專利名稱：挖掘機(jī)的齒及適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及挖掘機(jī)的齒及適配器，具體涉及連接至適配器或適配器 元件并形成組件的齒或者磨損元件。該組件的目的在于加深并清潔港 口、河流、或渠道等的底部，以從其中去除淤泥、石頭、或沙等。適配 器連接至推進(jìn)器的刀片，由此形成挖掘機(jī)的刀頭。
挖掘機(jī)或挖掘船允許挖掘、運輸并存放位于水下的物質(zhì)，其可以是 機(jī)械或液壓裝置，在應(yīng)用于結(jié)實地形的情況下，機(jī)械裝置利用切割構(gòu)件、 齒或刀片。
本發(fā)明的齒及適配器優(yōu)選地用于具有吸引刀頭類型的挖掘機(jī)，在挖 掘水下地帶的同時，松散的物質(zhì)通過泵被吸引并通過管路被傳輸至其他 地點。
背景技術(shù)：
界業(yè)公知在挖掘作業(yè)時應(yīng)用的齒及配適器系統(tǒng)。上述作業(yè)的主要目 的在于從海床或河床去除物質(zhì)，為此通常使用具有挖掘機(jī)或清淤機(jī)的挖 掘船，其上設(shè)置有各種齒，其然后連接至齒座桿或適配器。
美國專利文獻(xiàn)US 3349548B描述了一種齒及適配器系統(tǒng)，其通過彈 性帶彼此互連，由此如果不當(dāng)?shù)卦O(shè)置了上述帶，則需要改動整個系統(tǒng)以 實現(xiàn)正確組裝。此外在齒與適配器之間僅存在一個接觸區(qū)域，這對應(yīng)力 分布會產(chǎn)生不利影響。
另一美國專利文獻(xiàn)US 4642920B描述了一種齒及適配器系統(tǒng)，其通 過由銷形成的保持系統(tǒng)彼此互連，容納銷的區(qū)域很容易進(jìn)入塵土，導(dǎo)致 難以進(jìn)行后續(xù)對其拆卸。上述系統(tǒng)不易于消減扭轉(zhuǎn)及彎曲應(yīng)力及負(fù)載， 由此在系統(tǒng)中產(chǎn)生4艮強(qiáng)的杠桿效應(yīng)。在該現(xiàn)有專利文獻(xiàn)中，在齒與適配 器之間存在很少的接觸表面。
西班牙專利文獻(xiàn)ES 2077412A描述了 一種由要求使用兩個緊固系統(tǒng)的三個部件構(gòu)成的齒及適配器組件。事實上，該系統(tǒng)具有的三個部件使 得整體系統(tǒng)很復(fù)雜，因為其要求大量的備用部件以及三個緊固系統(tǒng)，其 中一個緊固系統(tǒng)要求使用錘子，而另兩個緊固系統(tǒng)通過焊接形成，由此 導(dǎo)致對其進(jìn)行替換的工作漫長且復(fù)雜。
現(xiàn)有技術(shù)中用于挖掘機(jī)的方案存在以下以及其他缺陷
-齒是實心構(gòu)件，導(dǎo)致該構(gòu)件的材料不能為其設(shè)計的功能而優(yōu)化。另 一使用現(xiàn)在技術(shù)的實心齒的缺陷是因其重量而較難以操作。
-現(xiàn)有技術(shù)用于相同應(yīng)用領(lǐng)域的齒過大，需要更大的存儲空間。 -現(xiàn)有技術(shù)中齒與適配器之間的互鎖設(shè)置具有在其操作過程中確保 上述齒與適配器之間的連接的保持構(gòu)件或豎直銷。當(dāng)齒磨損時，需要對 其進(jìn)行替換，為此將刀頭從水中取出，且刀頭通常帶有來自該刀頭工作 處水底的物質(zhì)，其會附著至齒及適配器的下部。通常通過在上部敲擊上 述銷并通過齒-適配器組件下部來去除上述銷，但這經(jīng)常會導(dǎo)致銷落入水 中(因為齒在水上發(fā)生更換)，由此不能找回。類似的，因為存在附著至 齒-適配器組件下部的材料，故難以去除上述銷，因為材料會阻擋銷離開 其容納腔。此外，當(dāng)銷插入附著至組件的物質(zhì)體內(nèi)并隨后落入水中時， 經(jīng)常會丟失銷。
-因為現(xiàn)有技術(shù)中互鎖設(shè)置的構(gòu)造，齒過大，導(dǎo)致較長的互鎖，導(dǎo)致 齒的強(qiáng)度較低，占據(jù)空間較大，刀頭到刀片的距離變長，最終劣化齒及 組件的性能。
-類似的，除了僅僅由齒提供的保護(hù)之外，沒有對適配器進(jìn)行其他額 外保護(hù)，并且因為齒的動作而產(chǎn)生松動物質(zhì)，適配器受到該松動物質(zhì)的 影響，該松動物質(zhì)撞擊適配器，導(dǎo)致其損壞及磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了一種具有前磨損部、用于容納在布置于適配器的主體 內(nèi)的容納腔內(nèi)的后突起部或鼻部的齒、以及由齒和適配器兩者形成的用 于挖掘機(jī)的組件，齒和適配器兩個構(gòu)件優(yōu)選地通過豎直型保持系統(tǒng)無需 敲擊(即，無需使用錘子或無需敲擊將兩個構(gòu)件彼此連接的銷)而相互至挖掘機(jī)的刀頭的刀片。
