EA201692137A1 20170228

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea201692137a*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

Соединительное звено для соединения вместе двух элементов, включающее в себя компоненты соединительного звена (каждый из которых является частью звена), соединяемые вместе с помощью съемного опорного элемента. Соединение вместе опорного элемента и компонентов соединительного звена производится для обеспечения сопротивляемости звена высоким нагрузкам и/или неблагоприятным с точки зрения износа условиям работы. Предлагаемая настоящим изобретением конструкция является прочной, долговременной, эффективной, рентабельной и простой в использовании. Для продления срока службы цепи предлагаются противоизносные накладки.

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Евразийское (21) 201692137 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2017.02.28
(22) Дата подачи заявки 2012.08.29
(51) Int. Cl. F16G13/06 (2006.01)
(54) ЦЕПЬ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЗВЕНЬЯ
(31) 61/529,223
(32) 2011.08.30
(33) US
(62) 201400286; 2012.08.29
(71) Заявитель:
ЭСКО КОРПОРЕЙШН (US)
(72) Изобретатель:
Брискоу Терри Л., Карпентер Кристофер М., Роуз Майкл, Хёртл Шон Т., Оллинджер Чарльз Г. (US)
(74) Представитель:
Фелицына С.Б., Облов Ю.В. (RU)
(57) Соединительное звено для соединения вместе двух элементов, включающее в себя компоненты соединительного звена (каждый из которых является частью звена), соединяемые вместе с помощью съемного опорного элемента. Соединение вместе опорного элемента и компонентов соединительного звена производится для обеспечения сопротивляемости звена высоким нагрузкам и/или неблагоприятным с точки зрения износа условиям работы. Предлагаемая настоящим изобретением конструкция является прочной, долговременной, эффективной, рентабельной и простой в использовании. Для продления срока службы цепи предлагаются противоизносные накладки.
1611850
ЦЕПЬ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЗВЕНЬЯ
Объектом данного изобретения являются цепь и соединительные звенья для соединения вместе двух частей цепи, содержащие соединительные элементы, совместимые с соединительными звеньями. Такие соединительные звенья используются, например, для соединения или ремонта грузоподъемных цепей.
Тяжелые грузоподъемные цепи часто используются для подъема, перетаскивания или стабилизации чрезвычайно тяжелых грузов. Такие тяжелые грузоподъемные цепи используются при бестранспортной разработке месторождений, когда цепь применяют для подвешивания и вытаскивания ковша, в морских операциях, где цепь используют для швартовки или постановки на якорь больших морских судов, и в других областях, где цепь подвергаются высоким тяговым нагрузкам и/или воздействию внешних изнашивающих условий. При поломке или изнашивании звена такой грузоподъемной цепи для временного или текущего ремонта цепи для замены сломанного или изношенного звена можно использовать соединительное звено (то есть звено, соединяемое при установке и разъединяемое при снятии). Однако установка и демонтаж соединительных звеньев, как правило, производятся на месте проведения работ, в условиях, далеких от идеальных.
При работе канатно-скребкового экскаватора большой ковш подвешивается на стреле с помощью системы кабелей, подъемных цепей и такелажных элементов, и поднимается с земли и перемещается на экскаватор с помощью кабелей и скребковых цепей. Цепи для работы канатно-скребкового экскаватора обычно производятся путем отливки каждого звена по месту вокруг звена, расположенного рядом. Таким образом, ни в одном звене цепи нет соединений или сварных швов, что обеспечивает их повышенную прочность и долговечность. Соединительные звенья используются в таких цепях для их подсоединения к ковшу канатно-скребкового экскаватора, а также для замены изношенных или сломанных звеньев данных цепей.
Скребковая и подъемная цепи испытывают значительные нагрузки и подвергаются воздействию неблагоприятных с точки зрения износа условий. Например, нагрузка, действующая на подъемные цепи большого ковша канатно-скребкового экскаватора может составлять 1 000000 фунтов (4448,22 кН). Скребковые цепи не только испытывают высокие нагрузки, но и подвергаются высокому уровню абразивного и ударного воздействия, поскольку в процессе врезания ковша в грунт скребковые цепи часто протаскиваются сквозь грунт. Соединительные звенья должны быть в состоянии
выдерживать такие же нагрузки и условия работы. Неожиданная поломка или преждевременный износ любого звена цепи может приводить к экономическим потерям с простоем экскаватора, и, в некоторых случаях, к опасности для работников.
Для соединительных звеньев характерны преждевременный выход из строя и короткий срок службы. Кроме того, в стремлении противостоять суровым условиям земляных работ, в конструкцию соединительных звеньев вводились различные фиксаторы для удержания вместе компонентов соединительного звена. Однако фиксаторы, как правило, трудно удалять по причине попадания мелких частиц земли, деформации частей, коррозии, и т.д. Кроме того, для их установки и снятия обычно необходим молоток, что может представлять собой угрозу для безопасности труда рабочих.
Предметом настоящего изобретения является соединительное звено для соединения вместе двух частей, содержащее совместимые со звеньями цепи соединительные элементы, а также звенья с противоизносными накладками для увеличения срока службы цепи.
В одном из аспектов настоящего изобретения, соединительное звено содержит соединяемые вместе компоненты соединительного звена, каждый из которых представляет собой часть соединительного звена, и съемный опорный элемент. Соединение вместе компонентов звена и опорного элемента осуществляется с помощью их собственной конструкции, без использования молотка, и без применения дополнительных фиксирующих устройств, чтобы обеспечить противостояние высоким нагрузкам и/или неблагоприятным условиям износа. Предлагаемая настоящим изобретением конструкция является прочной, долговременной, эффективной, более безопасной, рентабельной и простой в использовании.
В другом аспекте изобретения, соединительное звено содержит соединяемые вместе компоненты звена и опорный элемент, устанавливаемый и закрепляемый последовательными поворотами относительно, как правило, перпендикулярных осей.
В другом аспекте изобретения, соединительное звено содержит компоненты соединительного звена, каждый с дополнительными соединительными элементами для соединения с компонентами, и съемный опорный элемент для предупреждения разъединения собранных компонентов. В компонентах соединительного звена выполнены расположенные напротив друг друга фиксирующие гнезда с направленным внутрь центральными штырями, с помощью которых опорный элемент закрепляется на месте.
Соединительное звено содержит компоненты соединительного звена, каждый из которых имеет пару дополнительных крюкообразных элементов для соединения вместе данных компонентов. Один крюкообразный элемент содержит загнутый соединительный
элемент с делящим пополам ребром, а другой крюкообразный элемент содержит загнутый соединительный элемент с центральным пазом, в который входит вышеупомянутое ребро. Находящиеся в зацеплении крюкообразные элементы в большей степени способны противостоять отказам, усталости и износу.
Предпочтительно, соединительное звено содержит компоненты соединительного звена, каждый из которых имеет пару дополнительных крюкообразных элементов для соединения вместе данных компонентов. Каждый крюкообразный элемент содержит, по меньшей мере, один загнутый соединительный элемент, чтобы входить в контакт с дополнительным загнутым соединительным элементом, и, по меньшей мере, один осевой подкрепляющий элемент для усиления загнутого соединительного элемента с целью повышения прочности и долговечности.
Соединительное звено содержит компоненты соединительного звена и съемный опорный элемент, соединяемые вместе и разъединяемые без применения молотка, образуя, таким образом, полностью безмолотковое соединительное звено.
В другом аспекте изобретения, конструкция противоположных торцов съемного внутреннего опорного элемента соединительного звена включает в себя углубление с частично окружающей стенкой, благодаря чему опорный элемент может входить в зацепление с противоположными фиксирующими гнездами для предотвращения разъединения компонентов соединительного звена.
Предпочтительно, одно или несколько звеньев цепи снабжены механически закрепляемыми съемными противоизносными накладками, служащими для увеличения срока службы цепных звеньев.
Одно или несколько звеньев цепи снабжены установочными структурами, на которых закрепляются съемные противоизносные накладки для увеличения срока службы цепных звеньев.
