(57) Реферат / Формула:
В заявке описано соединение контактирующих с грунтом инструментов с ножом ковша экскаватора. В соединении используется эксцентриковый поворотный замок, при повороте которого изменяется расстояние между несущими поверхностями и тем самым обеспечивается затягивание замка.
Евразийское (21) 201700140 (13) A1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. E02F 9/28 (2006.01)
2017.07.31
(22) Дата подачи заявки
2011.12.07
(54) СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ
(31) 2010905369
(32) 2010.12.07
(33) AU
(62) 201300664; 2011.12.07
(71) Заявитель:
ТАЛОН ИНЖИНИРИНГ ЭСДИЭН БИЭЙЧДИ (MY)
(72) Изобретатель:
Хьюджес Бенджамин (AU)
(74) Представитель:
Песиков Э.П. (RU) (57) В заявке описано соединение контактирующих с грунтом инструментов с ножом ковша экскаватора. В соединении используется эксцентриковый поворотный замок, при повороте которого изменяется расстояние между несущими поверхностями и тем самым обеспечивается затягивание замка.
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к соединению изнашиваемых деталей с машинным оборудованием. Более точно, изобретение относится к соединению контактирующих с грунтом инструментов, таких как зубья, с ковшами экскаваторов, но может иметь более широкое применение.
Предпосылки создания изобретения
Ковши экскаваторного оборудования подвергаются значительному абразивному износу в процессе эксплуатации. По этой причине на участках вокруг ковшей, наиболее подверженных износу, используются сменные контактирующие с грунтом инструменты (GET). Используется ряд различных GET, включая ножевые насадки, пяточные насадки, адаптеры, износостойкие накладки и, что важно, зубья.
Соединение зубьев с адаптерами создает постоянные затруднения, и в настоящее время существует множество различных систем, разработанных в попытке эффективного решения этой задачи. Во многих из систем используется стопорный штифт, который проходит через канал адаптера. Присущий такому расположению недостаток состоит в том, что наличие канала ослабляет адаптер, а также способствует концентрации напряжений в адаптере. Кроме того, стопорные штифты имеют тенденцию изгибаться в процессе эксплуатации, а извлечение изогнутого стопорного штифта может являться затруднительным.
В других системах применяется защелкивание. Их недостатком является невозможность регулировать или затягивать соединение, в результате чего зубья предрасположены к расшатыванию.
В основу настоящего изобретения положена задача создания соединения изнашиваемых деталей, в частности, зубьев, в котором преодолены некоторые из этих недостатков.
Краткое изложение сущности изобретения
Согласно одной из особенностей настоящего изобретения предложено соединение изнашиваемой детали с основанием, которое имеет первую несущую поверхность, а изнашиваемая деталь имеет вторую несущую поверхность, при
этом соединение содержит поворотный замок, имеющий первую поверхность, которая упирается в первую несущую поверхность, и вторую поверхность, которая упирается во вторую несущую поверхность, а относительные положения первой и второй поверхности вокруг центральной оси замка изменяются таким образом, что при повороте замка в процессе применения изменяется расстояние между первой и второй несущими поверхностями.
Первая поверхность и вторая поверхность поворотного замка предпочтительно имеют дугообразную форму и соответствующие радиусы кривизны, при этом радиус кривизны по меньшей мере первой или второй поверхности изменяется вокруг центральной оси замка. В одном из вариантов осуществления изобретения вторая поверхность поворотного замка имеет постоянный радиус кривизны, то есть является частично цилиндрической, а первая поверхность имеет переменный радиус кривизны, то есть имеет форму спирали.
Изнашиваемая деталь может быть расположена вблизи основания вдоль продольной оси. Центральная ось замка может проходить перпендикулярно этой продольной оси, но предпочтительно центральная ось замка ориентирована под углом около 10°-20° к перпендикуляру.
Первая поверхность и вторая поверхность поворотного замка могут находиться на одном несущем элементе. Несущий элемент предпочтительно имеет корпус, который является цилиндрическим и имеет наружную поверхность, образующую вторую поверхность поворотного замка. Несущий элемент также предпочтительно имеет захватывающую часть, выступающую из одной стороны корпуса и имеющую наружную поверхность, по меньшей мере часть которой образует первую поверхность поворотного замка.