本發(fā)明的目的在于優(yōu)選地提供應(yīng)用至挖掘機(jī)的齒、適配器以及由兩 者形成的組件，由此實現(xiàn)對齒的末端的材料的最佳磨損方式以及齒與適 配器之間的連接。因兩個構(gòu)件之間的接觸表面的特殊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了上述目 的，其允許產(chǎn)生接近于力(負(fù)載)的自緊固力，由此因為齒推壓適配器， 向后反作用力的水平分量更大，由此自緊固力也更大。
在挖掘操作中，必須在位于水面上的當(dāng)前的挖泥船(即工作地點或 操作區(qū)域)上替換齒，并對承載適配器或齒座桿以及齒的刀頭直接進(jìn)行 操作。通過在船上(即在工作地點，遠(yuǎn)離具有適合器具和工具以最適宜 地進(jìn)行這些類型的操作的維護(hù)站)的人員完成上述操作。為此，可利用 緊固構(gòu)件及銷來連接全部上述構(gòu)件，由此更換操作很簡單，無需過多的 工具，并無需使用復(fù)雜設(shè)備。
除了齒-適配器組件之外，本發(fā)明還在于提供一種齒及適配器，因為 其構(gòu)造，其可實現(xiàn)這樣的應(yīng)力分布，該應(yīng)力分布有利于將齒保持在適配 器中并減小保持系統(tǒng)以及具體地是其銷承受的應(yīng)力。還可在挖掘機(jī)操作 之外的應(yīng)用領(lǐng)域來使用具有上述構(gòu)造的齒及適配器，由此可將適配器或 齒座桿連接至挖土機(jī)等的鏟斗以進(jìn)行岸上作業(yè)。
本發(fā)明的目的在于提供齒及適配器，該齒及適配器具有接觸表面及 構(gòu)造特征，其允許兩個構(gòu)件之間的連接以增強(qiáng)連接性能，特別是各個齒 的效率，由此提高挖掘機(jī)的效率。
齒由兩個不同部分形成，第一磨損部，其是作用在地帶上并因地帶 承受磨損的部分，以及第二部分或鼻部，其是這樣的部分，該部分插入 為上述目的布置在適配器內(nèi)的容納腔內(nèi)，形成系統(tǒng)的互鎖，并承受由地 帶上齒的作業(yè)而產(chǎn)生的反作用力及應(yīng)力。所述鼻部由下基體以及結(jié)合在 所述下基體的上表面中的附肢形成，其一端自由，而鼻部在相對一端連 接至磨損部。磨損部與鼻部之間的間隔由附肢的上表面以及下基體的下 表面確定，該兩表面在從鼻部的自由端到達(dá)最大高度之后，朝向齒的末 端匯聚，由此兩個表面的結(jié)合線位于齒的磨損部一側(cè)，并位于鼻部的最 大高度線的前方。
鼻部的縱向垂直截面沿其長度變化，并在其自由端包括具有倒圓頂
9角的截面。隨著鼻部接近用于連接至齒的磨損部的端部，鼻部的截面面
大高度位置，在該最大高度位置之后，鼻部的截面的面積開始減小，直 至附肢的上表面與基體的下表面相交。
所述截面可具有不同形狀，例如橢圓形、梯形或矩形，但具有至少 四條邊。
位于鼻部(其梯形截面窄于鼻部的基體的截面)上部中的附肢相對 于后者居中。所述附肢的高度優(yōu)選地在接近鼻部的自由端的區(qū)域內(nèi)為零 (盡管附肢能夠在所述自由端具有一定高度)，并且上述高度在下降之前 逐漸增大直至達(dá)到最大高度點。附肢的連續(xù)截面的橫向側(cè)和齒的鼻部的
基體的連續(xù)截面的上側(cè)因制造問題而形成在45°至180°、優(yōu)選地在45°至 135。的范圍內(nèi)變化的角度。更優(yōu)選的是，上述角度大于90。，由此附肢的 下基部大于上基部，盡管也可相反設(shè)置，即使角度小于90。。
類似的，鼻部具有與適配器的容納腔的內(nèi)表面接觸的至少一個第一 接觸區(qū)域，上述接觸區(qū)域由鼻部的基體的位于齒的鼻部的附肢的兩側(cè)的 兩個上表面形成。該第一接觸區(qū)域的主要特征在于其實現(xiàn)了齒在適配器 中的自緊固。
因為上述表面與齒的末端(即，在齒在地帶上作業(yè)過程中產(chǎn)生的施 力點)接近，由此導(dǎo)致所述表面上的反作用力更大，由此自緊固力(所 述反作用力的分量)也更大。
鼻部具有與適配器接觸的第二接觸區(qū)域，該接觸區(qū)域位于鼻部的基 體的下表面上，并在靠近鼻部的自由端的區(qū)域。