Противоизносные накладки для цепных звеньев снабжены установочным пазом, в который входит часть звена, внешняя изнашиваемая поверхность и установочная структура для закрепления накладки на звене.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
на фиг. 1 показано перспективное изображение соединительного звена в соответствии с одним из возможных вариантов осуществления данного изобретения;
на фиг. 2 показан вид в перспективе слева сзади составляющего компонента соединительного звена в соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг. 1;
на фиг. 3 приведен вид в перспективе слева спереди составляющего компонента
соединительного звена, показанного на фиг. 2;
на фиг. 4 показан вид сверху компонента соединительного звена, показанного на
фиг. 2;
на фиг. 5 показан вид сбоку слева компонента соединительного звена, показанного на фиг. 2;
на фиг. 6 показан вид спереди компонента соединительного звена, показанного на
фиг. 2;
на фиг. 7 показан вид сбоку соединенных компонентов соединительного звена, показанных на фиг. 2;
на фиг. 8 показано перспективное изображение опорного элемента соединительного звена в соответствии с одним из возможных вариантов осуществления данного изобретения;
На фиг. 9 представлено частичное перспективное изображение внутренней поверхности первого конца компонента соединительного звена, показанного на фиг. 2, демонстрирующее фиксирующее гнездо, в которое входит опорный элемент;
на фиг. 10-10с приведена серия изображений, демонстрирующих процесс сцепления двух показанных на фиг. 2 компонентов соединительного звена, после которой производится фиксация сцепленных компонентов соединительного звена с помощью опорного элемента, показанного на фиг. 8;
на фиг. 11 показан вид сбоку соединительного звена в соответствии с вариантом осуществления изобретения, собранного из двух компонентов, показанных на фиг. 2, и опорного элемента, показанного на фиг. 8;
на фиг. 12 показан вид в перспективе спереди показанного на фиг. 2 компонента соединительного звена с показанным на фиг. 8 опорным элементом, входящим в зацепление с фиксирующим гнездом на внутренней поверхности первого конца компонента соединительного звена;
на фиг. 13 представлен вид в разрезе соединительного звена по плоскости 13-13 (см. фиг. 11);
на фиг. 14 представлен вид в разрезе соединительного звена по плоскости 14-14 (см. фиг. 11), после поворота опорного элемента в рабочее положение;
на фиг. 14А представлен вид в разрезе соединительного звена по плоскости 14-14 (см. фиг. 11), до поворота опорного элемента в его рабочее положение;
на фиг. 15 представлен вид в разрезе по плоскости симметрии соединительного звена, показанного на фиг. 11;
на фиг. 15А также представлен вид в разрезе по плоскости симметрии, как и на
фиг. 15, но демонстрирующий процесс вывода из зацепления опорного элемента, показанного на фиг. 8;
на фиг. 16 показан вид в перспективе слева спереди составляющего компонента соединительного звена в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 17 приведен вид в перспективе слева сзади составляющего компонента соединительного звена, показанного на фиг. 16;
на фиг. 18 приведен вид в перспективе спереди составляющего компонента соединительного звена, показанного на фиг. 16;
на фиг. 19 показан вид в перспективе спереди показанного на фиг. 16 компонента соединительного звена с показанным на фиг. 8 опорным элементом, входящим в зацепление с фиксирующим гнездом на внутренней поверхности первого конца компонента соединительного звена;
на фиг. 20 показан вид в перспективе сбоку соединительного звена в соответствии с примером исполнения изобретения, собранного из двух компонентов, показанных на фиг. 16, и опорного элемента, показанного на фиг. 8;
на фиг. 21 приведен вид сбоку соединительного звена в соответствии с примером исполнения данного изобретения, включающего в себя противоизносные накладки на внешней поверхности одной из лапок звена;
на фиг. 22 представлен разрез соединительного звена по плоскости 22-22 (см. фиг. 21);
на фиг. 23 представлен разрез соединительного звена по плоскости 23-23 (см. фиг. 21);
на фиг. 24 представлен разрез соединительного звена по плоскости 24-24 (см. фиг. 21);
на фиг. 25 представлен частичный разрез по плоскости симметрии соединительного звена, показанного на фиг. 21;
на фиг. 26 показан вид сбоку компонента соединительного звена и частичная противоизносная накладка в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 27 показан вид сбоку компонента соединительного звена и частичная противоизносная накладка в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, являющаяся дополнительной к компоненту соединительного звена и частичной противоизносной накладке, показанным на фиг. 26;
на фиг. 28 показан вид сбоку компонента соединительного звена и показанных на
фиг. 26 и 27 противоизносных накладок перед вводом в зацепление;
на фиг. 29 представлен вид сбоку соединительного звена с установленными противоизносными накладками, включая опорный элемент, компоненты соединительного звена и частичные противоизносные накладки, показанные на фиг. 26 и 27;
на фиг. 30 приведен вид в перспективе составляющего соединительного звена, показанного на фиг. 29;
на фиг. 31 приведено перспективное изображение противоизносных накладок, показанных на фиг. 21-30;
на фиг. 32 представлено перспективное изображение альтернативной конструкции противоизносной накладки для применения в соединительном звене, показанном на фиг. 1.
Предметом настоящего изобретения является соединительное звено для соединения вместе двух частей, содержащее совместимые с соединительным звеном соединительные элементы. Совместимый с соединительным звеном соединительный элемент содержит скобу с отверстием, размер которого позволяет вводить и закреплять звено цепи. Соединительные звенья согласно настоящему изобретению, в частности, пригодны для соединения кусков тяжелых грузоподъемных цепей (например, используемых при проведении земляных работ с помощью канатно-скребкового экскаватора, на флоте, и т.д.) с другими устройствами, такими как ковш канатно-скребкового экскаватора, но могут использоваться также для соединения вместе и других устройств (помимо цепей), при условии, что каждое из этих устройств имеет разъем, совместимый с соединительным звеном, к которому данное соединительное звено может прикрепляться.
Как один из примеров применения, выполненное в соответствии с настоящим изобретением соединительное звено (такое как соединительное звено 10) может быть использовано в качестве пригодного к замене в условиях эксплуатации звена цепи при проведении земляных работ с помощью канатно-скребкового экскаватора. При применении в данных условиях соединительные звенья часто называют ремонтными. Как правило, цепи для работы канатно-скребкового экскаватора изготовляются путем отливки каждого звена по месту вокруг звена, расположенного рядом. Таким образом, ни в одном звене цепи нет соединений или сварных швов, что обеспечивает их повышенную прочность и долговечность. Соединительные звенья, которые могут собираться для установки и разбираться для демонтажа, используются для соединения на месте литой цепи, например, с ковшом, или для замены изношенных или сломанных звеньев цепи.
Как отмечалось выше, цепи, используемые для подъема ковша и протаскивания
канатно-скребкового экскаватора (т.е. подъемные и скребковые цепи) подвержены воздействию огромных нагрузок; например, на подъемные цепи иногда действуют силы около 1000000 фунтов (4448,22 кН). Условия работы цепей являются чрезвычайно абразивными, цепные звенья трутся друг о друга, а также об оборудование и грунт. Соответственно, каждое звено цепи должно быть очень прочным, а также оставаться жестким и функционально способным даже после потери значительного количества материала. Однако литую цепь необходимо каким-то образом прикреплять к ковшу и экскаватору, а отдельные звенья цепи время от времени нуждаются в замене. Поэтому используют соединительные звенья и совместимые с ними соединительные элементы, которые можно разделять на отдельные компоненты, а также собирать и разбирать относительно имеющихся звеньев цепи. Соединительные звенья должны быть в состоянии выдерживать такие же нагрузки и противостоять абразивному воздействию окружающей среды, что и сама литая цепь.
Вес обычного звена цепи для ковша канатно-скребкового экскаватора может составлять от 300 фунтов (136,08 кг) до 600 фунтов (272,16 кг). Такое цепное звено обычно используют до тех пор, пока в результате износа оно не потеряет приблизительно 40% своего материала. Зачастую износ цепных звеньев является стабильным и локализованным, так что со временем изнашивается только какая-то одна часть каждого звена. Например, это является характерным для одной стороны соответствующих цепных звеньев (например, скребковой цепи), которые протягиваются и неоднократно трутся о грунт, в то время как на остальные звенья цепи эта абразивная нагрузка практически не воздействует. Соответственно, в таких условиях со временем происходит износ лишь одной стороны звеньев цепи. Вследствие локализованного характера абразивного воздействия, цепь можно перевернуть или повернуть, как правило, на 90° или 180° относительно продольной оси, для обеспечения износа других частей данной цепи с целью обеспечения её более длительного срока службы. В связи с этим, соединительные звенья должны быть в состоянии обеспечивать различную ориентацию цепи.
В одном из возможных вариантов осуществления настоящего изобретения соединительное звено 10 содержит два компонента 12 соединительного звена и опорный элемент 14 (также называемый запорным болтом, контрфорсом или запорной стойкой). Соединительное звено 10 образует цепное звено 16, которое может использоваться с другими цепными звеньями, в том числе, литыми цепными звеньями. Каждый из компонентов 12 соединительного звена входит в зацепление с другим компонентом, образуя сплошное звено 16 с противоположными концами 18 и сторонами 20, соединяющими данные стороны. В данном варианте осуществления каждый из концов 18
имеет полукруглую форму, а стороны параллельны друг другу; однако, могут использоваться и другие конструкции. В рассматриваемой конструкции каждый компонент 12 соединительного звена имеет ступенчатую конфигурацию, определяемую верхней центральной частью 21, ограниченной с обеих сторон более широкими, но расположенными ближе к центру граничными областями 23, служащими для обеспечения возможности соединения с цепью, применяемой при работе с канатно-скребковым экскаватором. Следует учесть, что могут использоваться и другие формы и конструкции. Крепление звена 16 от разъединения осуществляется с помощью опорного элемента 14, закрепленного между параллельными сторонами 18 звена 16 в положении, при котором он перпендикулярен двум параллельным сторонам 20.