Захватывающая часть может состоять из начальной части, которая может иметь преимущественно прямую наружную кромку, соединенную со спиральной частью. Захватывающая часть может являться в целом кольцевой и иметь наружную стенку и внутреннюю стенку. В этой конструкции наружная стенка спиральной части образует первую поверхность поворотного замка.
Высота захватывающей части относительно корпуса может изменяться вокруг кольца. Высота спиральной части предпочтительно является минимальной
на одном конце начальной части и максимальной в том месте спиральной части, которое находится на линии, перпендикулярной начальной части и проходящей через центральную ось замка.
Несущий элемент может быть соединен с рабочим элементом. В одном из предпочтительных вариантов осуществления рабочий элемент содержит шпоночный выступ, который входит в зацепление со шпоночным пазом в несущем элементе.
Поворотный замок предпочтительно зафиксирован внутри изнашиваемой детали. Изнашиваемая деталь может иметь внутреннюю полость, в которую ведет отверстие, проходящее через боковую стенку изнашиваемой детали, а замок способен входить в полость. Полость предпочтительно имеет внутреннюю область, в которую может входить несущий элемент и которая имеет вторую несущую поверхность, и наружную область, в которую может входить рабочий элемент. В одном из вариантов осуществления изобретения внутренняя и наружная области разделены зубчатым колесом, входящим в зацепление с зубчатым колесом, расположенным вблизи поворотного замка. По меньшей мере одно из зубчатых колес является упругим, и при вхождении в зацепление соответствующих зубцов замок остается в желаемом угловом положении, а при приложении углового усилия к рабочему элементу происходит деформация упругого зубчатого колеса, и замок поворачивается.
В одном из вариантов осуществления изобретения рабочий элемент содержит гнездо для инструмента, в котором находится разъем, по меньшей мере частично выполненный из упругого материала. При вхождении инструмента в гнездо разъем сжимается, а при извлечении инструмента разъем возвращается в несжатое состояние.
Основание может иметь боковую стенку с углублением, которое имеет дугообразную стенку, образующую первую несущую поверхность. Углубление предпочтительно в целом сужается в направлении дугообразной стенки. Углубление может иметь выступ, отстоящий от дугообразной стенки и входящий в зацепление с внутренней стенкой захватывающей части несущего элемента в некоторых угловых положениях, способствуя отсоединению изнашиваемой детали от основания при извлечении.
Изнашиваемой деталью может являться зуб экскаватора, а основанием может являться адаптер. В этом варианте осуществления адаптер предпочтительно содержит носовую часть, имеющую верх и низ, при этом как верх, так и низ имеют две преимущественно плоских несущих поверхности, разделенных вогнутыми соединительными поверхностями.
Зуб экскаватора имеет полость, преимущественно дополняющую по форме носовую часть адаптера с преимущественно плоскими несущими поверхностями, разделенными вогнутыми соединительными поверхностями. Вогнутые соединительные поверхности зуба имеют немного меньшую кривизну, чем вогнутые соединительные поверхности носовой части адаптера.
Согласно второй особенности настоящего изобретения предложено соединение изнашиваемой детали с основанием, которое имеет первую несущую поверхность, а изнашиваемая деталь имеет вторую несущую поверхность, при этом соединение содержит поворотный замок, имеющий первую поверхность, которая упирается в первую несущую поверхность, и вторую поверхность, которая упирается во вторую несущую поверхность, замок имеет центральную ось, вокруг которой он способен поворачиваться, первая и вторая поверхность отстоят как по оси, так и по окружности от центральной оси замка, и в процессе применения замок способен поворачиваться между положением, в котором первая и вторая поверхности упираются в первую несущую поверхность и вторую несущую поверхность, соответственно, и положением, в котором первая поверхность не упирается в первую несущую поверхность или вторая поверхность не упирается во вторую несущую поверхность. За счет этого обеспечивается избирательное запирание и отпирание замка путем его поворота. Хотя в одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения предусмотрено затягивание замка, следует учесть, что в простейшей форме изобретения он может действовать просто как защелка, фиксирующая соединение.