適配器也由兩個部分構(gòu)成其在一端具有根據(jù)其所連接的機(jī)構(gòu)(即， 挖掘機(jī)的刀頭或挖土機(jī)的伊斗)的類型而改變的構(gòu)造，而其在相對端具 有用于容納齒的鼻部的挖空腔、容納腔或凹槽。適配器的用于容納齒的 挖空腔或容納腔的內(nèi)部表面構(gòu)造與齒的鼻部相互匹配，由此確保兩個構(gòu) 件之間良好的連接。
就齒與適配器之間的連接而言，兩個構(gòu)件優(yōu)選地具有孔或通孔，其 始于適配器的上部，穿過齒的鼻部，并到達(dá)適配器的下部。優(yōu)選地將具 有旋轉(zhuǎn)表面并優(yōu)選地具有無敲擊保持系統(tǒng)(在插入或去除時無需利用錘子或槌子進(jìn)行敲擊)的銷(有助于更換適配器中的齒)插入該容納腔。
器的挖空腔或容納腔的連接。當(dāng)外加的應(yīng)力垂直于齒的磨損末端并向上
時(這是齒在挖掘機(jī)的刀頭中的正常工作狀態(tài))，更可通過所述平面實現(xiàn)
齒與適配器之間的緊固或擠壓效果。
因為上述互鎖系統(tǒng)，因為齒-適配器系統(tǒng)在其于齒的末端承受向上豎
直負(fù)載時自身緊固，故銷承受比常規(guī)互鎖系統(tǒng)更小的應(yīng)力，由此解除作
用在保持系統(tǒng)及其銷的應(yīng)力，由此因為其承受更少應(yīng)力，故允許設(shè)計具
有更小尺寸及截面的保持系統(tǒng)的銷，由此減小了銷的劣化或失效，并允 許對其進(jìn)行再次使用。
利用上述連接構(gòu)造，齒與適配器之間的接觸表面比公知連接更接近 齒的作業(yè)末端。由此減小了在齒與適配器之間的杠桿效應(yīng)，由此也減小 了組件(包括緊固或保持系統(tǒng))承受的應(yīng)力，由此減小了劣化或失效。 減小齒中的杠桿應(yīng)力可允許減小所述齒的鼻部的尺寸。此外，因為其幾 何結(jié)構(gòu)，后突起或鼻部的抵抗截面朝向其自由端減小，由此在所述區(qū)域 中因齒末端上的負(fù)載而導(dǎo)致的彎曲力矩減小，因此更大的力矩作用在抵 抗截面更大的位置。因此，減小系統(tǒng)的整體尺寸還允許減小互鎖的高度， 由此獲得更深的插入系統(tǒng)。
本發(fā)明的齒與適配器一起允許對磨損材料的優(yōu)化，即，對使用布置 在齒的前磨損部(其是直接作用在地帶上的部分)中的材料進(jìn)行優(yōu)化。 通過減小齒的末端的材料(在最小程度上不被使用的)來實現(xiàn)上述優(yōu)化。 形成齒的末端(或磨損末端)的材料(其不會磨損)是已經(jīng)獲得但不被 用于該目的。因為已經(jīng)根據(jù)鼻部的附肢的上表面的傾斜(其平行于齒的 磨損線)來設(shè)計末端，故齒的末端的材料得到優(yōu)化，由此在利用新齒進(jìn) 行替換之前充分使用了齒的末端的可能的最大量的材料。
因為上述齒-適配器連接構(gòu)造，考慮到挖掘操作是在使用者"看不見" 的情況下被完成，故在齒座桿開始磨損之前，必須使齒的末端完全磨損， 使未使用的磨損材料最小化，因為如果發(fā)生了齒座桿磨損，則會導(dǎo)致在 時間及成本兩方面的不利情況，因為不得不替換齒以及適配器兩者。還 需要考慮，齒的磨損時間還取決于刀頭在該位置作業(yè)的材料上的旋轉(zhuǎn)，因此難以預(yù)期齒的壽命。還可能發(fā)生以下情況，即一旦齒被磨損，在齒 座桿開始因地帶上的直接動作而被磨損之前，使用者會感知增大的震動， 告知其齒的末端已經(jīng)被消耗完畢。上述震動因以下情況而發(fā)生，即隨著
齒逐漸磨損，其截面逐漸增大，齒在地帶上的作用區(qū)域也增大，因用于 插入的最佳截面已經(jīng)被消耗完畢而導(dǎo)致上述震動，由此當(dāng)工作末端的整 個截面都已經(jīng)被消耗并且到達(dá)齒座桿時，所述震動極大，由此告知操作 者需要對齒進(jìn)行替換。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣的齒，該齒能夠根據(jù)以上定義的傾 斜平面在前磨損部與鼻部之間設(shè)置用于連接至適配器的外周突起或凸緣 或凸邊，其主要目的在于在挖掘操作過程中保護(hù)齒與適配器之間的接觸 區(qū)域免受松動物質(zhì)的影響。上述凸緣還在連接中實現(xiàn)以下三個功能
-導(dǎo)向功能，通過上下區(qū)域中的該起導(dǎo)向功能的凸緣保護(hù)適配器免受 磨損，其已經(jīng)被設(shè)計用于對松動物質(zhì)的流動重新導(dǎo)向，由此避免上述物 質(zhì)摩擦或撞擊適配器，由此防止其磨損，
-堵住功能，防止松動物質(zhì)進(jìn)入互鎖機(jī)構(gòu)，并減少物質(zhì)進(jìn)入緊固或保 持系統(tǒng)，以及