Как показано на фиг. 2 и 3, все компоненты 12 соединительного звена предпочтительно идентичны и имеют обычно U-образную форму с первым концом 22 на свободном конце одной лапки 20а и вторым концом 24 на свободном конце другой лапки 20Ь. Первый конец 22 компонента 12 соединительного звена имеет конфигурацию, позволяющую ему входить в зацепление со вторым концом 24 другого компонента 12 соединительного звена. Иными словами, два компонента 12 соединительного звена могут входить в разъединяемое зацепление путем сцепления первого конца 22 первого компонента соединительного звена со вторым концом 24 второго компонента соединительного звена, причем в то же время второй конец 24 первого компонента соединительного звена входит в зацепление с первым концом 22 второго компонента соединительного звена.
Следует учесть, что может существовать множество раскрытых здесь подходящих конструкций первого и второго концов компонентов соединительного звена, и некоторые конструкции могут иметь определенные преимущества над другими для определенных приложений. Описываемые ниже выбранные варианты осуществления являются новыми и выигрышными, но данное изобретение не ограничивается какой-либо конкретной конструкцией для соединения двух компонентов соединительного звена. Напротив, любая физическая конфигурация первого и второго концов, позволяющая обратимо и надежно соединять два компонента соединительного звена для образования звена и обеспечивающая возможность движения в плоскости для разъединения, является пригодной для целей настоящего изобретения. Несмотря на то, что использование идентичных компонентов соединительного звена, представляющих собой "полузвенья", является предпочтительным с точки зрения простоты изготовления, хранения и эксплуатации, компоненты соединительного звена вовсе не обязательно должны быть идентичными или даже в действительности являться "полузвеньями". Одна часть звена
может быть больше другой его части. Кроме того, концы одного компонента соединительного звена могут иметь одинаковые соединительные элементы, в то время как концы другого компонента соединительного звена могут иметь дополнительные концевые соединительные элементы.
Как показано для вариантов осуществления изобретения, представленных на фиг. 2-6, первый конец 22 компонента 12 соединительного звена содержит ориентированный наружу крюк или крюкообразный элемент 26 (термин "ориентированный наружу" здесь означает "направленный в сторону от внутренней части компонента соединительного звена или, соответственно, от внутренней части звена). Аналогичным образом, под внешней поверхностью компонента 12 соединительного звена имеется в виду поверхность, противоположная поверхности, обращенной к внутреннему пространству компонента соединительного звена или к внутреннему пространству звена. Второй конец 24 компонента соединительного звена содержит ориентированный внутрь крюк или крюкообразный элемент 28, выполненный таким образом, чтобы он могла входить в зацепление с ориентированным наружу крюкообразным элементом 26. Точнее говоря, крюк 28 имеет конфигурацию, позволяющую ему входить в зацепление и надежно соединяться с крюком 26 первого конца 22. Ориентацию крюкообразных элементов можно изменить на противоположную, таким образом, чтобы крюк 26 был обращен внутрь, а крюк 28 был обращен наружу. Помимо крюкообразных элементов в конструкции могут быть использованы и другие типы соединительных элементов.
Крюкообразный элемент 26 предпочтительно содержит впадины 27 и направленные вверх выступы 29 для зацепления и соединения с крюком 28. Центральное усилительное ребро 30 делит пополам впадины 27 и выступы 29, т.е., т.е. пространство, образуемое кривой профиля крюкообразного элемента 26. Как показано более четко на фиг. 4, ребро 30 предпочтительно проходит по плоскости симметрии А, находящейся в плоскости компонента соединительного звена. Ребро 30 обеспечивает дополнительную прочность крюкообразного элемента 26, чтобы он мог противостоять выпрямлению или растрескиванию выступов 29, что, в свою очередь, обеспечивает повышение прочности соединительного звена 10, чтобы оно могло лучше выдерживать неблагоприятные условия эксплуатации при ведении земляных работ с помощью канатно-скребкового экскаватора. Ребро 30 предпочтительно имеет уменьшенную высоту по сравнению с верхней частью 21 для обеспечения возможности входа в зацепление с крюком 28, и переходит в верхнюю часть через плавную переходную часть 31. Это дает возможность внешним поверхностям компонентов соединительного звена совместно образовывать в целом плавную поверхность. Установочные поверхности 63 предназначены для установки
описываемых ниже противоизносных накладок 121, 123 (фиг. 32) и могут не выполняться, если противоизносные накладки не используются.
Крюкообразный элемент 28 содержит карман или углубление 33 и направленные вверх выступы 35. Ширина, глубина и длина кармана 33 выбираются таким образом, чтобы в него могли входить выступы 29 и ребро 31 крюка 26, так чтобы внутренние несущие поверхности 37 выступов 29 плотно прилегали к внутренним несущим поверхностям 41 выступов 35. Карман 33 образован парой боковых стенок 43, проходящих вдоль крюка 26 при входе крюков в зацепление, чтобы лучше удерживать в зацеплении выступы 29, 35 во время работы. Боковые стенки 43, как и ребро 30, обеспечивают дополнительную прочность выступам 35, чтобы они могли лучше противостоять разгибанию или растрескиванию во время эксплуатации цепи. В выступах 35 предусмотрено отверстие 34, выполненное предпочтительно в виде паза или прореза и предназначенное для входа ребра 30. Данные взаимозацепляющиеся крюки 26, 28 защищены широкой внешней поверхностью 45 крюка 28 (см. фиг. 1).
Соответственно, крюкообразный элемент 28 является охватывающим соединительным элементом, а крюкообразный элемент 26 является сопряженным охватываемым элементом. Ввод в зацепление и вывод из зацепления крюков 26, 28, в целом, осуществляется за счет перемещения компонентов 12 соединительного звена в направлении, обратном относительно направления сторон 20, и в плоскости соединительного звена 10 (по стрелкам на фиг. 7). Несмотря на то, что стрелки на фиг. 7 показывают направление расцепления компонентов соединительного звена чисто по прямой, крюки 26, 28 в данном варианте исполнения перекрываются друг с другом таким образом, что для расцепления данных элементов перед их перемещением по стрелкам, показанным на фиг. 7, необходимо сначала сдвинуть их в направлении перпендикулярно данным стрелкам. Первый конец 22 и второй конец 24 могут содержать альтернативные и/или дополнительные конструкции, при условии, что они обеспечивают возможность сцепления и фиксации компонентов соединительного звена при работе и выведение их из взаимного зацепления путем смещения в том же общем направлении.
Как показано на фиг. 7, при взаимном сцеплении двух компонентов 12 образуется соединительное звено 16. При образовании звена внутренние поверхности 36 каждого первого конца 22 становятся внутренней поверхностью соединительного звена 16. Для фиксации звена в данном состоянии служит опорный элемент 14, закрепляемый внутри звена, между сторонами 20 и перпендикулярно данным сторонам. Для закрепления опорного элемента на внутренней поверхности 36 соединительного звена предусмотрено фиксирующее гнездо 38, размеры которого выбраны таким образом, чтобы в него мог
входить и закрепляться конец опорного элемента 14.
Опорный элемент (или запорный болт) 14 согласно настоящему изобретению показан на фиг. 8. Дополнительное фиксирующее гнездо 38 на внутренней поверхности 36 крюка 26 показано на фиг. 9. Опорный элемент 14 входит в зацепление с находящимся напротив фиксирующим гнездом 38 на сцепленных компонентах 12 соединительного звена и служит для фиксации вместе данных компонентов и обеспечения необходимой поддержки сторон 20, то есть предотвращения загибания внутрь лапок вследствие натяжения цепи в процессе эксплуатации. В настоящем изобретении опорный элемент 14 обеспечивает обе вышеуказанные функции, то есть как фиксацию вместе данных компонентов в рабочем цепном звене, так и предотвращение загибания внутрь лапок цепного звена.
Опорный элемент 14 содержит основание 40 со структурами 42 на его противоположных торцах. В показанном варианте осуществления изобретения на обоих торцах опорного элемента 14 в качестве торцовых структур 42 установлены торцевые крышки. Термин "торцовая структура" здесь используется для обозначения конструкции, входящей в зацепление с фиксирующими гнездами на компонентах соединительного звена, которая может быть образована отдельным компонентом, прикрепляемым к торцам основания, или может быть выполнена на торцах данного основания. Торцовые структуры опорного элемента в настоящем изобретении являются предпочтительно идентичными для обеспечения возможности установки и фиксации опорного элемента с любой ориентацией. Опорный элемент 14 предпочтительно выполнен в виде цельного металлического элемента с двумя эластомерными вставками, но также может быть из разных металлических сплавов или из различных частей. Несмотря на то, что данный опорный элемент 14 имеет удлиненную форму с центральным валом 40, он может быть выполнен и в виде различных других конструкций, в том числе, имеющих не удлиненную форму.
В показанном варианте осуществления изобретения опорный элемент 14 имеет форму, симметрично повернутую на 180° относительно продольной оси и отраженную в плоскости, перпендикулярной продольной оси и проходящей через середину данного опорного элемента. Другими словами, торцовые структуры 42 идентичны, но повернуты на 180° относительно друг друга вокруг продольной оси опорного элемента. Торцовые структуры могут иметь и различные конструкции, при условии, что данные структуры обеспечивают зацепление с соответствующими фиксирующими гнездами. Кроме того, торцовые структуры могут быть ориентированы и в одну и ту же сторону, если установка опорного элемента производится не вращением относительно поперечной оси, а путем
поступательного перемещения.