Согласно третьей особенности настоящего изобретения предложено соединение изнашиваемой детали с основанием, содержащее замок, имеющий по меньшей мере два положения: запертое положение, в котором не допускается перемещение изнашиваемой детали относительно основания, и отпертое
положение, в котором изнашиваемая деталь способна свободно перемещаться относительно основания, при этом при перемещении замка из запертого положения в отпертое положение изнашиваемая деталь принудительно отдаляется от основания.
Замок предпочтительно способен поворачиваться, при этом два положения соответствуют двум положениям замка с угловым шагом, а при повороте замка из запертого положения в отпертое положение происходит перемещение изнашиваемой детали относительно основания. Перемещение изнашиваемой детали предпочтительно является поступательным и может являться радиальным относительно поворота замка.
Согласно четвертой особенности изобретения замок согласно третьей особенности действует просто как механизм высвобождения изнашиваемой детали, а не как замок. Согласно этой четвертой особенности изобретения предложен механизм высвобождения установленной на основании изнашиваемой детали, имеющий по меньшей мере два положения: первое положение, в котором изнашиваемая деталь может быть соединена с основанием, и второе положение, в котором механизм высвобождения принудительно отдаляет изнашиваемую деталь от основания.
Механизм высвобождения предпочтительно способен поворачиваться, при этом два положения соответствуют двум положениям механизма высвобождения с угловым шагом, а при повороте механизма высвобождения из первого положения во второе положение происходит перемещение изнашиваемой детали относительно основания. Перемещение изнашиваемой детали предпочтительно является поступательным и может являться радиальным относительно поворота механизма высвобождения.
Согласно пятой особенности настоящего изобретения предложен замок для соединения изнашиваемой детали с основанием, имеющий полость для захвата инструмента, при этом в полости помещается упруго сжимающийся разъем, и инструмент может быть захвачен полостью путем сжатия разъема. После извлечения инструмента разъем способен возвращаться к своей первоначальной конфигурации. За счет этого преимущественно предотвращается попадание в полость пыли и твердых частиц.
Краткое описание чертежей
Для удобства изобретение будет описано далее со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления соединительного механизма согласно настоящему изобретению. Поскольку возможны другие варианты осуществления, подразумевается, что подробности следующего далее описания не заменяют собой универсальность предыдущего описания изобретения. На чертежах:
на фиг. 1 показан перспективный вид адаптера и зуба, имеющего соединение согласно настоящему изобретению, до соединения,
на фиг. 2 показан перспективный вид проиллюстрированных на фиг. 1 адаптера и зуба после соединения,
на фиг. 3 показан перспективный вид спереди носовой части проиллюстрированного на фиг. 1 адаптера, на котором показана первая сторона,
на фиг. 4 показан перспективный вид сзади проиллюстрированной на фиг. 3 носовой части адаптера, на котором показана вторая сторона,
на фиг. 5 показан внешний вид отверстия под замок в проиллюстрированном на фиг. 1 зубе до установки зубчатого колеса,
на фиг. 6 показан внутренний вид проиллюстрированного на фиг. 5 отверстия под замок,
на фиг. 7 показан внешний вид проиллюстрированного на фиг. 5 отверстия под замок с установленным зубчатым колесом,
на фиг. 8 показан внутренний вид проиллюстрированного на фиг. 7 отверстия под замок,
на фиг. 9(a) показан вид сбоку проиллюстрированного на фиг. 5 отверстия под замок,
на фиг. 9(6) показано поперечное сечение по линии Р-Р на фиг. 9а,
на фиг. 10 показано изображение в разобранном виде снаружи замка проиллюстрированного на фиг. 1 соединения,
