CN1468340A - 挖斗齿的咬合系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了用于挖斗齿的咬合系统，特别是用于沿轴向伸出两个直线耳片的齿。上述耳片基本上相互平行，从中心室的开口悬伸在外。耳片互补了也沿直线方向设置在转接件上的两个敞开的直线凹口。每个齿件直线耳片的一部分是凹的，基本上互补了转接件直线凹口底面的凸的外形，齿件直线耳片的正截面具有两个端区，它们以收敛方式与相异于其他端区的中区会合，在相异中区上的入射角为约10°到40°之间。

Description

挖斗齿的咬合系统

本发明涉及了一个用于挖斗齿的咬合系统，特别是用于由一个转接件与一个齿件连接而形成的齿的咬合系统，转接件固定在挖斗之类的斗或铲的主动边上，齿件可以与上述转接件咬合，并且用一个或几个销子固定在转接件中。

尤其是，本发明涉及了这样的情形：其中上述转接件和齿件之一，或者最好就是齿件，沿轴向伸出两个直线耳片，它们基本上相互平行，沿轴向从中心室的开口悬伸在外，并且互补了也沿轴向设置在转接件上的相关的直线敞开凹口，同时，转接件上设有一个轴向悬伸突起，它互补了齿件中的上述中心室，上述齿件的耳片具有为平面或微拱形曲面的内表面，与转接件凹口的底面接触。

已有几个专利涉及到齿件耳片和相应转接件凹口的组成、形式和构造等多个方面，值得提到的是以下专利：US4,404,760，其中齿件上设有带一个内台阶的相关平耳片，它靠在转接件的侧面，转接件中没有定位凹口，在其一部分周边上开槽，用于插入一个靠在齿件内台阶上的叉，以便把上述齿件保持咬合在转接件中；US5,379,535，其中齿件的耳片和转接件相应的凹口相对于咬合的组合体轴线为倾斜，耳片具有基本上为锥面的内表面，上述耳片之一上设有一个内凹槽，用于插入一个销子；US5,386,653，其中齿件的耳片具有朝外倾斜的纵向边以及为拱形凹曲面的内表面，而直线凹口具有朝底面倾斜的纵向壁，底面是拱形凸曲面；US5,456,029，涉及一个用于转接件的支承件，支承件上设有直线凹口，转接件上设有耳片，上述直线凹口具有朝其底面倾斜的纵向壁，上述底面具有带尖端边的稍凸的二面角表面；EP0835963，其中齿件的耳片具有形状如朝外下降台阶的纵向边，而转接件沿其纵向壁具有一些台阶，它们互补了朝相应凹口底面下降的上述耳片纵向边，上述底面为连续表面，可以为平面或具有横向拱形曲面，两者均基本上互补了齿件耳片的内表面；最后，EP9902161，其中相似于以上欧洲专利，也提供了相对于转接件凹口的齿件耳片的设置，特别是前面情形中的耳片是基本上平行的，而在这个西班牙专利中耳片以对称和收敛的方式倾斜。

一般说，依靠采用设在转接件或齿件之一上的简单凹口和耳片，把转接件与齿件咬合的上述各种系统，如US5,379,535和5,423,138中所示，达到了以下几点：由于更稳定的系统，改进了齿与转接件的连接；也由于更稳定的系统，消除了销子承受的应力；以及由于提供了较大的杠杆臂，增加了组合体的强度。

实践已经表明，在涉及耳片和凹口的所有咬合中存在着问题，由此当转接件传递齿件承受的应力时，齿件的耳片会从转接件突出和分离，齿件耳片与转接件分离的倾向增加了上述耳片断裂的风险。

为了克服这个缺点，提出了美国专利5,386,653，其中在齿件耳片的上下纵向边和在转接件的纵向壁上造成角度，以避免它们的脱开，与EP0835963一起，其中齿件耳片具有台阶形的纵向边，互补了转接件凹口的纵向壁，形成了导向设置。