В рассматриваемом варианте осуществления изобретения торцовая структура 42 имеет конфигурацию, позволяющую обеими сторонами вводить её в зацепление с соответствующим фиксирующим гнездом 38 компонента 12 соединительного звена. Как показано на фиг. 9, фиксирующее гнездо 38 в данном варианте осуществления изобретения содержит углубление 51, ограниченное периферийной стенкой 44, образующей боковые поверхности 53 углубления и внутренней поверхностью 46, образующей мелкий вогнутый купол. Внутренняя поверхность 46 предпочтительно выполнена в виде сферического сегмента, хотя возможны и другие формы. В центре углубления 51, в самой глубокой части мелкого вогнутого купола предусмотрен центральный штырь, выходящий из внутренней поверхности 46. Углубление 51 ограничено периферийной стенкой 44 с трех сторон, но не имеет боковой стенки по дальней кромке 50, что сделано с целью обеспечения возможности вставления в него торцовой структуры 42 опорного элемента 14 (см. фиг. 9). Вследствие кривизны поверхности 46 входное отверстие 50 на фиг. 14 и 14а кажется уменьшенным. Напротив открытой дальней кромки, в середине ближней боковой стенки выполнен паз 52.
В каждой торцовой структуре 42 опорного элемента 14 имеется торцовая поверхность 54. Торцовая поверхность 54 частично образует мелкий выпуклый купол с такими же размерами и кривизной, что и мелкий вогнутый купол внутренней поверхности 46 углубления 51, чтобы совпадать или подходить к данному вогнутому куполу. Торцовая структура 42 также образована полукруглой боковой стенкой 56, размеры и кривизна которой соответствуют закрытому торцу периферийной стенки 44 углубления 51. Если бы опорный элемент 14 был предназначен для установки начальным поступательным движением вместо начального поворота относительно поперечной оси, как уже указывалось выше, некоторые криволинейные поверхности опорного элемента могли бы быть выполнены плоскими. Боковая стенка 56 содержит также выступ или шпонку 58, размеры и расположение которой соответствуют размерам и расположению паза 52 в периферийной стенке 44. Размер и форма шпонки 58 и паза 52 также могут быть различными. Например, при эксплуатации цепи в тяжелых условиях могут использоваться более прочные шпонка и вырез. Кроме того, вместо шпонки 58 и паза 52 могут использоваться и другие виды запорных устройств.
Торцовая поверхность 54 торцовой структуры 42 содержит впадину или полость 60, предназначенную для вставки центрального штыря 48. Внутренняя поверхность 61 боковой стенки имеет кривизну и глубину, которые соответствуют кривизне и высоте центрального штыря 48. Боковая стенка 56 также/далее содержит наклонный вырез или
вход 62 на стороне, противоположной шпонке 58, служащий для вставки опорного элемента 14 в углубление 51с одновременным входом центрального штыря 48 в полость 60. Нижняя поверхность 64 полости 60 выполнена криволинейной и с наклоном в сторону от торцовой поверхности 54 торцовой структуры в направлении выреза или входа 62 в боковой стенке 56. В полости 60 в середине внутренней поверхности боковой стенки выполнено углубление 66, в которую, как правило, вставляют упругий блок 68.
Поскольку каждая торцовая структура 42 и каждое фиксирующее гнездо 38 компонента 12 соединительного звена конструктивно соответствуют друг другу, опорный элемент 14 можно вставлять в звено 16 (с возможностью извлечения из него) путем ввода опорного элемента в центральное отверстие звена 16 и его поворота относительно поперечной оси для ввода обеих торцовых структур 42 в зацепление с соответствующим фиксирующим гнездом 38. Под поперечной осью имеется в виду ось, перпендикулярная как продольной оси опорного элемента, так и плоскости симметрии соединительного звена. Опорный элемент поворачивают относительно поперечной оси до тех пор, пока каждая торцовая структура не войдет в соответствующее углубление 51 соединительного звена. Достаточный зазор между опорным элементом и компонентом соединительного звена обеспечивается выравниванием по одной линии открытой дальней кромки 50 углубления 38 с вырезанной частью 62 боковой стенки 56 торцовой структуры. При входе опорного элемента 14 в обе впадины 51, центральный штырь 48 каждого фиксирующего гнезда 38 входит в отверстие 60 соответствующей торцовой структуры 42, таким образом, что торцовая поверхность 54 торцовой структуры 42 входит в контакт с внутренней поверхностью 46 углубления 51. В этот момент опорный элемент 14 находится в положении, допускающем возможность как его установки, так и извлечения из звена 16 (см. фиг. 14А). Поскольку центральный штырь предпочтительно ограничен в полости 60 со всех сторон, кроме входа, он может входить только в направлении, противоположном входу, что сделано с целью предупреждения снятия опорного элемента. В подобных случаях перемещение опорного элемента может предупреждаться и другими запорными устройствами, такими как периферийная стенка 44.
После ввода каждой торцовой структуры в соответствующее углубление 51, опорный элемент 14 поворачивают приблизительно на 180° относительно его продольной оси для ввода в зафиксированное положение (см. фиг. 14). При таком поворачивании шпонка 58 боковой стенки торцовой структуры входит в паз 52 в периферийной стенке углубления. Вхождение шпонки 58 в зацепление с пазом 52 улучшается за счет наличия упругого блока 68, который одновременно подвергается сжатию между центральным штырем 48 и боковой стенкой 61 полости 60 торцовой структуры 42, и, таким образом,
плотно заталкивает шпонку в паз.
Для фиксации компонента 12 соединительного звена могут использоваться и другие запорные устройства. Только в качестве возможных примеров, опорный элемент можно было бы вставлять в фиксирующие гнезда 38 в различных направлениях, различные фиксаторы, удерживающие опорный элемент на месте, можно было бы заменить подпружиненными стальными элементами, а также удлинить центральный штырь и/или заменить эластомер более прочными стальными элементами. Также возможно введение и других, более значительных изменений. Только в качестве возможных примеров, фиксирующие гнезда и торцовые структуры могли бы иметь значительно отличающиеся конфигурации, входящие в зацепление и запираемые относительным движением опорного элемента и частей компонентов, с дополнительными фиксирующими устройствами (равно как и без них), вставляемыми отдельно после установки опорного элемента. Несмотря на то, что использование опорного элемента 14 без дополнительных фиксаторов является предпочтительным, определенные аспекты настоящего изобретения все еще могут быть достигнуты даже с применением одного или нескольких фиксаторов, вставляемых после установки опорного элемента.
Процесс входа в зацепление опорного элемента 14 с соединительным звеном 16 в целом представлен последовательностью операций, показанных на фиг. 10а-10с, в результате которых получается полностью собранное изделие, показанное на фиг. 10. Процесс сборки начинается с ввода в зацепление двух компонентов 12 для образования соединительного звена 16. Как показано на фиг. 10а, один компонент 12 соединительного звена необходимо перевернуть относительно другого компонента 12 (см. стрелки 60а). Затем оба компонента 12 соединительного звена перемещают, в целом, в плоскости звена 10, таким образом, чтобы крюки 26 одного компонента вошли в зацепление с противоположными крюками 28 другого компонента 12. После того, как крюки 26, 28 войдут в зацепление, между сторонами 20 помещают опорный элемент 14 в ориентации, в которой он, как правило, расположен параллельно данным сторонам 20 (см. фиг. 10Ь). Затем производится поворот опорного элемента 14 относительно поперечной оси (по стрелкам 60Ь на фиг. 10Ь), таким образом, чтобы каждая торцовая структура 42 вошла в зацепление с одним из фиксирующих гнезд 38. После ввода в зацепление торцовые структуры 42 входят во впадины 51 и удерживаются там периферийными стенками 44. Когда торцовые структуры 42 находятся в соответствующих впадинах 51, производится поворот опорного элемента 14 относительно его собственной продольной оси (то есть, оси, проходящей по центрам торцовых структур 42), чтобы закрепить опорный элемент на месте (см. стрелку 60с на фиг. 10с); иными словами, вращение опорного элемента 14
относительно его собственной оси приводит к повороту торцовых структур 42 на 180° относительно соответствующего центрального штыря 48. При повороте опорного элемента 14 внутренняя стенка 60 находится в контакте с центральным штырем 48, чем предотвращается обратный поворот опорного элемента относительно поперечной оси (см. фиг. 14); другими словами, контакт между штырем 48 и внутренней стенкой 61 торцовой структуры 42 предотвращает выход опорного элемента из фиксирующего гнезда 38 через вход 50. Зацепление шпонки 58 с пазом 52 (с поджиманием со стороны упругого блока 68) предотвращает нежелательное вращение опорного элемента 14 во время работы, то есть, в окончательном установленном положении (см. фиг. 10). Хотя шпонки 58 и пазы 52 предпочтительно предусмотрены на обеих торцовых структурах 42 и фиксирующих гнездах 52, они также могут быть выполнены только на одной торцовой структуре (или на обеих торцовых структурах) и в одном фиксирующем гнезде; при этом опорный элемент будет не двухсторонним). Расположение шпонки и паза может быть изменено на обратное, т.е. со шпонкой в фиксирующем гнезде и с пазом в опорном элементе.