на фиг. 11 показано изображение в разобранном виде изнутри проиллюстрированного на фиг. 10 замка,
на фиг. 12 показан набор видов сбоку и в плане несущего элемента внутри проиллюстрированного на фиг. 10 замка,
на фиг. 13 показан набор видов сбоку и в плане рабочего элемента внутри
проиллюстрированного на фиг. 10 замка,
на фиг. 14(a) показан вид сбоку проиллюстрированного на фиг. 12
несущего элемента,
на фиг. 14(6) показано поперечное сечение по линии D-D на фиг. 14(a), на фиг. 14(B) показано поперечное сечение по линии Е-Е на фиг. 14(a), на фиг. 14(г) показано поперечное сечение по линии F-F на фиг. 14(a), на фиг. 14(д) показано поперечное сечение по линии G-G на фиг. 14(a), на фиг. 14(e) показано поперечное сечение по линии Н-Н на фиг. 14(a), на фиг. 14(ж) показано поперечное сечение по линии I-I на фиг. 14(a), на фиг. 14(з) показано поперечное сечение по линии J-J на фиг. 14(a), на фиг. 15(a) показан вид сзади проиллюстрированного на фиг. 1 зуба с
установленным замком, проиллюстрированным на фиг. 10,
на фиг. 15(6) показан вид сзади проиллюстрированного на фиг. 15а зуба с
установленным замком,
на фиг. 16 показан вид сбоку проиллюстрированных на фиг. 1 адаптера и
зуба во время соединения,
на фиг. 17 показано поперечное сечение по линии А-А на фиг. 16, на фиг. 18 показано поперечное сечение по линии 0-0 на фиг. 17, на фиг. 19 показан увеличенный вид части фиг. 17 с
проиллюстрированным на фиг. 10 замком,
на фиг. 20 показан вид сбоку проиллюстрированных на фиг. 1 адаптера и
зуба после соединения,
на фиг. 21 показано поперечное сечение по линии С-С на фиг. 20, на фиг. 22 показано поперечное сечение по линии К-К на фиг. 21, на фиг. 23 показан увеличенный вид части фиг. 21с
проиллюстрированным на фиг. 10 замком,
на фиг. 24 показан перспективный вид ключа, используемого для
эксплуатации проиллюстрированного на фиг. 1 соединения,
на фиг. 24(a) показано изображение в разобранном виде части
проиллюстрированного на фиг. 10 замка,
на фиг. 25(а)-(в) показаны последовательные поперечные сечения проиллюстрированного на фиг. 24 ключа в процессе применения,
на фиг. 26 показан вид в плане проиллюстрированных на фиг. 1 адаптера и
зуба,
на фиг. 27 показано поперечное сечение по линии Q-Q на фиг. 26,
на фиг. 28 показан вид в плане проиллюстрированных на фиг. 1 адаптера и
зуба,
на фиг. 29 показано поперечное сечение по линии Z-Z на фиг. 28,
на фиг. 30 показан вид в плане проиллюстрированных на фиг. 1 адаптера и
зуба,
на фиг. 31 показано поперечное сечение по линии R-R на фиг. 30, на фиг. 32 показано поперечное сечение по линии W-W на фиг. 31, на фиг. 33 показано поперечное сечение по линии Х-Х на фиг. 31, на фиг. 34 показан перспективный вид носовой части
проиллюстрированного на фиг. 1 адаптера с некоторыми из несущих участков
носовой части,
на фиг. 35 показан перспективный вид ножа ковша и ножевой насадки, имеющей соединение согласно настоящему изобретению, до соединения,
на фиг. 36 показан перспективный вид проиллюстрированных на фиг. 35 ножа ковша и ножевой насадки после соединения,
на фиг. 37 показан перспективный вид сзади проиллюстрированной на фиг. 35 ножевой насадки,
на фиг. 38 показан перспективный вид сзади проиллюстрированной на фиг. 35 ножевой насадки и изображение в разобранном виде изнутри замка проиллюстрированного на фиг. 35 соединения,
на фиг. 39 показано поперечное сечение проиллюстрированных на фиг. 35 ножа ковша и насадки во время соединения,
на фиг. 40 показано поперечное сечение проиллюстрированных на фиг. 35 ножа ковша и насадки после соединения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Рассмотрим чертежи, на которых на фиг. 1 показана часть ножа 10 ковша экскаватора с установленным адаптером 20. Показанный зуб 70 готов к прикреплению к адаптеру 20.
Адаптер 20 имеет корпус 21, носовую часть 22, которая проходит вперед от корпуса 21 и на которой может находиться зуб 70, и две опоры 24, проходящие назад от корпуса 21 вблизи ножа 10.
