具有尖端和接头的地面接合工具齿组件制造技术

本发明专利技术提供一种用于地面接合工具(1，6)的基缘(18)的齿组件(10)的地面接合尖端(14，150，180，190，210)，其中，所述齿组件(10)包括接头(12，170)，所述接头(12，170)构造为用于附接至所述地面接合工具(1，6)的基缘(18)并且具有向前延伸的接头鼻部(26)。地面接合尖端(14，150，180，190，210)可具有在顶表面处提供额外磨损材料的大致梯形轮廓，用于顶部磨损土方作业应用。

【技术实现步骤摘要】
具有尖端和接头的地面接合工具齿组件本申请是申请日为2012年10月05日、国际申请号为：PCT/US2012/058988、国家申请号为：201280058205.4、名称为“具有尖端和接头的地面接合工具齿组件”的进入中国国家阶段的国际申请的分案申请。
本专利技术总体涉及具有地面接合工具的土方作业机器，具体地，涉及具有附接至该地面接合工具前缘或基缘的可替换尖端和接头系统的齿组件。
技术介绍
本领域中已知的土方作业机器用于在工地挖掘土地或岩石，并将松散的作业材料从一个位置运至另一位置。这些机器和设备通常包括本体部分和较高的操作者驾驶室，本体部分容纳有发动机并具有由发动机驱动的后轮、履带或类似构件。这些机器和设备还包括关节连接机械臂或其他类型的联动装置，诸如Z形杆联动装置，用于操纵机器的一个或多个工具。联动装置能够升起和降下工具并旋转工具，从而以期望的方式接合地面或其他作业材料。在土方作业应用中，机器或其他设备的工具是铲斗，该铲斗在基缘上设置有用于移动或挖掘泥土或其他类型作业材料的有斜面的凸缘或刮刀。为了便于土方作业过程，并延长工具的使用寿命，多个齿组件沿工具基缘间隔开并附接至工具表面。齿组件从基缘向前突出，作为与作业材料接触并穿入作业材料的第一点，并减少基缘的磨损量。通过这种布置，齿组件承受由与作业材料反复接合引起的磨损和断裂。最后，齿组件必须被替换，但工具在替换齿组件的多个周期中保持可用。取决于设备的各种应用和作业材料，还期望的是改变齿组件的类型或形状，以最有效地利用工具。在很多实施中，通过将齿组件设置为两部分系统而方便了齿组件的安装和替换。系统可包括附接至工具基缘的接头、构造为附接至接头的地面接合尖端、以及在使用期间将尖端固定至接头的保持机构。接头可被焊接、栓接、或以其他方式固定至基缘，然后通过保持机构使尖端附接至接头并保持在适当位置。尖端承受由与作业材料接合引起的撞击和磨损的大部分，并且与接头相比磨损得更快且更频繁断裂。结果，在接头自身必须被替换之前，多个尖端可能被附接至接头、磨损并被替换。最后，在工具基缘磨损之前，接头可能磨损并需要替换。授予Fellner的美国专利NO.4,949,481中示出和描述了挖掘齿组件的一个实例。用于铲斗的挖掘齿具有凹状顶表面和凸状底表面，它们相交形成向前的切削边缘。侧壁连接两个表面并且为具有推板形状的凹状。齿的后部设置有安装组件，安装组件用于将挖掘齿安装至铲斗。底表面从前切削边缘向后部连续发散，而顶表面从前切削边缘向后部首先会聚然后发散。后部包括具有顶壁和底壁的柄接收腔，当从剖面观察时，顶壁和底壁随着腔在齿内向前延伸而会聚，以赋予腔三角形或楔形形状。授予Fellner的美国专利NO.5,018,283中提供了装载机铲斗齿的实例。用于装载机铲斗的挖掘齿包括具有凹状结构的顶表面和具有扁平前部和凸状后部的底表面。扁平前部和顶表面相交以形成前切削边缘。侧壁连接两个表面并且为具有犁头形状的凹状。齿的后部设置有安装组件，用于将齿安装至铲斗。