На фиг. 11 представлен вид сбоку полученного соединительного звена, показывающий степень сцепления каждого из компонентов соединительного звена с другим компонентом, а также взаимодействие компонентов с опорным элементом. Для сравнения, на фиг. 12 показано взаимодействие опорного элемента с одним компонентом соединительного звена. Торцовая структура 42 опорного элемента была введена в углубление 51 и повернута.
Представленный на фиг. 13 вид в разрезе показывает взаимодействие опорного элемента 14 с каждым из обоих компонентов 12 соединительного звена, а также вид в зацеплении обоих компонентов при образовании цепного звена. Представленные на фиг. 14 и 14А виды в разрезе демонстрируют поворот опорного элемента 14 и его перевод из незацепленного положения (фиг. 14а) в зацепленное положение (фиг. 14), а также показывают взаимодействие между шпонкой 58, пазом 52 и центральным штырем 48. Как уже было указано выше, при повороте в запертое положение шпонка 58 входит в паз 52, а упругий блок 68 сжимается центральным штырем 48 и, поджимая шпонку 58, сильнее задавливает её в паз.
Опорный элемент можно легко снять, произведя в обратном порядке последовательность операций, которая была выполнена для его установки. Как частично показано на фиг. 15 и 15 а, опорный элемент 14 можно отсоединить и удалить с соединительного звена путем его поворота приблизительно на 180° относительно его продольной оси с последующим поворачиванием опорного элемента 14 относительно поперечной оси, до тех пор, пока центральный штырь 48 каждого углубления 51 не
выйдет из верхней полости 60 каждой торцовой структуры 42.
Соединительное звено согласно настоящему изобретению предлагает выгодные характеристики, заключающиеся в легкости установки или снятия без использования какого-либо специального оборудования. Любой инструмент, который может помочь выполнить необходимое поворачивание опорного элемента для закрепления соединительного звена, является подходящим инструментом для выполнения задач настоящего изобретения. Кроме того, опорный элемент 14 может содержать один или несколько специальных элементов для облегчения закрепления и/или снятия опорного элемента. Например, на центральной части 40 опорного элемента могут быть выполнены плоские и параллельные боковые поверхности 70, чтобы можно было использовать гаечный ключ или другой инструмент для поворачивания опорного элемента. В частности, в центральной части могут быть выполнены шесть симметричных плоских поверхностей, так, чтобы поперечное сечение центральной части выглядело шестигранником. В качестве варианта, или дополнительно, центральная часть может содержать одно или несколько отверстий 72, как правило, проходящих сквозь неё от одной стороны до другой, чтобы шток, рычаг или какой-либо другой инструмент можно было вставлять в данное отверстие и производить с его помощью вращение опорного элемента. Такие отверстия обычно проходят сквозь всю центральную часть под углом, который перпендикулярен продольной оси опорного элемента.
Кроме того, компоненты соединительного звена опорные элементы звена, раскрываемые здесь, могут содержать один или несколько визуальных индикаторов, информирующих пользователя, когда опорный элемент находится в нужном положении для фиксации соединительного звена. Например, как показано на фиг. 8 и 9, опорный элемент и компонент соединительного звена каждый могут содержать визуальный индикатор 74, в данном случае, шеврон или стрелку. Данные визуальные индикаторы размещают таким образом, чтобы производить поворачивание опорного элемента 14 до тех пор, пока они не совместятся, что указывает на нахождение опорного элемента в запертом положении, как показано на фиг. 12.
Альтернативный вариант исполнения компонентов соединительного звена настоящего изобретения показан на фиг. 16-18. В данном варианте исполнения первый конец 76 компонента 78 соединительного звена содержит ориентированный наружу ковшеобразный элемент 80, который имеет внутреннюю стенку 82 и две боковых стенки 84, причем на боковых стенках выполнено несколько поперечных каналов 86. Второй конец 88 компонента 78 соединительного звена содержит вставку 90, на боковых стенках 92 которой выполнено несколько поперечных ребер 94, входящих в зацепление с
поперечными каналами 86 ковшеобразного элемента 80. Иными словами, каждая вставка предназначена для ввода в зацепление с каждым ковшеобразным элементом. В других исполнениях изобретения ориентация ковшеобразных элементов может быть изменена на противоположную.
Как и в вариантах, представленных на фиг. 1-11, компонент 78 соединительного звена, показанный на фиг. 16, используется в сочетании с опорным элементом 14. Торцовые структуры 42 опорного элемента 14 вводят в зацепление с фиксирующим гнездом 77 на внутренней поверхности первого конца 76 и поворачивают на 180°. Фиксирующее гнездо 77 является таким же, как фиксирующее гнездо 38. Соединительное звено 96, получаемое путем ввода в зацепление компонентов 76 и вставки и запирания опорного элемента 14, показано на фиг. 20. Опорный элемент 14 можно использовать и с другими конструкциями компонентов соединительного звена с другими системами зацепления, отличающимися от описанных здесь.
В случае если соединительное или заменяющее звено согласно настоящему изобретению может подвергаться особо тяжелым нагрузкам или особо интенсивному износу вследствие абразивного воздействия, как, например, при работе канатно-скребкового экскаватора, может быть целесообразным включить в конструкцию соединительного звена одну или несколько противоизносных накладок или защитных элементов. Такие противоизносные накладки могут подвергаться повреждениям и износу, не подвергая опасности конструктивную целостность находящегося под ними соединительного звена. Кроме того, при необходимости, одну или несколько противоизносных накладок можно заменить с целью дальнейшего сохранения конструкции соединительного звена.
Пример способа осуществления исполнения соединительного звена 98 с противоизносными накладками показан на фиг. 21. В данном примере соединительное звено 98 имеет такие же концы, как у компонента 78 соединительного звена, но могут использоваться и другие конструкции. В данном примере рассматривается крепление противоизносных накладок к соединительному звену, но их применение этим не ограничивается. Кроме соединительных звеньев, как это показано на чертеже, противоизносные накладки могут прикрепляться и к обычным неразборным цепным звеньям, например, к литым звеньям. При использовании совместно с соединительным звеном, форму противоизносных накладок выбирают таким образом, чтобы она не мешала эффективной работе данного соединительного звена. Противоизносная накладка может быть выполнена в форме единой пластины, или, при необходимости, в виде нескольких накладок. В соединительном звене, показанном на фиг. 21, противоизносные накладки,
прикрепляемые к соединительному звену 98, представляют собой две отдельные накладки 100 и 102, т.е., по одной на каждый компонент 104 соединительного звена. Разрезы соединительного звена 98, оборудованного противоизносными накладками 100 и 102, приведены на фиг. 22-25.
Для вариантов выполнения, показанных на фиг. 21-31, каждая противоизносная накладка имеет, по меньшей мере, часть в целом U-образной формы с каналом 103, в который вставляется часть звена 16, и внешней поверхностью износа 107. Каждая из противоизносных накладок соединяется с компонентом 104 соединительного звена путем задвигания выступов 105 в канале 103 (на внутренних поверхностях 109) противоизносных накладок 100, 102 в пазы 106 на компонентах 104 соединительного звена. Выступы 105 предпочтительно имеют такую же форму и размеры, что и пазы 106. Выступы могут быть выполнены на компоненте соединительного звена, а пазы - на противоизносных накладках. В показанной конструкции пазы и выступы являются прямолинейными, но они могут быть и криволинейными. Кроме того, они могут иметь различные ориентации и/или формы. Например, на фиг. 26 представлена противоизносная накладка 100 в положении для ввода в зацепление путем задвигания с компонентом 104 соединительного звена с помощью одного паза 106. Аналогичным образом, на фиг. 27 представлена противоизносная накладка 102 в положении для ввода в зацепление путем задвигания с компонентом 104 соединительного звена с помощью другого паза 106. Когда противоизносные накладки 100, 102 установлены на соответствующих компонентах 104 соединительного звена, компоненты собирают вместе с опорным элементом 14, чтобы образовать полное звено. Для временного удержания компонентов соединительного звена вместе с противоизносными накладками при сборке соединительного звена 10 при необходимости можно использовать простой адгезив, маленькие зажимы или другие подходящие для этого средства.
В рассмотренном варианте осуществления изобретения противоизносная накладка 102 содержит рычаг 108, который захватывает выступ 109 по торцевой стенке 111 компонента 104 соединительного звена для обеспечения дополнительной опоры накладке и невозможности вытаскивания из звена. В таком случае, противоизносная накладка 102 содержит внешнюю полочку 113, расположенную дальше от центра звена, чем внутренняя полочка противоизносной накладки 100, для обеспечения дополнительной опоры противоизносной накладке 100. При такой системе сцепления противоизносных накладок 100, 102, каждая противоизносная накладка закрепляется на своих внешних концах с помощью каналов 106 и на своем внутреннем конце рычагом 108 и перекрывающимися полочками 111, 113. Противоизносные накладки 100, 102 также упираются друг в друга,
когда компоненты 104 соединительного звена собраны вместе, что сделано с целью предотвращения освобождения выступов 105 и возможности их выхода из каналов 106. Противоизносные накладки можно снимать и заменять путем снятия опорного элемента и разделения компонентов соединительного звена. В некоторых случаях противоизносные накладки желательно устанавливать лишь с одной стороны (например, на стороне, которая трется о грунт), как показано на чертеже, но в других ситуациях противоизносные накладки устанавливаются на обеих сторонах 20. Разумеется, в соответствии с аспектами настоящего изобретения, на любом из цепных звеньев противоизносные накладки можно не устанавливать.