Носовая часть 22 лучше видна на фиг. 3 и 4. Она имеет переднюю стенку 26, верх 28, первую боковую стенку 30, низ 32 и вторую боковую стенку 34. Верх 28 и низ 32 проходят от корпуса 21 до передней стенки 26. Верх 28 и низ 32 не параллельны, а проходят в целом под углом навстречу друг другу, в результате чего высота носовой части 22 уменьшается в направлении передней стенки 26, высота которой составляет около половины высоты корпуса 21.
Первая и вторая боковые стенки 30, 34, проходят от корпуса 21 до передней стенки 26. Первая и вторая боковые стенки 30, 34 имеют уступы вблизи корпуса 21, но затем проходят в целом параллельно в направлении передней стенки 26. Соответственно, верх 28, низ 32 и передняя стенка 26 являются в целом прямоугольными, а первая и вторая боковые стенки 30, 34 являются в целом трапециевидными.
Точные формы этих поверхностей будут дополнительно рассмотрены
далее.
Первая боковая стенка 30 и вторая боковая стенка 34 имеют углубление 40. Углубление 40 имеет заднюю кромку 42, в целом параллельную самой задней части соответствующей боковой стенки 30, 34, и дугообразную переднюю кромку 44, которая проходит от любого конца задней кромки 42 в направлении передней стенки 26.
Углубление 40 является в целом сужающимся таким образом, что его глубина увеличивается в направлении передней стенки 26. Углубление 40 имеет основание 46 в форме частично усеченного конуса, ось которого почти перпендикулярна боковой стенке 30, 34 и проходит в направлении задней кромки 42, а угол имеет крайне малый уклон. В проиллюстрированном варианте осуществления ось конуса фактически отклоняется примерно на 11° от
перпендикуляра, при этом наружный конец оси расположен ближе к передней стенке 26, чем внутренний конец. Соответственно, основание 46 является слегка выпуклым. Задняя сторона основания 46, которой является задняя кромка 42, находится преимущественно вровень с боковой стенкой 30,34. Передняя сторона основания 46, которая находится ниже центра передней кромки 44, отстоит внутрь от боковой стенки 30, 34. Между передней кромкой 44 и основанием 46 проходит стенка 48 с дугообразным углублением. Стенка 48 с углублением расположена под углом около 75° к боковой стенке 30, 34. Соответственно, высота стенки 48 с углублением изменяет от нуля на ее наружных кромках на концах задней кромки 42 до максимальной высоты по центру передней кромки 44.
Каждая боковая стенка 30, 34 также имеет установочный выступ 50. Выступ 50 помещается в углублении 40 и имеет внешнюю сторону 52. Внешняя сторона 52 является в целом прямоугольной и имеет параллельные верхнюю и нижнюю кромки 54, проходящие задней кромки 42 углубления 40 в направлении передней стенки 26. Внешняя сторона 52 является слегка выпуклой, при этом верхняя и нижняя кромки 54 параллельны центральной оси носовой части 22 адаптера и находятся вровень с задней кромкой 42, а средняя линия внешней стороны 52 выступает немного выше.
Внешняя сторона 52 имеет переднюю кромку 55. Углы между передней кромкой 55 и верхней и нижней кромками 54 изогнуты по радиусу с радиусом кривизны около одной трети длины передней кромки 55. Выступ 50 имеет боковую стенку 56, которая в целом перпендикулярна внешней стороне 52 и проходит между внешней стороной 52 основанием 46 углубления. Боковая стенка 56 состоит из двух плоских треугольных частей под верхней и нижней кромками 54, прямоугольной передней части 58 и двух частично конических соединительных частей. Передняя часть 58 отстоит от самой передней части стенки 48 с углублением.
Зуб 70 имеет внутреннюю полость 72, преимущественно дополняющую по форме носовую часть 22 адаптера 20. Зуб 70 имеет первую боковую стенку 74, которая находится над первой боковой стенкой 30 носовой части 22.
