旋轉(zhuǎn)并緊固至將護(hù)罩106的腿108a、108b之間的間隙104的前端處的支承表面104a牢固靠在唇部102的前端151所必需的程度。楔塊350的緊固先將護(hù)罩106移靠在唇部102上，以緊縮零件之間的間隙。進(jìn)一步的緊固會(huì)在挖空部分210中位移彈性插件302。例如，當(dāng)唇部102與護(hù)罩106是新的或比較新的時(shí)，可采用圖8B中所示的定位。注意，顯示在圖8B遠(yuǎn)右手側(cè)的尺寸“W3”示出了護(hù)罩106與唇部102的端緣之間的距離。尺寸W3是簡(jiǎn)單地方便地到唇部上的任意基準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量，不意欲參考唇部的后端(但是它也是可以的)。
[0099]當(dāng)楔塊350被驅(qū)進(jìn)磨損組件400時(shí)，插件250通過(guò)楔塊的向下移動(dòng)而向后移。插件250的該向后移動(dòng)引起卷盤200繞支點(diǎn)157向后樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)(S卩，圖中所示順時(shí)針)；即，卷盤200的下支承部分204保持與限定卷盤200的支點(diǎn)的安裝角156c接合。上支承部分202向后旋轉(zhuǎn)，以壓靠后壁112，并將護(hù)罩106進(jìn)一步推在唇部102上。卷盤的該旋轉(zhuǎn)引起插件沿著內(nèi)表面210a平移。但是插件250保持與楔塊350接合。楔塊和插件都不相對(duì)于唇部旋轉(zhuǎn)。雖然插件有被向后驅(qū)動(dòng)的趨勢(shì)，但由于楔塊被驅(qū)進(jìn)組件，所以插件250不會(huì)相對(duì)于唇部102豎直移動(dòng)太多。
[0100]與傳統(tǒng)的Whisler布置或其它非傳統(tǒng)楔塊和卷盤鎖件(如美國(guó)專利N0.7，730, 652中所公開(kāi)的)相比，卷盤200被楔塊350與插件250的相互作用引起的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致顯著更大的緊縮。雖然，作為實(shí)際情況，傳統(tǒng)卷盤的實(shí)際向后移動(dòng)可由一系列不規(guī)則轉(zhuǎn)換(shifting)動(dòng)作組成(即，一個(gè)臂可間或移動(dòng)，而其它臂不)，但傳統(tǒng)卷盤隨時(shí)間的總移動(dòng)是直接向后平移。過(guò)去，不管卷盤臂是否向上拱斜面，卷盤都具有該線性向后平移，以將磨損構(gòu)件腿夾靠在唇部上(例如，美國(guó)專利N0.7，730，652、N0.7，174，661 (圖12)和N0.3，121，289中所示)或簡(jiǎn)單地疊在磨損構(gòu)件部分上并施加向后的推力(例如美國(guó)專利N0.7，174，661(圖8)中所示)。由現(xiàn)有技術(shù)的楔塊和卷盤鎖件所提供的緊縮僅局限于楔塊的外錐形。由于平衡安裝楔塊所需的力和降低楔塊射出的風(fēng)險(xiǎn)，所以該楔塊上的錐形是適度的，繼而限制了磨損構(gòu)件可用的緊縮。插件的該新穎使用及卷盤的樞轉(zhuǎn)導(dǎo)致的緊縮在某些情形下比現(xiàn)有楔塊和卷盤鎖件多三至四倍，無(wú)需楔塊錐度的任何增加。