Возможны и другие конструкции противоизносных накладок. Например, рычаг 108 можно не делать; при этом удержание противоизносных накладок на месте будет осуществляться за счет перекрытия полочек и упора накладок друг в друга. Кроме того, противоизносные накладки могут также просто упираться одна в другую без перекрытия полочек. Функцию каналов 106 могут выполнять выступы, входящие в пазы на нижней стороне противоизносных накладок. Вместе с одной или с обеими противоизносными накладками можно устанавливать фиксирующее устройство (не показано) для закрепления упирающихся торцов противоизносных накладок и их удержания. Применение фиксирующего устройства является необходимым для цепного звена, не подлежащего разборке. Противоизносные накладки могут быть идентичными. Противоизносная накладка может представлять собой цельную деталь для каждой стороны звена. В таком случае, требуется использовать фиксирующее устройство (например, штифт или другое средство) для прикрепления противоизносной накладки к звену.
В другом альтернативном варианте на установочных поверхностях 63 предусмотрены выступающие наружу рельсы 67 для установки противоизносных накладок 121, 123 (см. фиг. 1). При таком устройстве противоизносные накладки 121, 123 (см. фиг. 32) можно устанавливать на звено 16. В данном варианте исполнения каждая противоизносная накладка 121, 123 имеет, по меньшей мере, одну часть, имеющую, как правило, U-образную форму для образования канала 125, в который входит часть звена 16. Установочные поверхности в данном варианте осуществления изобретения выполнены в виде выступов или рельсов, заходящих вниз под рельсы 67 для предупреждения возможности отделения противоизносной накладки от соединительного звена. В данном варианте осуществления внутренний торец 129 противоизносной накладки 123 упирается во внутренний торец 131 противоизносной накладки 121 и закрывает его с целью удержания противоизносной накладки 111 на соединительном звене 16. Удержание
противоизносной накладки 123 на месте может осуществляться с помощью штифта или запорной стойки (не показано), прикрепляющей противоизносную накладку 123 к соответствующему компоненту соединительного звена (таким образом, чтобы совмещались отверстия в противоизносной накладке и в компоненте соединительного звена), или к находящейся рядом противоизносной накладке 121.
Противоизносные накладки крепятся к своим соответствующим компонентам соединительного звена не навсегда; они предназначены для снятия с целью замены при износе для увеличения срока службы цепи. При установке на соединительном звене с зацеплением компонентов, как показано на фиг. 28, при сборке соединительного звена противоизносные накладки 100 и 102 могут входить в зацепление с получающимся звеном, так же, как и друг с другом. Это наиболее ясно видно в разрезе на фиг. 25, где показан удерживающий рычаг 108 противоизносной накладки 102, проходящий между компонентами 104 соединительного звена, в сторону от защитной поверхности. В то же самое время, при наличии противоизносной накладки 102 противоизносная накладка 100 зафиксирована на своем месте, т.е. противоизносная накладка 100 не может сдвинуться и выйти из зацепления с компонентом 104 соединительного звена. Получающееся соединительное звено с противоизносными накладками 100 и 102 показано на фиг. 30. В качестве варианта, как уже было указано выше, фиксирующее устройство типа штифта или запора может быть использовано для закрепления противоизносных накладок вместе в положении, в котором они соприкасаются, чтобы удержать противоизносные накладки на цепном или соединительном звене. В качестве варианта, противоизносные накладки могут прикрепляться непосредственно к звену.
Предметом настоящего изобретения также является цепь, состоящая из двух сегментов, каждый из которых содержит множество цепных звеньев и заканчивается концевым звеном, где данные два цепных сегмента соединяются за концевые звенья с помощью описанного выше соединительного звена. В данных условиях цепные звенья согласно настоящему изобретению применяются также на новых цепях, а не только в целях ремонта уже использованных цепей.
Кроме того, раскрываемые здесь соединительные звенья особенно хорошо подходят для ремонта сегмента цепи или для соединения двух цепных сегментов с помощью соединительного звена согласно настоящему изобретению. Данный способ обычно предполагает: а) обеспечение опорного элемента, имеющего центральную часть и два торца; Ь) обеспечение двух компонентов соединительного звена, каждый из которых имеет первый конец и второй конец, причем конструкция первого конца обеспечивает возможность ввода в зацепление со вторым концом другого компонента соединительного
звена путем зацепления первого конца каждого компонента со вторым концом другого компонента, а на внутренней поверхности каждого первого конца выполнено фиксирующее гнездо, конструкция которого позволяет закреплять торцовую структуру опорного элемента; с) сцепление двух компонентов соединительного звена друг с другом путем зацепления первого конца каждого компонента со вторым концом другого компонента для образования непрерывного соединительного звена с двумя полукруглыми сторонами и двумя параллельными сторонами; и d) поворачивание опорного элемента относительно поперечной оси в плоскости сплошного звена до тех пор, пока каждая торцовая структура не войдет в зацепление с соответствующим фиксирующим гнездом на внутренней поверхности звена каждого первого конца, с последующим поворачиванием опорного элемента на угол приблизительно 180° относительно его продольной оси для запирания каждой торцовой структуры в соответствующем углублении.
Описанные здесь компоненты соединительного звена, опорный элемент и соединительные звенья, описываемые здесь, позволяют производить ремонт вышедшего из строя цепного соединения путем замены сломанного цепного звена механически прикрепляемым соединительным звеном без использования молотка или каких-либо специальных инструментов. При желании, компоненты соединительного звена можно соединить с помощью сварки для получения более долговечных результатов. При использовании каждый компонент соединительного звена продевают сквозь прилегающие звенья оставшейся части цепи, а затем производят движение скольжения одним компонентом по другому для образования законченного соединительного звена. Опорный элемент можно устанавливать с любой стороны собранного звена и поворачивать либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки, для запирания запорного элемента на собранном звене. После запирания на месте опорный элемент предупреждает поступательное перемещение компонентов соединительного звена, удерживая узел в собранном состоянии. Эластомерный блок помогает удерживать опорный элемент в требуемом положении, запирая шпонку в пазе и делая невозможным самопроизвольное поворачивание опорного элемента. Шпонку можно удалить из паза путем вращения опорного элемента по часовой стрелке или против часовой стрелки. Соединительные звенья легко разъединяются путем перемещения компонентов звена до тех пор, пока концы компонентов не отсоединятся друг от друга.
Соединительные звенья согласно настоящему изобретению обеспечивают значительные преимущества своему конечному потребителю. Например, различные варианты исполнения соединительных звеньев согласно настоящему изобретению обеспечивают одно или несколько (без ограничений) следующих преимуществ:
Увеличение износостойкости; уменьшение внешнего износа рельсов и внутреннего прикуса; более плавная внешняя форма, не цепляющаяся, например, за ковш экскаватора; применение внутреннего опорного элемента, уменьшающее вероятность спутывания цепи; более безопасная, простая сборка и разборка без использования молотка; надежная и предсказуемая сборка, разборка и работа; возможность избежания внезапных отказов; возможность установки в любом месте цепи без загромождающих соединений; возможность установки на цепное звено, размер которого на единицу больше или на единицу меньше; возможность переворачивания и/или вращения для обеспечения более равномерного износа; малый вес; возможность использования в качестве как временного ремонтного звена, так и для использование в течение длительного срока; уменьшение или устранение необходимости регулировки или замены ковша для уменьшения износа звеньев цепи вследствие трения о грунт; уменьшает время на подготовку к работе и затраты при производстве цепей; возможность использования двух идентичных компонентов соединительного звена для снижения затрат на шаблон и оборудование; возможность использования угловых сцепляющих выступов с прочными, простыми в сборке и износоустойчивыми осевыми опорами; расположение выступов зацепления вдоль центральной оси соединительного звена, что снижает действующее на них напряжение; тонкое среднее ребро для повышения прочности без значительного уменьшения контактной площади поверхности, что обеспечивает уменьшение деформации и напряжений; расположение по центру сцепных элементов, что обеспечивает свободу перемещения соседних звеньев; наличие опорного элемента, находящегося вне области износа и предупреждающего запутывание цепи; простота запирания при установке лишь одного опорного элемента; увеличение износостойкости при использовании сменных противоизносных накладок; уменьшение количества расходуемого материала благодаря применению сменных противоизносных накладок; простота использования противоизносных накладок, удерживаемых запирающим устройством, для компонентов соединительного звена; сборка и разборка без использования молотка; использование идентичных компонентов и запирающих устройств многоразового применения для обеспечения легкой установки и снятия; и интуитивно понятный, простой в установке механизм для работников полевых условиях.
Соединительные звенья согласно настоящему изобретению могут служить для выполнения нескольких различных задач. Одна из таких задач заключается в замене сломанного звена. Другая задача заключается в обеспечении возможности отсоединения всей цепи и присоединения её к оборудованию. Например, сменное звено на каждом конце цепи обеспечит возможность её использования сначала в одной ориентации в
течение определенного периода времени, а затем в другой.