Через первую боковую стенку 74 между наружной поверхностью зуба 70 и внутренней полостью 72 проходит отверстие 76 под замок. Отверстие 76 является
в целом круглым и рассчитано на совмещение с углублением 40, когда зуб 70 находится вблизи адаптера 20. Отверстие 76 под замок подробно показано на фиг. 5-9.
Отверстие 76 проходит не перпендикулярно первой боковой стенке 74, а в действительности под углом от около 10° до 15° в направлении задней стороны полости 72. Это лучше всего видно на фиг. 9.
Отверстие под 76 замок имеет три части: углубление 78 в зубе, проходящее в первую боковую стенку 74 из внутренней полости 72, установочное углубление 80 для замка, проходящее в первую боковую стенку 74 от наружной поверхности зуба 70, и установочную часть 82 для кольца, расположенную между углублением 78 в зубе и установочным углублением 80 для замка. Углубление 78 в зубе и установочное углубление 80 для замка являются круглыми, соосными и имеют сходный диаметр. Установочная часть 82 для кольца является преимущественно круглой и имеет меньший диаметр, чем углубление 78 в зубе и установочное углубление 80 для замка. Соответственно отверстие 76 имеет ступенчатую конфигурацию.
Установочная часть 82 для кольца имеет несколько шпоночных отверстий по окружности для надежной установки в них зубчатого колеса 84. Зубчатое колесо 84, которое может быть изготовлено из алюминия или твердой пластмассы и имеет в целом круглую внутреннюю поверхность, образованную множеством удерживающих зубьев 86. Зубчатое колесо 84 имеет наружные шпоночные выступы, размер и форма позволяют запрессовывать их в установочную часть 82 для кольца отверстия 76. Когда зубчатое колесо 84 установлено таким образом в отверстии 76, как показано на фиг. 7, зубья 86 обеспечивают разделение углубления 78 в зубе и установочного углубления 80 для замка.
Зуб 70 соединен с носовой частью 22 адаптера 20 посредством замка 100. Замок 100 показан на фиг. 10 и 11.
Замок 100 содержит несущий элемент 102, зубчатое захватывающее кольцо 104 и рабочий элемент 106. Замок 100 также содержит винт 108 и разъем ПО.
Несущий элемент 102, который показан на фиг. 12, имеет в целом цилиндрический корпус 112, входящий в углубление 78 в зубе 70. Корпус 112
имеет первую сторону 114, обращенную в процессе применения наружу зуба 70, и вторую сторону 116, обращенную в процессе применения в направлении полости 72.
Первая сторона 114 содержит расположенный посередине шпоночный паз 118, входящий в корпус 112.
На второй стороне 116 расположена захватывающая часть 120, проходящая наружу от корпуса 112.
Захватывающая часть 120 имеет в целом круглую внешнюю сторону 122, расположенную под углом к сторонам к сторонам 114,116 корпуса 112. Так, захватывающая часть 120 имеет наружную стенку 124 и внутреннюю стенку 125, которые проходят под углом от около 75° до 80° от второй стороны 116 корпуса 112, при этом наружная стенка 124 и внутренняя стенка 125 проходят между второй стороной 116 корпуса 112 и внешней стороной 122. Высота наружной стенки 124 и внутренней стенки 125 изменяются по окружности на протяжении внешней стороны 122.
Хотя внешняя сторона 122 описана как в целом кольцевая, кольцо не является круглым. Она имеет начальную часть 126, которая имеет наружную кромку (то есть часть наружной стенки 124) с частично цилиндрической частью, радиус которой близок к радиусу корпуса 112, и преимущественно прямой частью. Внешняя сторона 122 также имеет спиральную часть 127, радиус которой постепенно увеличивается на протяжении около 300° от минимального радиуса, соединяющего преимущественно прямую часть начальной части 126, до максимального радиуса, соединяющего частично цилиндрическую часть начальной части 126. Высота наружной стенки 124 и внутренней стенки 125 является минимальной в частично цилиндрической части начальной части. Высота наружной стенки постепенно увеличивается в части с минимальной высотой на протяжении начальной части 126, а затем спиральной части 127, достигая максимума в угловом положении около 215° по окружности кольца. Затем высота уменьшается на протяжении остальных 135° спиральной части 127. Это видно при рассмотрении последовательных поперечных сечений на фиг. 14.