[0101]參考圖8E,提供對(duì)插件250的移動(dòng)相對(duì)于卷盤200的旋轉(zhuǎn)的關(guān)系的另外解釋。盡管插件250并不相對(duì)于唇部102或楔塊旋轉(zhuǎn)，但是插件的旋轉(zhuǎn)中心(C0R)在圖中注出，以標(biāo)識(shí)插件繞著相對(duì)于卷盤移動(dòng)的點(diǎn)(即，由于卷盤200繞支點(diǎn)157旋轉(zhuǎn)時(shí)插件沿著弧形內(nèi)表面210a移動(dòng))。C0R與卷盤200跟護(hù)罩106的后壁112之間的接觸點(diǎn)(P0C)間的豎直距離限定“桿臂”，這里稱為插件桿。卷盤繞著旋轉(zhuǎn)的支點(diǎn)157與P0C之間的豎直距離限定另一“桿臂”，這里稱為卷盤桿。插件桿的長(zhǎng)度越接近卷盤桿，聯(lián)接組件產(chǎn)生越多的緊縮。換句話說(shuō)，如果卷盤200在插件旋轉(zhuǎn)中心以上具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，插件向后的小移動(dòng)會(huì)在卷盤200的相對(duì)頂端(即，包括上支承表面202)產(chǎn)生較大的移動(dòng)。另外，插件桿相對(duì)于卷盤桿越短，鎖件施加在護(hù)罩106上的力越高。換句話說(shuō)，插件250的旋轉(zhuǎn)中心相對(duì)于支點(diǎn)157定位越高，護(hù)罩106的安裝期間可施加以移動(dòng)護(hù)罩106的力越大。這僅是安裝力，不是對(duì)護(hù)罩106的不需要移除的可允許阻力(其是卷盤200的截面模量的函數(shù)，而不是楔塊350的驅(qū)動(dòng)力的函數(shù))。
[0102]卷盤200繞支點(diǎn)157的旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致上支承部分202的向上擺動(dòng)，從而形成其與突出部分112a之間的小間隙(如果尚未存在間隙的話)。是否會(huì)產(chǎn)生間隙依賴于卷盤相對(duì)于護(hù)罩的相對(duì)角度。然而，由于上支承部分202優(yōu)選通常并不將上腿108a夾靠在唇部上，所以這種間隙并不阻礙將護(hù)罩安裝在唇部上。即使在旋轉(zhuǎn)位置，支承表面104a牢固地靠在唇部102的前端151上，上支承部分202仍阻止挖掘期間上腿108a具有遠(yuǎn)離唇部的任何不適當(dāng)運(yùn)動(dòng)。
[0103]隨著時(shí)間和使用(例如，在挖掘期間這類設(shè)備面臨的嚴(yán)酷條件下)，唇部102的前端151通常變磨損，磨損構(gòu)件的安裝會(huì)松弛。當(dāng)發(fā)生磨損時(shí)，彈性插件302先向外推在插件250上，以對(duì)磨損構(gòu)件在載荷下的移動(dòng)提供有限的阻力。然而，隨著磨損持續(xù)以及護(hù)罩106與唇部102之間的間隙變寬，會(huì)導(dǎo)致更大的移動(dòng)，引起唇部102與護(hù)罩106之間不想要的碰撞聲等。磨損零件的松弛安裝有增大磨損的趨勢(shì)，并且如果它變得過(guò)大，那么將增加楔塊射出的風(fēng)險(xiǎn)。因此，隨著時(shí)間，用戶希望重新緊固護(hù)罩106與唇部102之間的聯(lián)接?？蛇x地，護(hù)罩可設(shè)計(jì)成在需要重新緊固時(shí)磨損掉，使得在新護(hù)罩安裝在唇部上時(shí)產(chǎn)生楔塊更大的緊固。該重新緊固或進(jìn)一步緊固可通過(guò)旋轉(zhuǎn)楔塊350實(shí)現(xiàn)(如圖8C中箭頭420所示)。該旋轉(zhuǎn)強(qiáng)制楔塊350向下，超過(guò)其之前的位置，強(qiáng)制楔塊350的更寬部分進(jìn)入壁154與插件250之間的開(kāi)孔152 (由于楔塊350的縱向錐度)。如上所述，楔塊350的向下移動(dòng)引起插件250向后移動(dòng)，并使卷盤200繞著支點(diǎn)157向后樞轉(zhuǎn)。卷盤的該樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)引起插件250沿著卷盤200中的凹槽210的內(nèi)表面210a滑得更遠(yuǎn)(圖8C中箭頭422所示)。