Раскрытые здесь соединительные звенья допускают замену в полевых условиях, причем их компоненты и распорные элементы являются особо эффективными с точки зрения соотношения веса и прочности. Например, вес варианта соединительного звена 10 может составлять 280 фунтов (127,01 кг), но, несмотря на это, на месте его можно эффективно использовать совместно с литым звеном, вес которого составляет 300 фунтов (136,11 кг). Такое 280-фунтовое (127,01 кг) цепное звено является относительно прочным; его срок службы часто составляет приблизительно 50% срока службы соответствующего 300-фунтового (136,11 кг) отлитого на месте цепного звена.
Соединение компонентов и запирание опорного элемента являются относительно простыми. В частности, опорный элемент предпочтительно представляет собой одинарную, цельную деталь, с которой легко работать и которой легко манипулировать в полевых условиях. Кроме того, опорный элемент содержит несколько инструментальных интерфейсов, чтобы можно было использовать различные инструменты, в зависимости от того, что имеется в наличии в данный момент, гаечный ключ или рычаг. Операции с опорным элементом производятся одним или двумя рабочими; для правильного выравнивания компонентов предусмотрены визуальные индикаторы. Будучи установленным, опорный элемент является крайне прочным и может использоваться без необходимости сварки или других средств его фиксации относительно основных компонентов соединительного звена.
Факультативным элементом предлагаемого соединительного звена является съемная в полевых условиях противоизносная накладка, или несколько накладок, механически прикрепляемая к компонентам цепного звена, которая может удерживаться на месте как дополнительными запорными элементами, так и без них. Опорный элемент съемного цепного звена удерживает противоизносную накладку на месте, когда основные компоненты цепного звена соединены и находятся в запертом состоянии. Данная противоизносная накладка может увеличить вес сменного цепного звена на 20% и более, в зависимости от желаемой толщины противоизносной накладки.
Раскрываемое соединительное звено обеспечивает сочетание отличного отношения массы конструкции к её прочности, простоты установки и снятия в полевых условиях, быстрой установки и снятия дополнительных противоизносных накладок и других рассмотренных выше отличительных признаков, обеспечивает сменное цепное звено, которое можно использовать как аварийное ремонтное звено, так и часть исходной конструкции. Например, предлагаемое сменное цепное звено может быть использовано для модуляризации существующих цепей канатно-ковшового экскаватора, чтобы при
необходимости куски цепи заданной длины можно было приспособить к различным ковшам или различному грузоподъемному оборудованию. Кроме того, обеспечивая несколько разных размеров предлагаемого съемного цепного звена, имеющуюся цепь меньшего размера можно использовать с соединительным звеном большего размера, или наоборот, в зависимости от необходимости.
Считаем, что раскрываемое здесь изобретение включает в себя несколько отдельных изобретений независимой полезности. Несмотря на то, что каждое из этих изобретений было раскрыто в своей предпочтительной форме, конкретные варианты его осуществления, охваченные и рассмотренные здесь, не должны рассматриваться как ограничивающие, поскольку возможны многочисленные другие изменения и варианты исполнения. Каждый из рассмотренных способов осуществления определяет вариант исполнения, раскрытый в приведенном выше описании, но ни один из данных способов не охватывает все отличительные признаки или комбинации, которые в конечном итоге могут быть заявлены. Там, где в описании настоящего изобретения используется термин "какой-либо" или "первый" элемент, или их эквиваленты, это означает, что в описании содержится один или несколько таких элементов, не требующих, но и не исключающих применения двух или более таких элементов. Далее, порядковые числительные используются для проведения различия между элементами, и не указывают на требуемое или ограниченное количество таких элементом, а также не указывают на конкретное положение или порядок таких элементов, если не сделано специальной оговорки.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Соединительное звено для соединения вместе двух частей цепи, содержащее:
пару компонентов соединительного звена, каждый из которых имеет два конца, при
этом концы одного компонента взаимно дополняют и входят в зацепление с концами другого компонента, образуя замкнутое соединительное звено, и на каждой из расположенных напротив друг друга поверхностях соединенных концов установлен направленный внутрь звена центральный штырь; и
опорный элемент соединительного звена с двумя противоположными торцами, на каждом из которых выполнена полость и входное отверстие для входа центрального штыря; при этом опорный элемент выполнен с возможностью поворота относительно центрального штыря из запертого положения в свободное положение и обратно, при этом обеспечивается возможность установки опорного элемента на соединенной паре компонентов и его снятие.
2. Соединительное звено по п. 1, содержащее запорные конструкции, по меньшей мере, в одном фиксирующем гнезде, и, по меньшей мере, на одном из торцов опорного элемента, которые входят в зацепление и удерживают опорный элемент на соединенной паре компонентов соединительного звена, когда опорный элемент находится в запертом положении.
3. Соединительное звено по п. 2, отличающееся тем, что запорные конструкции включают в себя, по меньшей мере, одну дополнительную шпонку и паз.
4. Соединительное звено по п. 1, отличающееся тем, что каждая из
противоположных поверхностей соединенных компонентов соединительного звена
содержит опорную стенку вокруг центрального штыря для обеспечения поддержки
опорного элемента соединенных компонентов соединительного звена, и отверстие в
поддерживающей стенке для ввода соответствующего торца опорного элемента в
фиксирующее гнездо.
5. Соединительное звено по п. 1, отличающееся тем, что опорный элемент содержит средства для взаимодействия с инструментами для поворачивания опорного элемента из запертого в свободное положение и обратно.
6. Соединительное звено по п. 1, отличающееся тем, что каждый компонент соединительного звена содержит съемную противоизносную накладку, механически присоединяемую к соответствующему компоненту звена.
7. Соединительное звено по п. 1, отличающееся тем, что один конец каждой пары соединенных концов компонентов звена имеет загнутый соединительный элемент,
5.
разделяемый на две равные части ребром, а другой конец каждой пары имеет загнутый соединительный элемент, разделенный пополам пазом, в который входит вышеуказанное ребро.
8. Соединительное звено по п. 1, отличающееся тем, что каждый указанный конец каждого указанного соединительного компонента (12) звена содержит загнутый несущий элемент (26), углубление (34), связанное с загнутым несущим элементом (26), и, по меньшей мере, одну осевую опору (30) через углубление (27) для соединения корпуса с загнутым несущим элементом (26).
9. Соединительное звено по п. 8, отличающееся тем, что на одном конце компонента соединительного звена осевая опора делит пополам углубление, а на другом конце компонента осевая опора расположена с двух сторон от углубления.
10. Соединительное звено по п. 1, отличающееся тем, что оба компонента звена идентичны друг другу.
11. Соединительное звено (10) для соединения вместе двух частей цепи,
содержащее:
пару компонентов (12) соединительного звена, каждый из которых имеет фиксирующее гнездо (38) и два конца (22, 24), при этом концы одного компонента (12) взаимно дополняют и входят в зацепление с концами другого компонента (12), образуя замкнутое соединительное звено (16), и
опорный элемент (14), вставляемый в звено (16) и прикрепляемый к соединенным концам (22, 24) компонентов (12) звена, при этом каждая торцевая структура (42) опорного элемента (14) вставляется и садится в одно из фиксирующих гнезд (38) без удара, и фиксирующее гнездо (38) противодействует нежелательному перемещению опорного элемента (14) без устанавливаемого далее фиксирующего устройства для предотвращения разъединения компонентов (12) звена во время работы.
12. Соединительное звено (10) по п. 11, отличающееся тем, что каждое указанное фиксирующее гнездо (38) имеет направленный внутрь центральный штырь (48), а на каждом из торцов (42) указанного опорного элемента имеется углубление (60) с отверстием (62) для размещения центрального штыря (48); данное углубление (60) образовано опорной стенкой (56) для ограничения возможности перемещения центрального штыря (48) по всем направлениям, кроме входа (62); опорный элемент (14) может поворачиваться относительно центрального штыря (48) для запирания и освобождения опорного элемента (14) из соединенной пары компонентов (12) звена.
13. Соединительное звено по п. 12, отличающееся тем, что каждое фиксирующее гнездо содержит опорную стенку вокруг центрального штыря для поддержки опорного
элемента соединенных компонентов соединительного звена, и отверстие в поддерживающей стенке для ввода соответствующего торца опорного элемента в фиксирующее гнездо.
14. Соединительное звено по п. 12, отличающееся тем, что опорный элемент содержит средства для взаимодействия с инструментами для поворачивания опорного элемента.
15. Соединительное звено по п. 11, отличающееся тем, что каждый из компонентов соединительного звена содержит съемную противоизносную накладку, механически присоединяемую к компоненту звена.
16. Соединительное звено по п. 15, отличающееся тем, что каждая противоизносная накладка упирается в противоположную противоизносную накладку на этой же стороне, когда компоненты соединительного звена находятся в собранном состоянии.
17. Соединительное звено по п. 11, отличающееся тем, что один конец каждой пары соединенных концов компонентов звена имеет загнутый соединительный элемент, разделенный на две равные части ребром, а другой конец каждой пары имеет загнутый соединительный элемент, разделенный пополам пазом, в который входит вышеуказанное ребро.