底表面从前切削边缘向后部连续会聚，而顶表面从前切削边缘向后部首先会聚然后发散。后部包括具有底壁和顶壁的柄接收腔，底壁向内延伸，顶壁具有大致平行于底壁延伸的第一部分和与底壁成角度并延伸至圆形前部的第二部分。授予Stephenson的美国专利NO.2,982,035提供了具有接头和尖端的挖掘机齿的例子，接头附接至铲斗本体的前缘，尖端附接至接头。尖端包括会聚成相对尖锐的点的上表面和下表面，尖端具有对称的水平面。接头的上下表面具有凹进的中心面，上中心面具有前表面，前表面从对称面向上偏离并环绕进入接头的前表面。尖端内部具有对应的平坦表面，其由接头的中心面所接收，并包括随着其接近接头前表面而从对称面发散的多个前表面，当适当地组装部件时，尖端的前表面之一邻接接头的前表面。上述讨论的工具可用于具有不同操作条件的各种应用中。在装载机应用中，安装在车轮或履带装载机前方的铲斗具有随着装载机向前驱动沿着地面刮擦并挖入土地或作业材料堆的底表面和基缘。随着铲斗进入作业材料堆，作用在齿组件上的力推动尖端与相应接头接合。然后铲斗升起并支撑作业材料负载，且装载机运动并将作业材料倾倒至另一位置。当铲斗经过作业材料升起时，对齿组件施加向下的力。通过与作业材料的刮擦和接合的组合，在底表面由于与作业材料更频繁的接合通常磨损得更快的其他形式的底部磨损应用中，尖端的磨损材料从尖端前部以及尖端和接头底表面磨损。尖端前部磨损材料的损失将起初尖锐的尖端前端改变为圆形钝表面，类似于将具有延伸手指的手改变为具有闭合的拳头。虽然尖端仍然具有足够的磨损材料以供在替换之前在工具上使用一段时间，但磨损的形状在装载机向前运动经过作业材料挖掘时变得更低效。在挖掘机应用和由于与作业材料更频繁接合而使顶表面典型地磨损更快的其他类型的顶部磨损应用中，与底部磨损应用(诸如上述的装载机应用)相比，铲斗以不同的角度与地面或作业材料接合并经过地面或工作材料，因此，使齿组件的磨损材料以不同的方式磨损。挖掘机装置，诸如反向铲，起初使基缘和齿组件与作业材料接合，基缘和齿组件接近垂直于作业材料表面取向并大体以向下运动进入作业材料。在起初的穿入作业材料之后，通过朝挖掘机拉回铲斗及向内旋转铲斗以将作业材料挖入铲斗中，机械臂进一步打碎作业材料，并将作业材料负载收集在铲斗内。在向下穿入运动的过程中，当力作用为推动尖端与接头接合时，铲斗的复杂运动导致齿组件的尖端磨损。在最初的穿入之后，朝机器拉动铲斗并旋转以有助于挖取运动从而打碎作业材料并开始装载工具。在该运动过程中，力最初在开始几乎垂直于齿组件顶表面的方向上作用，并且，作业材料经过并围绕齿的顶部，使得齿的顶表面磨损。由于工具进一步旋转并经过作业材料拉动，力和作业材料再次作用在齿尖端上并导致尖端处磨损。由于使用装载机齿组件，挖掘机齿组件在反复侵入作业材料之后被磨损为低效形状，但仍保留有足够的磨损材料用于继续使用而无需更换。考虑到这点，存在改进用于装载机和挖掘机工具的齿组件设计的需求，其分配磨损材料，使得当磨损材料从尖端磨损并改变尖端形状时，尖端更有效地挖入作业材料，直到最终必须更换尖端为止。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，本专利技术涉及一种用于地面接合工具的基缘的齿组件的地面接合尖端，其中，所述齿组件包括接头，所述接头构造为用于附接至所述地面接合工具的基缘并且具有向前延伸的接头鼻部。