在这两个情形中，齿件耳片仍倾向于打开或从转接件凹口突出，但倾斜的表面或导向设置使它们固定就位。事实上，防止了耳片与转接件分离，但在转接件凹口中的耳片支承表面上产生了集中力，它会导致断裂。

在EP9902161采用的另一个办法中，装配了两个直线耳片，但在相关的收敛平面上。此时，当齿件接受向上垂直力时(参见图23)，耳片闭合成压缩状态，而当接受向下垂直力时，耳片打开。

为了克服所述的缺点，已经采取办法来把齿件耳片形成为闭合状态，也就是说，由此它们具有一个正截面，截面有一个面对着转接件凹口的凹形部分，凹口底面是相对于上述部分的互补凸形。

按照以上办法，已经开发了为本发明主题的系统，按照这个系统，每个齿件耳片的正截面的一部分是凹的，基本上互补了转接件凹口底面的凸的外形，耳片具有两个端区，它们以收敛方式与相异于上述端区的中区会合。

本发明的一个特征是每个齿件耳片的正截面中包括两个端区，以在约10°到40°之间的角度入射到中区上。

本发明包括：齿件耳片正截面的相异中区可以具有曲线或直线形状，也不排除其他复合的形状(混合、分片等)。

另外，本发明包括：每个耳片的正截面的端区可以具有直线或曲线的形状，而不排除其他可能性，包括两个端区具有相同或不同形状，在以上任何情形中的相同或不同长度，以及在相异中区(它与同一正截面中两个端区相同或相异)上的入射角。

本发明的另一个特征是在于：同一个齿件的两个耳片可以为镜面对称或相对于一点对称。

本发明的又一个特征是在于：齿件耳片具有沿直径方向对着的孔，它们位于端区之一或相异中区中，对准了一个横穿转接件的悬伸突起的孔。

本发明的特征还在于：齿件耳片正截面的两个较小侧面为直线，并且基本上相互平行，每个齿件耳片的正截面沿其整个范围上具有相同的宽度，但是，可以具有一个或几个缩小范围的面积，它的宽度与主要宽度不同。

最后，本发明的另一个特征是在于：在齿件耳片中，较长的端区面对着承受应力的方向。

为了有助于理解以上的叙述，以下参照说明性的附图来描述本发明的目的，其中：

图1是本发明转接件和齿件的一个分解的等角透视图，从它们相互咬合的部分看。

图2是上图转接件和齿件在咬合位置中的侧视图。

图3是上图转接件和齿件的顶视图。

图4是本发明咬合的转接件和齿件组合体的示意图，其中假设一个向下垂直应力作用在齿端，表示了该应力引起的反力。

图5是沿着图4的V-V线的示意截面，表示了在齿件耳片上引起的向下垂直应力。

图6是相似于图4的视图，表示了转接件和齿件的组合体，其中假设一个沿向上垂直方向的应力作用在齿端，表示了该应力引起的反力。

图7是沿着图6的VII-VII线的示意截面，表示了在齿件耳片上引起的向上垂直应力。

图8是相似于图5和7的截面，表示了容纳在转接件凹口中的齿件耳片的位置和极限角度，在使用中，相对于垂直于上述耳片中心轴线的垂线，齿件耳片的端区必须位于极限角度之间，有三个可能来定位用虚线表示的固定销的配合孔。

图9是相似于上图的截面，其中两个齿件耳片正截面的相异中区和端区均具有直线形状，端区在相异中区上的入射角为常数。

图10是相似于上图的截面，其中齿件耳片相对于一点相互对称，耳片的正截面具有为直线和每个长度不同的端区，每个端区处于相互交错的位置，相异中区具有曲线形状，固定销孔的位置也用虚线表示。

图11是相似于图10的截面，其中齿件耳片为镜面对称，具有不同长度的直线端区和曲线形状的相异中区，此时短端区处于下面位置，在另一个没有具体表示的情形中可以把它们放在上面位置。