-抵擋功能，在長久磨損之后通過位于上下區(qū)域內(nèi)的該起抵擋功能的 凸緣與適配器接觸，該凸緣更厚，以在與適配器進(jìn)行接觸(由此界定了 齒與適配器之間的第三接觸區(qū)域)時抵抗其承受更大的應(yīng)力。
取決于其在連接構(gòu)造的工作過程中承受的應(yīng)力，所述凸緣可沿其長 度具有可變厚度。具體而言，所述凸緣在其上下區(qū)域內(nèi)具有最厚的區(qū)域，
由此當(dāng)發(fā)生接觸時，齒座桿作用在凸緣上的反作用力施加與外加力(Fc)
正好反向的分量。此外，凸緣的中央?yún)^(qū)域具有朝向齒的末端的彎曲，其
適應(yīng)于互鎖機(jī)構(gòu)的形狀，根據(jù)與平面S及I的平行設(shè)置并允許接觸區(qū)域更
接近齒的末端，該區(qū)域位于主接觸區(qū)域布置的位置，其接近所述末端布 置以減小杠桿效果。所述中心區(qū)域具有比上下區(qū)域更小的厚度。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣的齒，其鼻部中空，由此減少其磨 損的材料量。


為了補(bǔ)充上述描述，并更好地理解本發(fā)明的特征，根據(jù)其優(yōu)選實施
例，作為說明書 一部分的附圖示意非限制性地示出了以下內(nèi)容
圖1示出了在其連接之前無凸緣齒及適配器的立體圖。
圖2示出了在其連接之前無凸緣齒及適配器的側(cè)視圖。 圖3示出了無凸緣齒的立體圖。 圖4示出了無凸緣齒的后視圖。 圖5示出了無凸緣齒的側(cè)視圖。 圖6示出了無凸緣齒的平面圖。
圖7示出了無凸緣齒的側(cè)視圖，并示出傾斜平面S及I。
圖8示出了有凸緣齒的側(cè)視圖。
圖9示出了有凸緣齒的前視圖。
圖IO示出了有凸緣齒的平面圖。
圖11示出了有凸緣的實心齒的剖視圖。
圖12示出了中空無凸緣齒的剖視圖。
圖13示出了無凸緣齒的側(cè)視圖。
圖14示出了圖13中的中空無凸緣齒沿Y-Y的截面。
圖15示出了圖13中的中空無凸緣齒沿Z-Z的截面。
圖16示出了圖13中的中空無凸緣齒沿A.C-AC的截面。
圖17示出了圖13中的中空無凸緣齒沿AA-AA的截面。
圖18示出了圖13中的中空無凸緣齒沿AB-AB的截面。
圖19示出了圖13中的中空無凸緣齒沿AE-AE的截面。
圖20示出了適配器的立體圖。
圖21示出了適配器的視圖。
圖22示出了適配器的后視圖。
圖23示出了圖22中的適配器沿AB-AB的截面，示出了傾斜平面SA 及IA。
圖24示出了互連的無凸緣齒及適配器的視圖。
圖25示出了圖24中所示的無凸緣實心齒與適配器之間的連接沿 AE-AE的截面。
圖26示出了互連的無凸緣齒與適配器，示出了組件承受的力及其反
13作用力。
圖27示出了無凸緣齒，其中該齒的鼻部的附肢沿其整個長度具有一 定高度。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的發(fā)明客體(用于挖掘的齒及適配器)由可互
換齒10、能夠連接至挖掘機(jī)的刀頭的刀片的適配器20、以及用于確保齒 與配適器之間的連接的保持構(gòu)件30。
如圖3及圖20所示，齒10由用于破壞目標(biāo)地帶的齒的前磨損部11 或末端構(gòu)成，其與底及石頭接觸，在其后部具有用于容納在設(shè)置于適配 器20內(nèi)的容納腔或挖空腔24中的突起或鼻部12。
圖4示出了齒的鼻部12是如何由下基體16以及結(jié)合在其上表面中 的附肢15形成的，并具有自由端部14,該自由端部14在與連接至與前 磨損部的端部相對的端部，所述鼻部12通過附肢的上表面與基體的下表 面相交而從磨損部分隔開。具體而言，通過由附肢的所述上表面以及基 體的下表面所確定的兩個傾斜平面S, I來確定磨損部11與鼻部12之間 的間隔，由此兩個平面的虛擬水平相交線1!被布置在豎直線(hmax, - hmax2 ) 前方，所述豎直線確定位于與鼻部的自由端部14相對一側(cè)的齒10的最 大高度。通過結(jié)合基體的最大高度H1以及附肢的最大高度H2來形成齒 的最大高度H3。
根據(jù)沿水平軸線x變化的第一豎直平面XY,圖13至圖19所示的鼻 部的基體在自由端部xo具有截面，根據(jù)第二豎直平面YZ，該截面具有倒 圓頂角的矩形形狀，由此隨著鼻部接近連接至齒的磨損部的端部(傾斜 平面S， 1)，鼻部的截面的面積沿水平軸線x逐漸增大，具體地直至鼻部 的下表面與下傾斜平面I相交位置，在該位置之后，鼻部的截面的面積沿 水平軸線x開始又下降直至上傾斜平面S與下傾斜平面I的交線x,位置。