所述地面接合尖端可包括：后缘；顶部外表面；底部外表面，其中所述顶部外表面和所述底部外表面从后缘向前延伸并在前缘处聚合；相对布置的侧向外表面，其从所述顶部外表面向下延伸至所述底部外表面，其中，所述侧向外表面成锥形，使得侧向外表面之间的距离随着侧向外表面从顶部外表面向底部外表面向下延伸而减小；以及内表面，其从后缘向内延伸进入所述地面接合尖端，并在所述地面接合尖端内限定鼻腔，该鼻腔具有与所述接头的所述接头鼻部互补的形状，用于将所述接头鼻部接收在其中。根据本专利技术的另一方面，本专利技术涉及一种用于地面接合工具的基缘的齿组件的接头。所述接头可包括：向后延伸的顶部夹板；向后延伸的底部夹板，其具有顶表面，其中，所述顶部夹板和所述底部夹板在其之间限定间隙，用于接收所述地面接合工具的基缘；以及向前延伸的接头鼻部。鼻部可包括：底表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于地面接合工具的基缘的齿组件的地面接合尖端，其中，所述齿组件包括接头，所述接头能够附接至所述地面接合工具的基缘并且具有向前延伸的接头鼻部，所述地面接合尖端包括：后缘；顶部外表面；底部外表面，其中，所述顶部外表面和所述底部外表面从所述后缘向前延伸并在前缘处聚合；相对布置的侧向外表面，其从所述顶部外表面向下延伸至所述底部外表面，其中，所述侧向外表面成锥形，使得侧向外表面之间的距离随着侧向外表面从顶部外表面向底部外表面向下延伸而减小，并且所述距离在所述侧向外表面的最上部分处比在所述侧向外表面的最下部分处大；内表面，其从所述后缘向内延伸进入所述地面接合尖端，并在所述地面接合尖端内限定鼻腔，该鼻腔具有与所述接头的所述接头鼻部互补的形状，用于将所述接头鼻部接收在其中，以及凹陷部，其从底部外表面在前缘附近朝后缘向上延伸，并且在底部外表面中限定凹坑；其中，侧向外表面中的每个包括从其向外延伸的凸起部分。

【技术特征摘要】
2011.10.08 US 61/545,109;2012.10.04 US 13/644,5551.一种用于地面接合工具的基缘的齿组件的地面接合尖端，其中，所述齿组件包括接头，所述接头能够附接至所述地面接合工具的基缘并且具有向前延伸的接头鼻部，所述地面接合尖端包括：后缘；顶部外表面；底部外表面，其中，所述顶部外表面和所述底部外表面从所述后缘向前延伸并在前缘处聚合；相对布置的侧向外表面，其从所述顶部外表面向下延伸至所述底部外表面，其中，所述侧向外表面成锥形，使得侧向外表面之间的距离随着侧向外表面从顶部外表面向底部外表面向下延伸而减小，并且所述距离在所述侧向外表面的最上部分处比在所述侧向外表面的最下部分处大；内表面，其从所述后缘向内延伸进入所述地面接合尖端，并在所述地面接合尖端内限定鼻腔，该鼻腔具有与所述接头的所述接头鼻部互补的形状，用于将所述接头鼻部接收在其中，以及凹陷部，其从底部外表面在前缘附近朝后缘向上延伸，并且在底部外表面中限定凹坑；其中，侧向外表面中的每个包括从其向外延伸的凸起部分。2.根据权利要求1所述的地面接合尖端，其中，所述侧向外表面中的每个与竖向线限定竖向锥角，并且其中，由所述侧向外表面限定的竖向锥角相等。3.根据权利要求2所述的地面接合尖端，其中，由所述侧向外表面限定的竖向锥角为大约3度。4.根据权利要求2所述的地面接合尖端，其中，由所述侧向外表面限定的竖向锥角为大约6度。5.根据前述权利要求中任意一项权利要求所述的地面接合尖端，其中，所述内表面包括：底部内表面，其从所述后缘向内延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·J·伦斯基，J·R·拉霍德，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US