图12是齿件耳片正截面可以采取的各种形状的示意图。

图13是相似于图5，7和8到11的一半截面的示意图，表示了中区具有不同宽度的一个齿件耳片的正截面，转接件凹口底面上设有一个突起，互补了在相异中区中的凹槽。

图1表示了由一个转接件1和一个齿件2组成的组合体的分解等角透视图。

转接件1由一个中心部分3制成，由此在一侧沿轴向延伸一个叉4，用于把转接件1咬合在挖斗的斗或铲的主动边上，在另一侧，延伸一个悬伸的棱柱形突起或鼻部5。中心部分3在两侧设有相关的直线凹口6，沿横向具有一个容纳固定销的孔，两个设置均定位成不会减少鼻部5的截面。

齿件2由中心部分7制成，沿轴向包括一个中心空腔8和一个工作尖端11，从中心空腔的开口9伸出相关的直线耳片10。

如图2和3所示，当转接件1和齿件2咬合时，齿件2的直线耳片10容纳在转接件1的直线凹口6中，在一个实施例中，依靠插入固定销13的一个通道12来保持咬合，通道由对准地设在齿件2的直线耳片10中和转接件1的中心部分3中的孔组成。

必须认为以上细节包括在现有技术中，如在本说明书开头引用的专利所说明的那样。

如与图4和6相关的图5和7所示，本发明的目的是：如图8所示，齿件2的每个直线耳片10的正截面(它在一部分14中是凹的，基本上互补了转接件1直线凹口的凸形底面15)具有两个端区10A，它们以收敛方式交会于一个与上述端区相异的中区10B。为了有助于理解以上和以下的描述，用假想的虚线M把上述区10A和10B分开。

如图4到7中看到，沿向下垂直方向作用在齿件2的工作尖端11上的应力Fs引起在鼻部5上的反力Rs1和在直线凹口6上边上的反力Rs2，它们造成一个力分量Cs，倾向于把直线耳片10的端区10A靠到直线凹口6的底面15上。当应力Fi沿向上垂直方向作用在齿件2的工作尖端11上，同样引起反力Ri1和Ri2，以及力的分量Ci。用虚线表示了齿件2的直线耳片10的端区10A靠在直线凹口6的底面15上的趋势。

已经确定，如图8所示，在齿件2的直线耳片10的正截面中，端区10A在相异中区10B上的入射角α，相对于垂直于正截面横轴X的垂线Y，必须在极限角β和δ之间，上述极限角值为β＝10°和δ＝40°。

另一方面，相同的图8表示了适于插入固定销13的各种可能的通道12位置。

图5，7和8说明了在直线耳片10的正截面中，端区10A为直线并且相同，以及相异中区10B为曲线，相互用假想线M分开。

图9说明了在直线耳片10的正截面中，端区10A为直线并且相同，以及相异中区10B为直线，还表示了固定销的一个可能的通道12。

图10和11说明了直线耳片10的端区10A和10C为直线形状，具有不同的长度和对相异中区10B有相同的入射角，在图10中定位成相对于一点为对称，而在图11中为镜面对称。在后一个图中，可以采取相反的位置，把较长的一个端区10A放在较短的一个端区10C之下。在所有情形中，齿件2的直线耳片10中较长端区10A均面对着要承受应力的方向。

图12说明了正截面的一些不同变化形式，它们可以在制造直线耳片10时采用。特别是如图所示，直线耳片16的正截面表示了其端区16A具有曲线形状，相异中区16B具有曲率与端区10A不同的曲线形状。直线耳片17的正截面表示了其端区17A具有曲线形状，相异中区17B具有直线形状。直线耳片18的正截面表示了其端区18A具有直线形状，相异中区18B具有曲线形状。最后，直线耳片19的正截面表示了其端区19A具有直线形状，相异中区19B也同样具有直线形状。显然，把各种长度、轨道和入射角的端区与直线、曲线、短、长等的相异中区组合，可以得到许许多多的正截面。