此外，齒10的鼻部12的附肢15的截面具有梯形截面形狀，該梯形 截面形狀的下基部比鼻部12的基體16的上表面更窄，并相對于所述基 體16居中，由此所述附肢的高度在接近鼻部的自由端部14的區(qū)域Xo為 零，并且其高度逐漸增大直至達(dá)到最大高度H2，在該最大高度位置所述附肢15的上表面與和齒的磨損部11分離的上傾斜平面S相交，其中附 肢的高度在該位置之后減小直至達(dá)到上傾斜平面S與下傾斜平面I的相交
位置Xl。所述附肢15也可以在齒的自由端部14處具有不為零高度(見 圖27),或者相對于鼻部的基體16不居中。
附肢15的連續(xù)截面的側(cè)面151， 152與齒10的鼻部的基體16的連 續(xù)截面的上側(cè)121, 122形成在45°至180°范圍內(nèi)、優(yōu)選在45。至135° 范圍內(nèi)變化的角度，該角度更優(yōu)選大于90°。
根據(jù)以上所述，齒10的鼻部具有下基體16，該下基體16包括具有 至少四個具有倒圓頂角的邊以及上表面120及下表面123的截面。在所 述下基體16上，存在具有上表面153及下表面154的上附肢15，該上附 肢15具有梯形截面，該梯形截面的下基部154大于上基部153,并且下 基部154窄于下基體16的上表面120,并相對于下基體16的上表面120 居中。與前磨損部或末端11相對，鼻部還具有自由端部14,以及與上述 自由端部相對并連4妄至齒10的末端11的端部。
通過下基體16的上表面120及下表面123的漸進(jìn)的間隙來確定齒的 鼻部及其截面以及與齒的前部或齒的末端相連的面積，上述間隙始于接 近鼻部12的自由端部14的位置，由此沿齒的末端11的方向增大所述基 體16的截面，直至界定了與下基體16的最大高度Hl對應(yīng)的最大間隙 Hl。附肢15的上表面153及下基體154還從接近鼻部12的自由端部14 的位置開始彼此逐漸分離，由此沿齒的末端11的方向增大所述附肢15 的截面，直至確定界定附肢15最大高度H2的最大間隙H2。下基體16 及附肢15的最大高度H1， H2的結(jié)合確定了齒的鼻部12的最大高度H3 線，由此在最大高度H3線之后，附肢15的上表面153以及下基體16的 下表面123開始朝向齒10的末端11匯聚直至兩個表面153， 123的結(jié)合， 兩個表面的結(jié)合線11位于齒的磨損部11 一側(cè)，并位于最大高度H3線的 前方。所述最大高度處于系統(tǒng)的良好的插入性(如上所述取決于鼻部的 總高度)與系統(tǒng)的抵抗性(取決于其承受的應(yīng)力)之間的平衡點位置。
圖20所示的適配器由主體形成，其在一端具有安裝至挖掘機(jī)的刀頭 的刀片的連接件21，并在相對一端具有用于容納齒IO的后突起部或鼻部 12的挖空腔或容納腔24,所述鼻部12其插入所述容納腔24。圖22所示
15的適配器20的所述容納腔24的內(nèi)表面與齒10的鼻部12的表面相互匹 配。換言之，所述容納腔24由下基部空腔22以及位于其上表面的倒T 形附肢25形成，并在與自由端部相符的容納腔24的開口 28中。如圖23 所示，所述自由端部或開口 28的形狀由兩個傾斜平面(上平面SA及另 一下平面IA)界定，該兩個傾斜平面與中空附肢的上表面以及鼻部的基 部空腔的下表面對應(yīng)，并在他們的相交線(或點)12處相交，該相交線 (或點)由這些平面的相交處的無窮個點X3形成，以致兩平面的相交線
12位于確定容納腔24的最大高度A3線(hmaxl-hmax2)的前方。
如上所述，內(nèi)表面與齒的鼻部的表面相互匹配，因此，所述容納腔 的無窮個截面與齒的鼻部的無窮個截面匹配，由此#4居沿水平軸線x改 變的第一豎直平面XY，容納腔24的空腔在其與開口 28相對的底部26 根據(jù)第二豎直平面YZ具有倒圓頂角的矩形形狀的截面，由此隨著其接近 容納腔24的開口 28 (平面SA， IA),空腔24的截面的面積逐漸增大， 具體地直至空腔24的下側(cè)面與下傾斜平面IA相交的位置，由此在該位 置之后，空腔24的截面的面積開始再次減小，直至上傾斜平面SA與下 平面IA的相交4立置x3。
類似的，容納腔24的上附肢25的截面為梯形截面形狀，其窄于空 腔22的基體，并相對于空腔22的基體居中，由此所述附肢的高度在接 近容納腔的底部26的區(qū)域中為零，并且其高度逐漸增大直至所述附肢25 的上表面與分離的上傾斜平面SA相交，其中附肢25的高度在該位置之 后減小直至到達(dá)上傾斜平面SA與下平面IA的相交位置X3。類似的，上 附肢25可能不會在其接近容納腔的底部26的區(qū)域內(nèi)以零高度結(jié)束，而 是會具有一定高度，并且其也不會相對于空腔22的基體居中。