繞安裝角156d的旋轉(zhuǎn)引起卷盤200的上支承部分202向后移動(dòng)更遠(yuǎn)，轉(zhuǎn)而強(qiáng)制護(hù)罩106向后移動(dòng)更遠(yuǎn)，與唇部102緊密配合。注意，圖8B和8C之間尺寸“W3”的變化，其示出了該聯(lián)接組件可用的緊縮的一部分。該動(dòng)作可將護(hù)罩106的支承表面104a再次牢固地座靠在唇部102的前端150上，從而減少唇部102與護(hù)罩106之間的不期望碰撞聲和運(yùn)動(dòng)。
[0104]當(dāng)發(fā)生另外的使用時(shí)，唇部102的前端150可變得進(jìn)一步磨損。該磨損會(huì)再次引起聯(lián)接變得松弛，從而再次引起唇部102與護(hù)罩106之間的碰撞聲、不期望移動(dòng)等。因此，用戶會(huì)再次希望重新緊固唇部102與護(hù)罩106之間的鎖件150，或者開(kāi)始將新磨損構(gòu)件緊固在進(jìn)一步磨損的唇部上。這可通過(guò)再次旋轉(zhuǎn)楔塊350來(lái)實(shí)現(xiàn)(如圖8D中箭頭424所示)。該另外旋轉(zhuǎn)強(qiáng)制楔塊350向下超過(guò)其之前位置，將楔塊350的更寬部分迫到壁154與插件250之間的開(kāi)孔152中(由于楔塊350的縱向錐度)。楔塊350的該向下移動(dòng)引起插件250向后移動(dòng)，進(jìn)而引起卷盤200繞安裝角156d進(jìn)一步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(圖8D中箭頭426所示)。繞該圓角邊156d的旋轉(zhuǎn)引起卷盤200(包括表面202)的頂部向右移動(dòng)，進(jìn)而強(qiáng)制護(hù)罩106向右移動(dòng)。注意圖8C和8D之間尺寸“W3”的變化。該動(dòng)作會(huì)再次將護(hù)罩106的開(kāi)孔104緊密座靠在唇部102的前端150上，從而減少唇部102與護(hù)罩106之間的不期望碰撞聲和運(yùn)動(dòng)。
[0105]圖8D示出了基本在其最大緊固程度的聯(lián)接組件400，這是由卷盤200的表面200a與表面156c、156a和112之間的充分齊平關(guān)系造成的。
[0106]顯然，上面結(jié)合圖8B至8D描述的布置允許充分的緊縮，其可用于按必要或期望，反復(fù)地將新磨損構(gòu)件緊固在不斷增加磨損的唇部(或其它支撐結(jié)構(gòu))上，或允許組裝成在使用期間多次重新緊固。因?yàn)樵撴i件150提供的相對(duì)大的可用緊縮(例如，從0.5到2英寸)，這多個(gè)緊固步驟可無(wú)需頻繁安裝唇部102的前端151就可實(shí)現(xiàn)。
[0107]如上所述，彈性構(gòu)件302施加將插件250推離卷盤200的內(nèi)表面210的力，增強(qiáng)了插件250與楔塊350之間螺紋的接合。這個(gè)力的效果是將卷盤200推離楔塊350，并且因?yàn)榫肀P200與磨損構(gòu)件直接接觸，所以它在磨損構(gòu)件上保持一定壓力，以努力緊固護(hù)罩在唇部上的安裝。在一個(gè)實(shí)例中，彈性構(gòu)件302在其最壓縮狀態(tài)下提供約4000磅的力，其如上述被用于將磨損構(gòu)件保持在唇部上。因此，當(dāng)使用期間鎖緊機(jī)構(gòu)上的力變化時(shí)(例如，由于動(dòng)態(tài)載荷和沖擊)，彈性構(gòu)件302有助于保持聯(lián)接零件之間更緊密的連接，以受限方式減少因沖擊載荷引起的對(duì)零件的損傷(從而降低必需改造零件的需要或頻率)。此特征在本文稱為“彈性緊縮”。彈性構(gòu)件302還有助于通過(guò)保持插件250和楔塊350處于緊密、摩擦力接觸而防止使用期間的不期望楔塊旋轉(zhuǎn)(特別是對(duì)于多邊形截面楔塊，但是至少在一定程度上，對(duì)于圓截面楔塊也如此)。