图13表示了与图5，7和8到11所示相似的转接件1和齿件2之间咬合的一半截面，它说明了直线耳片20的正截面，其相异中区20B具有与端区10A不同的宽度，转接件1的直线凹口6的底面15上设有一个突起21，它互补了相异中区20B中的凹槽22。

采用这种闭合耳片的系统，达到了更高的系统坚固性，由于耳片成功地在压缩状态下把齿件2的力传递到转接件1，减少了断裂的风险。

另外，在鼻部5由六角钢形成的特殊情形，它可以适用而不需要从鼻部5去除材料来适应直线耳片。这样，不降低鼻部5的坚固性，也不增加锐边的数目。因此减少了应力集中的风险和达到了简单而有效的几何设置。

在新的咬合系统中，耳片是完全闭合，当向上或向下的垂直应力作用在组合体上时，在压缩状态下工作。

Claims (18)

1.一个用于挖斗齿的咬合系统，特别是用于由一个转接件与一个齿件连接而形成的一种齿型的咬合系统，转接件固定在挖斗的斗或铲上，齿件与上述转接件咬合，并且用一个销子固定在转接件中，其中上述转接件和齿件之一，或者最好就是齿件，沿轴向伸出两个直线耳片，它们基本上相互平行，从中心室的开口悬伸在外，并且互补了也沿轴向设置在转接件上的相关的直线敞开凹口，同时，转接件上设有一个悬伸突起，它互补了齿件中的中心室，上述齿件的耳片具有为平面或微拱形曲面的内表面，与转接件凹口的底面接触，其中每个齿件直线耳片的一部分是凹的，基本上互补了转接件直线凹口底面的凸的外形，直线耳片的正截面具有两个端区，它们以收敛方式与相异于上述端区的中区会合。

2.按照以上权利要求的系统，其中齿件耳片正截面的两个端区，以约10°到40°之间的角度入射到相异的中区上。

3.按照权利要求1的系统，其中齿件耳片正截面的相异中区是曲线形状。

4.按照权利要求1的系统，其中齿件耳片正截面的相异中区是直线形状。

5.按照权利要求1的系统，其中每个齿件耳片正截面的端区基本上为直线形状。

6.按照权利要求1的系统，其中每个齿件耳片正截面的端区为微曲线形状。

7.按照权利要求1的系统，其中每个齿件耳片正截面的一个端区基本上为直线形状，而另一个端区为微曲线形状。

8.按照权利要求1的系统，其中齿件耳片的正截面为横向对称，由此齿件耳片的上述正截面的两个端区具有相同长度，两个端区在中区上的入射角对每一个端区为相同值。

9.按照权利要求1的系统，其中齿件耳片的正截面为横向不对称，由此齿件耳片的上述正截面的两个端区具有不同长度，两个端区在中区上的入射角对每一个端区为不同值。

10.按照权利要求1的系统，其中齿件耳片的正截面为不对称，具有两个长度相同的端区和在相异中区上的不同入射角。

11.按照权利要求1的系统，其中齿件耳片的正截面为不对称，具有两个长度不同的端区和在相异中区上的相同入射角。

12.按照权利要求1的系统，其中齿件的两个耳片具有沿直径方向对着的孔，它们位于端区之一或相异中区中，对准了一个横穿转接件悬伸突起的孔。

13.按照权利要求1的系统，其中齿件耳片正截面的两个较小侧面为直线，并且基本上相互平行。

14.按照权利要求1的系统，其中齿件的两个耳片的正截面为镜面对称。

15.按照权利要求1的系统，其中齿件的两个耳片的正截面为相对于一点对称。

16.按照权利要求1的系统，其中每个齿件耳片的正截面沿其整个范围上具有相同的宽度。

17.按照权利要求1的系统，其中每个齿件耳片的正截面具有一个或几个缩小范围的面积以及与主要宽度不同的宽度。

18.按照权利要求9和11的系统，其中在齿件耳片中，较长的端区面对着承受应力的方向。

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