很明顯，在齒10的鼻部12中，附肢25的連續(xù)截面的側(cè)面251， 252 與空腔22的基體的連續(xù)截面的上側(cè)面221, 222彼此形成在45°至180° 之間、優(yōu)選在45°至135。之間變化的角度。更優(yōu)選的是，所述角度大于 90。。
換言之，適配器20在與連接件21所在的端部相對的端部處具有用 于容納齒10的后突起部或鼻部12的挖空腔或容納腔24，后突起部或鼻 部12完全插入所述容納腔24。所述容納部24由下基部空腔或挖空腔22
16以及中空上附肢25形成，以收容齒10的鼻部12。下基部空腔或挖空腔 22包括具有至少四個具有倒圓角頂?shù)倪呉约吧媳砻?20及下表面223的 截面，中空上附肢25被布置在所述上表面上。所述中空附肢25通過上 表面253及下表面254形成，并且其具有梯形截面，梯形截面的下基部 254大于上基部253,并且上述下基部254窄于下基部空腔22的上表面 220，所述中空附肢25相對于下基部空腔22的上表面220居中。容納腔 24在與用于將適配器連接至刀片的端部相對的端部處具有開口 28,并且 在與開口 28所在的端部相對的端部形成容納腔24的底部26，由此靠近 刀片的連接件布置。適配器20的容納腔24還通過下基部挖空腔22的上 表面220及下表面223來界定，該下基部挖空腔22的上表面220及下表 面223從接近適配器20的挖空腔的底部26的位置處開始^f皮此逐漸分離， 由此所述下基部挖空腔22的截面沿適配器20的開口 28的方向逐漸增大， 直至界定與下基部挖空腔22的最大高度Al相應(yīng)的最大間隙Al。中空上 附肢25的上表面253及下表面254從接近適配器20的挖空腔的底部26 的位置處開始彼此逐漸分離，因此所述中空附肢25的截面沿適配器20 的開口 28的方向增大，直至確定界定中空附肢25的最大高度A2的最大 間隙A2。下基部挖空腔22與中空附肢25的高度A1， A2的結(jié)合確定了 適配器20的容納腔24的開口 28的最大高度A3線。在最大高度A3線之 后，中空附肢25的上表面253以及下基部挖空腔22的下表面223開始 沿與挖空腔的底部26相對的方向匯聚直至兩個表面253， 223的結(jié)合， 該兩個表面的結(jié)合線12位于挖空腔的底部26的相對一側(cè)，并位于適配 器20的容納腔24的開口 28的最大高度A3線的前方。
如圖24及圖25所示，通過將齒IO的鼻部12插入適配器20的容納 腔24來將兩個構(gòu)件連接在一起，鼻部12以及容納腔24的相互匹配的不 同表面彼此接觸。
同時，適配器20已經(jīng)通過其連接件21被安裝在挖掘機(jī)的刀頭的刀 片或推進(jìn)器上。安裝齒10,為此目的優(yōu)選地使用無錘子保持構(gòu)件30,即 為此目的無需槌子或錘子的動作就可在齒及適配器中的容納腔中將其去 除或插入的構(gòu)件。保持系統(tǒng)是直立的，且該保持系統(tǒng)分別通過通孔12、 23從齒及適配器的上部插入齒10的鼻部和適配器20的主體，并也分別通過通孔12、 23從齒及適配器的上部從齒10的鼻部和適配器20的主體
上去除。
一旦組件被組裝在一起，在工作操作過程中，齒10在其末端11承 受在齒的末端11的下側(cè)的向上垂直力Fc,而由于船為大的重量，齒的末 端通常能承受較小的正交的力Fs，由此在齒IO與適配器之間的連接結(jié)構(gòu) 中引起一系列應(yīng)力及反作用力，特別是在齒及適配器之間的接觸表面中。
齒及適配器之間的第 一接觸區(qū)域由兩表面形成，該兩表面位于齒及 適配器上，并且彼此相互接觸，特別是位于齒10的鼻部12的附肢15的 兩側(cè)或者是適配器20的容納腔24的附肢25的兩側(cè)的表面，即齒10上 的表面121, 122和適配器20上的表面221, 222。第一接觸區(qū)域非常接 近齒的末端11，并產(chǎn)生防止齒10因其承受的應(yīng)力而從適配器20脫離的 自鎖緊反作用力Rx2。例如在齒10的鼻部12的附肢15并未相對于齒10 的鼻部的基體16居中的情況下，還可以在齒IO與適配器20之間僅存在 一個第一接觸表面。
齒10的替代構(gòu)造包括在其中布置凸緣或凸邊40 (見圖8至圖11), 該凸緣或凸邊40位于齒的外周上并與預(yù)先在齒的前部或末端11與齒10 的鼻部12開始的位置之間界定的間隔相符。所述凸緣40的厚度或?qū)挾?根據(jù)其所包圍的齒的面積以及所述面積承受的應(yīng)力而改變。
本發(fā)明的齒10的另一特征在于齒10的鼻部12具有空腔或空穴50 以在不影響其機(jī)械特征的情況下減輕齒的重量(見圖12)。
應(yīng)當(dāng)注意，適配器在其與齒的接觸區(qū)域中具有至少一個槽27，用于 在已經(jīng)去除了設(shè)置在兩者之間的保持構(gòu)件時插入工具并協(xié)助去除齒。