[0108]注意，在該磨損組件400中，在正常使用下，無(wú)需豎直夾緊力各部件就被聯(lián)接在一起(即，卷盤200并不豎直地將護(hù)罩106夾在唇部102上或在表面156c與112a之間施加夾緊力)。唇部102與護(hù)罩106之間豎直夾緊力的缺失充分地減小了卷盤200上的應(yīng)力，使零件的聯(lián)接和相對(duì)移動(dòng)更加簡(jiǎn)單和容易。只在護(hù)罩106的前端118上施加足夠大的向下的力時(shí)，才在支承部分202、204上施加膨脹、擴(kuò)張力，使得上支承部分202用于將上腿108a保持到唇部102上。
[0109]除了上述改進(jìn)的“緊縮”特征，配合入卷盤200的旋轉(zhuǎn)插件250可提供另外的益處。例如，可旋轉(zhuǎn)插件250的使用提供了與卷盤相關(guān)的螺紋(即，插件上的螺紋)同楔塊350上的螺紋之間比其它可能方式更好的對(duì)齊。可旋轉(zhuǎn)插件250的使用還有助于提供卷盤200與楔塊350之間更平順和更一致的載荷。在其它楔塊卷盤系統(tǒng)中，楔塊和卷盤可能無(wú)法良好地對(duì)齊(即，一個(gè)部件相對(duì)于另一個(gè)可能稍微地翹起)，這導(dǎo)致沿其界面的某個(gè)地方存在夾持點(diǎn)，產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn)。該應(yīng)力集中點(diǎn)可位于沿著接合路徑的任意地方，例如，如果楔塊具有過(guò)窄的錐度則在楔塊/卷盤界面底部的附近，如果楔塊具有過(guò)寬的錐度則在頂部附近，如果卷盤稍稍超出公差則在中間的某處，等等。然而，沿著卷盤與楔塊之間的接觸線存在一些更高應(yīng)力的點(diǎn)。但是，根據(jù)本發(fā)明的鎖緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)插件250，有自動(dòng)調(diào)整的趨勢(shì)，以從較高的應(yīng)力移至較低的應(yīng)力情形，從而有通過(guò)楔塊使在插件長(zhǎng)度上的載荷平衡的趨勢(shì)，并且還一致地將插件座落入卷盤中，以在卷盤上提供更加一致的載荷。插件旋轉(zhuǎn)所提供的應(yīng)力降低以及沒(méi)有磨損構(gòu)件與唇部的通常夾持，導(dǎo)致鎖件150更長(zhǎng)的使用壽命，使得在需要更換鎖件之前，它們可經(jīng)常重新使用，以安裝多個(gè)相繼的磨損構(gòu)件。
[0110]根據(jù)本發(fā)明的鎖件的另一優(yōu)勢(shì)特征涉及在挖掘期間楔塊350被從底部向上頂(例如，沿圖8E中箭頭470的方向)的情況下鎖件實(shí)際上緊固在組件內(nèi)的能力。人們可容易地清楚，當(dāng)被強(qiáng)制向上脫離其孔時(shí)，傳統(tǒng)的楔塊通常松弛(由于錐度上減小的厚度)。然而，如果楔塊350被向上頂(例如，被接觸楔塊350底部的瓦礫堆或其它材料沿箭頭470的方向)，那么上面根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例鎖緊機(jī)構(gòu)的卷盤200、插件250和楔塊350之間的相互作用強(qiáng)制所在鎖緊機(jī)構(gòu)變得更緊。更具體地，當(dāng)在楔塊上施加向上的力時(shí)，如圖8E中箭頭470所示，由于兩個(gè)部件之間的螺紋接合，迫使楔塊350向上也強(qiáng)制插件向上移動(dòng)。由于插件250與卷盤200的連接，插件與楔塊的向上移動(dòng)導(dǎo)致鎖件中的緊固力，這會(huì)導(dǎo)致插件被更緊地強(qiáng)制到楔塊的螺紋中，磨損構(gòu)件被緊固在唇部或兩者上。