18. Соединительное звено по п. 11, отличающееся тем, что каждый конец каждого указанного соединительного элемента звена содержит загнутый несущий элемент, углубление, связанное с загнутым несущим элементом, и, по меньшей мере, одну осевую опору через углубление для соединения корпуса с загнутым несущим элементом.
19. Соединительное звено по п. 11, отличающееся тем, что оба компонента звена идентичны друг другу.
20. Соединительное звено для соединения вместе двух частей цепи, содержащее:
пару компонентов соединительного звена, каждый из которых имеет два конца, при
этом концы одного компонента взаимно дополняют и входят в зацепление с концами другого компонента, образуя замкнутое соединительное звено, а на расположенных напротив друг друга поверхностях соединенных концов выполнены фиксирующие гнезда; и
опорный элемент с двумя противоположными торцами, через которые проходит первая ось; при этом противоположные торцы выполнены с возможностью введения в зацепление с фиксирующими гнездами посредством последовательного поворачивания опорного элемента относительно второй оси, перпендикулярной первой, и затем относительно первой оси.
21. Соединительное звено по п. 20, отличающееся тем, что каждый из соединенных
концов компонентов соединительного звена содержит фиксирующее гнездо, входящее в зацепление с одним торцом опорного элемента; каждое указанное фиксирующее гнездо имеет направленный внутрь центральный штырь, а на каждом из торцов указанного опорного элемента выполнено углубление с отверстием; причем указанное углубление образовано опорной стенкой для ограничения возможности перемещения центрального штыря по всем направлениям, кроме входа; при этом опорный элемент выполнен с возможностью поворота относительно центрального штыря для запирания и освобождения опорного элемента из соединенной пары компонентов звена.
22. Соединительное звено по п. 21, отличающееся тем, что каждое фиксирующее гнездо содержит опорную стенку вокруг центрального штыря для поддержки опорного элемента соединенных компонентов соединительного звена, и отверстие в поддерживающей стенке для ввода соответствующего торца опорного элемента в фиксирующее гнездо.
23. Соединительное звено по п. 20, отличающееся тем, что опорный элемент содержит средства для взаимодействия с инструментами для поворачивания опорного элемента.
24. Соединительное звено по п. 20, отличающееся тем, что каждый из компонентов соединительного звена содержит съемную противоизносную накладку, механически присоединенную к компоненту звена.
25. Соединительное звено по п. 20, отличающееся тем, что один конец каждой пары соединенных концов компонентов звена имеет загнутый соединительный элемент, разделенный на две равные части ребром, а другой конец каждой пары имеет загнутый соединительный элемент, разделенный пополам пазом, в который входит указанное ребро.
26. Соединительное звено по п. 20, отличающееся тем, что оба компонента звена идентичны друг другу.
27. Соединительное звено для соединения вместе двух частей цепи, содержащее пару компонентов, каждый из которых имеет два конца, при этом концы одного компонента дополняют и входят в зацепление с концами другого компонента, образуя замкнутое звено; и на одном конце каждой пары концов расположен загнутый соединительный элемент, разделенный на две части ребром, а на другом конце каждой пары концов расположен загнутый соединительный элемент, разделенный пазом, в которое входит вышеуказанное ребро.
28. Соединительное звено (10) по п. 27, содержащее опорный элемент,
установленный между соединенными концами компонентов соединительного звена для
удержания вместе данных компонентов.
29. Соединительное звено по п. 28, отличающееся тем, что каждый из соединенных концов компонентов соединительного звена содержит фиксирующее гнездо, входящее в зацепление с одним торцом опорного элемента; каждое указанное фиксирующее гнездо имеет направленный внутрь центральный штырь, а на каждом из торцов указанного опорного элемента имеется углубление с отверстием; данное углубление образовано опорной стенкой для ограничения возможности перемещения центрального штыря по всем направлениям, кроме входа; опорный элемент выполнен с возможностью поворота относительно центрального штыря для запирания и освобождения опорного элемента из соединенной пары компонентов звена.
30. Соединительное звено по п. 28, отличающееся тем, что каждое фиксирующее гнездо содержит опорную стенку вокруг центрального штыря для обеспечения поддержки опорного элемента соединенных компонентов соединительного звена, и отверстие в поддерживающей стенке для ввода соответствующего торца опорного элемента в фиксирующее гнездо.
31. Соединительное звено по п. 28, отличающееся тем, что опорный элемент содержит средства для взаимодействия с инструментами для поворачивания опорного элемента.
32. Соединительное звено по п. 27, отличающееся тем, что каждый из компонентов соединительного звена содержит съемную противоизносную накладку, механически присоединяемую к компоненту звена.
33. Соединительное звено по п. 27, отличающееся тем, что оба компонента звена идентичны друг другу.
34. Соединительное звено для соединения вместе двух частей цепи, содержащее пару компонентов, каждый из которых имеет корпус, представляющий собой часть звена, и пару соединительных элементов, при этом соединительные элементы одного компонента звена дополняют и входят в зацепление с соединительными элементами другого компонента звена, образуя замкнутое звено; при этом каждый из указанных соединительных элементов содержит загнутый несущий элемент, углубление, соответствующее загнутому несущему элементу, и, по меньшей мере, одну осевую опору от края до края углубления для соединения корпуса и загнутого несущего элемента.
35. Соединительное звено по п. 34, отличающееся тем, что на одном конце компонента соединительного звена осевая опора делит пополам углубление, а на другом конце компонента осевая опора расположена с двух сторон от углубления.
36. Соединительное звено по п. 34, содержащее опорный элемент, установленный между соединенными концами компонентов соединительного звена для удержания вместе
29.
данных компонентов.
37. Соединительное звено по п. 36, отличающееся тем, что каждый из соединенных концов компонентов соединительного звена содержит фиксирующее гнездо, входящее в зацепление с одним торцом опорного элемента; при этом каждое указанное фиксирующее гнездо имеет направленный внутрь центральный штырь, а на каждом из торцов указанного опорного элемента имеется углубление с отверстием; причем данное углубление образовано опорной стенкой для ограничения возможности перемещения центрального штыря по всем направлениям, кроме входа; при этом опорный элемент выполнен с возможностью поворота относительно центрального штыря для запирания и освобождения опорного элемента из соединенной пары компонентов звена.
38. Соединительное звено по п. 37, отличающееся тем, что каждое фиксирующее гнездо содержит опорную стенку вокруг центрального штыря для обеспечения поддержки опорного элемента соединенных компонентов соединительного звена, и отверстие в поддерживающей стенке для ввода соответствующего торца опорного элемента в фиксирующее гнездо.
39. Соединительное звено по п. 38, отличающееся тем, что опорный элемент содержит средства для взаимодействия с инструментами для поворачивания опорного элемента.
40. Соединительное звено по п. 34, отличающееся тем, что каждый из компонентов соединительного звена содержит съемную противоизносную накладку, механически присоединяемую к компоненту звена.
37.
37.
37.
37.
37.
37.
Fig. 14
Fig. 22 Fig. 23 Fig. 24 Fig. 25
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/US2012/052791
A. CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER IPC(8)- F16G 13/06 (2012.01) USPC- 59/85
According to International Patent Classification (IPC) or to both national classification and IPC a FIELDS SEARCHED
Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols) IPC(8) - F16G 13/06 (2012.01) USPC - 59/35.1,78.82, 84-89.93
Documentation searched other than minimum documentation to the extent that such documents are included in the fields searched
Electronic data base consulted during the international search (name of data base and, where practicable, search terms used) PatBase, Google Patents
C. DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT
Category*
Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages
Relevant to claim No.
US 2,819,586 A (ST. PIERRE) 14 January 1958 (14 01.1958) entire document US 2,621,471 A (DOCK) 16 December 1952 (16.12.1952) entire document US 5.873.232 A (BRUCE) 23 February 1999 (23.02.1999) entire document US 2.761.275 A (ROBBINS) 04 September 1956 (04.09.1956) entire document US 2,979,886 A (ROBBINS) 18 April 1961 (18.04.1961) entire document
12, 18-20, 28, 34-37
12,16, 17, 42-50
1-50
1-50
1-50
Further documents are listed in the continuation of Box C.
* Special categories of cited documents:
"A" document defining the general state of the art which is not considered to be of particular relevance
"E" earlier application or patent but published on or after the international filing date
"L" document which may throw doubts on priority claim(s) or which is cited to establish the publication date of another citation or other special reason (as specified)
"O" document referring to an oral disclosure, use, exhibition or other means
"T" later document published after the international filing date or priority date and not in conflict with the application but cited to understand the principle or theory underlying the invention
"X" document of particular relevance; the claimed invention cannot be considered novel or cannot be considered to involve an inventive step when the document is taken alone
"Y" document of particular relevance; die claimed invention cannot be considered to involve an inventive step when the document is combined with one or more other such documents, such combination being obvious to a person skilled in the art
(19)
(19)
(19)
5/20
5/20
6/20
6/20
9/20
9/20
9/20
17/20
17/20
18/20
18/20
20/20
20/20
20/20
20/20
20/20
20/20