權(quán)利要求
1.一種齒(10)，用于通過保持系統(tǒng)(30)連接至適配器(20)，所述適配器(20)優(yōu)選地用于連接至挖掘機(jī)的推進(jìn)器，所述齒(10)具有用于與泥土及石頭接觸的前磨損部或末端(11)以及后連接部(12)，其特征在于所述后連接部、突起或鼻部(12)具有-下基體(16)，包括具有至少四個具有倒圓角頂?shù)倪呉约吧媳砻?120)和下表面(123)的截面，-布置在所述下基體(16)上的附肢(15)，該附肢包括上表面(153)及下表面(154)以及梯形截面，該梯形截面的上基部(153)和下基部(154)分別由上述表面(153，154)來界定，所述下基部(154)窄于所述下基體(16)的所述上表面(120)，并且相對于所述下基體(16)的所述上表面(120)居中，-與所述前磨損部或末端(11)相對的自由端部(14)，以及-與上述自由端部相對并連接至所述齒(10)的所述末端(11)的端部，其中所述下基體(16)的所述上表面(120)和下表面(123)從接近所述鼻部(12)的所述自由端部(14)的位置開始彼此逐漸分離，因此所述基體(16)的截面沿所述齒的末端(11)方向增大直至界定出與所述下基體(16)的最大高度(H1)對應(yīng)的最大間隙(H1)，并且所述附肢(15)的所述上表面(153)和下表面(154)從接近所述鼻部(12)的所述自由端部(14)的位置開始彼此逐漸分離，因此所述附肢(15)的截面沿所述齒的末端(11)方向增大直至確定了界定所述附肢(15)的最大高度(H2)的最大間隙(H2)，由此所述下基體(16)及所述附肢(15)的最大高度(H1，H2)的結(jié)合確定了所述齒的鼻部(12)的最大高度(H3)線，由此在最大高度(H3)線之后，所述附肢(15)的所述上表面(153)以及所述下基體(16)的所述下表面(123)開始朝向所述齒(10)的所述末端(11)匯聚直至所述兩個表面(153，123)的結(jié)合，所述兩個表面的結(jié)合線位于所述齒的磨損部(11)一側(cè)，并位于最大高度(H3)線的前方。
2. 如權(quán)利要求1所述的齒，其特征在于，所述鼻部(12)的所述下 基體(16)的所述上表面(120)和所述下表面(123)從所述鼻部(12) 的所述自由端部(14)彼此逐漸分離。
3. 如權(quán)利要求1所述的齒，其特征在于，所述附肢(15)的所述上 表面(153)和所述下表面(154)從所述鼻部的所述自由端部(14)彼 此逐漸分離。
4. 如權(quán)利要求l所述的齒，其特征在于，其具有凸緣或凸邊(40), 該凸緣或凸邊位于所述齒的外周，并與所述齒的所前磨損部或末端(11) 與所述后部或鼻部(12)之間的間隔相符。
5. 如權(quán)利要求4所述的齒，其特征在于，所述凸緣(40)在其周界 的不同區(qū)域內(nèi)具有可變厚度或?qū)挾取?br> 6. 如權(quán)利要求5所述的齒，其特征在于，所述凸緣(40)的厚度在 其上下區(qū)域內(nèi)較大，以在該區(qū)域與所述適配器接觸時抵抗應(yīng)力。
7. 如權(quán)利要求4所述的齒，其特征在于，所述凸緣(40)具有恒定 的厚度或?qū)挾取?br> 8. 如權(quán)利要求1所述的齒，其特征在于，所述齒(10)的所述鼻部 (12)具有空腔(50),以減輕所述齒的重量。
9. 如權(quán)利要求1所述的齒，其特征在于，所述鼻部(12)具有豎直 容納腔(13)，用于容納用于保持所述齒(10)與所述適配器(20)的豎 直銷(30)。
10. 如權(quán)利要求9所述的齒，其特征在于，所述銷(30)無需使用槌子或錘子來敲擊以將其插入所述容納腔(13)或從所述容納腔(13)去 除。
11. 如權(quán)利要求1所述的齒，其特征在于，所述附肢(15)的所述下 基部(154)大于所述附肢U5)的所述上基部(153)。