不管產(chǎn)生的移動(dòng)，最終結(jié)果是楔塊的該向上運(yùn)動(dòng)有緊固楔塊接合的趨勢(shì)，從而防止射出。這是超過(guò)現(xiàn)有鎖件的改進(jìn)，現(xiàn)有鎖件依賴于楔塊的緊固力，這種向上移動(dòng)(與本發(fā)明相比)導(dǎo)致楔塊射出的更大風(fēng)險(xiǎn)。該緊固動(dòng)作顯著地降低了使用期間楔塊遺失的風(fēng)險(xiǎn)，并有助于保持所固定零件之間的穩(wěn)定連接。
[0111]磨損組件400及其各部件的許多改變都是可能的，不脫離本發(fā)明。如一些更具體的實(shí)例，各種部件，例如卷盤200、插件250、楔塊350及磨損構(gòu)件106可采用各種不同尺寸、形狀和構(gòu)造，都不脫離本發(fā)明。在一些實(shí)例中，磨損組件400的鎖緊部件可基本上或完全安裝在要聯(lián)接的零件的開(kāi)孔110和152中。并且，聯(lián)接系統(tǒng)的各種部件可由任意期望材料(例如鋼)制成，都不脫離本發(fā)明，并且所述部件可以任意期望方式(例如通過(guò)鑄造、鍛造、建造或機(jī)加工技術(shù))制造，都不脫離本發(fā)明。卷盤200、楔塊350和插件250可由對(duì)于其預(yù)期應(yīng)用來(lái)說(shuō)是適當(dāng)或期望的任何材料并以任意適當(dāng)或期望方式制成，都不脫離本發(fā)明。對(duì)于挖掘設(shè)備，由于強(qiáng)度、硬度和韌性，所述鎖緊部件優(yōu)選由低合金鋼鑄造。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的包括楔塊、卷盤和插件(如上所述)的鎖件可用于將其它磨損構(gòu)件固定在適當(dāng)位置，例如將尖物固定到接合器。在該構(gòu)造中，接合器鼻部可包括具有支點(diǎn)和所述尖物的孔，該孔后壁與卷盤接合，以將所述尖物固定在接合器上。另外，盡管該鎖件僅被圖示在豎直取向(在安裝鎖件以將磨損構(gòu)件(例如護(hù)罩)保持至鏟斗的唇部時(shí)是常見(jiàn)的)，但是它也可水平地插入(例如，平行于唇部)，特別是當(dāng)將尖物固定至接合器或其它這種構(gòu)件至基底時(shí)。當(dāng)然，對(duì)如豎直和水平的相關(guān)術(shù)語(yǔ)的參考是便于參考附圖。除了所示的，挖掘設(shè)備能夠采用各種取向。
[0112]圖9A和9B示出了可包括在卷盤200中的插件上的一些潛在變化。如上所述，插件250和凹槽210的各種錐度用于將插件250保持到卷盤200，例如船運(yùn)、安裝和拆卸期間。這些錐度(插件250和凹槽210上的)并非是必需的。例如，插件500沒(méi)有錐形凹槽地被保持在卷盤上。圖9A中所示插件500包括與上述插件250的外表面256相類似的外表面502 (包括具有螺紋段)。該實(shí)例插件結(jié)構(gòu)500的內(nèi)表面504包括向后的突起、較薄的肋片或軌道506。該肋片或軌道506可接收在卷盤200的挖空部分210中的彈性構(gòu)件302內(nèi)，如上面結(jié)合圖4和6A至6E所總體描述的。所述肋片或軌道506和彈性構(gòu)件302可用于在卷盤200未接合在磨損組件中時(shí)(例如船運(yùn)、安裝或拆卸期間)將插件500保持在凹槽210中。當(dāng)楔塊350有在最終組件和挖掘期間將各零件保持在一起的趨勢(shì)時(shí)，所述錐度或肋片還有助于在楔塊旋轉(zhuǎn)期間防止插件旋轉(zhuǎn)。所述肋片或軌道506可沿著彈性構(gòu)件302中形成的縫或溝槽304行進(jìn)或在其中被導(dǎo)向。在該可選實(shí)施例中，彈性構(gòu)件302仍以上面例如參考如圖6D和6E所