12. —種適配器(20),用于與齒(10)連接，該適配器(20)在一 端具有連接件(21)，該連接件優(yōu)選地連接至挖掘機(jī)的刀頭的刀片，其特 征在于，該適配器(20)在與所述連接件(21)所在的一端相對的端部 具有用于容納所述齒(10)的后突起部或鼻部(12)的挖空腔或容納腔(24)，所述后突起部或鼻部(12)被完全插入所述容納腔(24)，所述 容納腔(24)通過下述特征形成-下基部空腔或挖空腔(22),包括具有至少四個具有倒圓角頂?shù)倪?以及上表面(220)及下表面(223 )的截面，-中空上附肢(25)，具有上表面(253 )及下表面(254)以及梯形 截面，該中空上附肢(25)布置在所述下基部空腔(26)上并與所述下 基部空腔(26)連通以形成所述齒(10)的所述鼻部(12)的所述容納 腔(24),該梯形截面的上基部(253 )和下基部(254)分別由上述表面 (253， 254)來界定，所述下基部(254)窄于所述下基部空腔(22)的 所述上表面(220 )，并且所述中空附肢(25 )相對于所述下基部空腔(22 ) 的所述上表面(220)居中，-開口 (28)，位于與用于連接至所述刀片的端部相對的端部，以及-所述挖空腔的底部(26)，位于與所述開口 (28)所在的端部相對 的端部，并接近所述刀片的連接件，其中所述下基部挖空腔(22)的所述上表面(220)和所述下表面(223 ) 從接近所述適配器(20)的所述挖空腔的底部(26)的位置開始彼此逐 漸分離，因此所述基部挖空腔(22)的截面沿所述適配器(20)的所述 開口 (28)的方向增大直至界定與所述下基部挖空腔(22)的最大高度 (Al)對應(yīng)的最大間隙(Al)，并且所述中空上附肢(25)的所述上表面 (253 )和所述下表面(254)從接近所述適配器(20)的所述挖空腔的底部(26)的位置開始彼此逐漸分離，因此所述中空附肢(25)的截面 沿所述適配器(20)的所述開口 (28)的方向增大直至確定了界定所述 中空附肢(25)的最大高度(A2)的最大間隙(A2)，由此所述下基部挖 空腔(22)及所述中空附肢(25)的最大高度(A1, A2)的結(jié)合確定了 所述適配器(20)的所述容納腔(24)的所述開口 (28)的最大高度(A3) 線，由此從最大高度(A3)線開始，所述中空附肢(25)的所述上表面 (253 )以及所述下基部挖空腔(22)的所述下表面(223 )開始沿與所 述挖空腔的底部(26)相對的方向匯聚直至兩個表面(253， 223 )的結(jié) 合，該兩個表面的結(jié)合線(12)位于所述挖空腔的底部(26)的相對一 側(cè)，并位于所述適配器(20)的所述容納腔的所述開口 (28)的最大高 度(A3)線的前方。
13. 如權(quán)利要求12所述的適配器，其特征在于，所述挖空腔的外輪 廓具有與所述挖空腔相同的截面。
14. 如權(quán)利要求12所述的適配器，其特征在于，其在與所述齒的接 觸區(qū)域中具有至少一個槽(27),用于插入工具并協(xié)助去除所述齒。
15. 如權(quán)利要求12所述的適配器，其特征在于，所述適配器具有豎 直容納腔(23),用于容納用于保持所述齒(10)與所述適配器(20)的 豎直銷(30)。
16. 如權(quán)利要求12所述的適配器，其特征在于，所述銷(30)無需 使用槌子或錘子來敲擊以將其插入所述容納腔(30 )或從所述容納腔(30 ) 去除。
17. 如權(quán)利要求12所述的適配器，其特征在于，所述中空附肢(25) 的所述下基部(254)大于所述中空附肢(25)的所述上基部(253 )。
18. —種齒及適配器組件，用于連接至挖掘機(jī)，其特征在于該齒及適配器組件包括-根據(jù)權(quán)利要求1至11的齒，-根據(jù)權(quán)利要求12至17的適配器，以及確定將所述齒連接至所述適配器上的保持系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種挖掘機(jī)的齒，該齒包括末端(11)以及用于將自身連接至適配器(20)的鼻部(12)。該鼻部包括下基體(16)，該下基體(16)具有由至少四個邊以及上表面(120)形成的截面，其中該上表面(120)沿著下表面(123)的方向朝該鼻部(12)離該末端(11)最遠(yuǎn)的一端聚攏。該上表面(120)具有上梯形附肢(15)，該附肢(15)的上端(153)和下端(154)也沿著該鼻部的端部的方向聚攏。該上附肢(15)和下基體(16)在該下表面(123)和上端(153)沿著該末端的方向開始聚攏的位置處具有同樣的最大截面。具有恒定或可變的截面的凸緣設(shè)置在該末端(11)和鼻部(12)之間。該齒使用適配器(20)固定至挖掘機(jī)的推進(jìn)器的刀片上，其中該適配器(20)具有與齒的鼻部(12)相匹配的腔體以及延伸穿過該適配器以及該齒的鼻部(12)上的對應(yīng)垂直的容納腔的銷(30)。
文檔編號E02F9/28GK101558206SQ200680055724
公開日2009年10月14日 申請日期2006年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者埃斯特·阿隆索, 安琪兒·馬丁內(nèi)斯, 弗朗西斯科·佩雷斯, 瓊·圖托 申請人:麥塔洛吉尼亞股份有限公司