Также видно, что наружная стенка 124 и внутренняя стенка 125 имеют неодинаковую высоту, при этом наружная стенка 124 выше внутренней стенки
вокруг спиральной части 127, а внутренняя стенка выше наружной стенки на протяжении начальной части 126.
Через центр корпуса 112 внутри кольца захватывающей части 120 проходит отверстие 128 под винт. Отверстие 128 под винт имеет коническую зенковку на второй стороне 116 корпуса 112 также внутри кольца захватывающей части 120.
Зубчатое захватывающее кольцо 104 имеет захватывающие зубья 130, расположенные с его наружной стороны и входящие в зацепление с удерживающими зубьями 86 зубчатого колеса 84. Зубчатое захватывающее кольцо 104 выполнено из упругого материала, такого как каучук.
Зубчатое захватывающее кольцо 104 имеет шпоночное центральное отверстие 132, которое соответствует шпоночному пазу несущего элемента 102.
Рабочий элемент 106, лучше всего показанный на фиг. 13, имеет в целом цилиндрический корпус 134 для размещения в установочном углублении 80 для замка зуба 70. Корпус 134 имеет первую сторону 13, обращенную в процессе применения наружу зуба 70, и вторую сторону 138, обращенную в процессе применения в направлении полости 72.
Первая сторона 136 содержит расположенную по центру полость или углубление 140 с квадратными сторонами, проходящую внутрь корпуса 134.
На второй стороне 138 находится шпоночный выступ 142, проходящий наружу от корпуса 134. Шпоночный выступ 142 имеет такую размер и форму, чтобы входить как в центральное отверстие 132 захватывающего кольца 104, так и в шпоночный паз 118 несущего элемента 102. Шпоночный выступ 142 имеет распложенное по центру отверстие 144 под винт.
Разъем 110 имеет квадратные стороны и рассчитан на размещение в углублении 140 с квадратными сторонами. Разъем 110 выполнен из упругого материала, прикрепленного к жесткой плите основания. Плита основания имеет снабженное внутренней резьбой отверстие 145 под винт.
Конструкция такова, что захватывающее кольцо 104 и несущий элемент 102 могут быть поочередно посажены на шпоночный выступ 142 рабочего элемента 106, и эти три элемента замка 100 могут быть скреплены винтом 108, проходящим через соответствующие отверстия 128,144 и ввинчиваемым в
отверстие 145 под винт. Следует учесть, что шпоночная конструкция препятствует взаимному повороту, а винт 108 скрепляет элементы друг с другом для предотвращения относительного осевого перемещения. Следует также отметить, что захватывающее кольцо 104 из каучука, может быть прикреплено к рабочему элементу 106 путем вулканизации.
Замок 100 может быть вставлен в зуб 70, как показано на фиг. 15(a) и 15(6), с помощью несущего элемента 102, вставленного из полости 72, и рабочего элемента 106, вставленного снаружи зуба 70.
Далее будет описано действие замка 100 при соединении зуба 70 носовой частью 22 адаптера.
Чтобы подготовить соединение к применению, замок 100 поворачивают в отверстии 76 в положение, в котором начальная часть 126 захватывающей части 120 повернута в направлении передней стороны зуба 70. Это означает, что внешняя сторона 122 захватывающей части 120 в целом параллельна внутренней стороне боковой стенки 74 зуба, поскольку область максимальной высоты захватывающей части 120 находится на участке углубления 78 в зубе, который проходит дальше всего внутрь от внутренней стенки.
После этого зуб 70 может быть надвинут на носовую часть 22 адаптера в положение, показанное на фиг. 16-19. В этом положении верхняя часть внешней стороны 122 захватывающей части 120 находится вблизи задней части внешней стороны 52 выступа 50 носовой части 22 адаптера. Часть внутренней стенки 125 захватывающей части 120 вблизи начальной части 126 примыкает к передней части 58 боковой стенки 56 выступа 50 и упирается в нее.
При повороте замка 100 по часовой стрелке происходит перемещение захватывающей части 120 относительно углубления 40 адаптера. Вследствие увеличения радиуса спиральной части 127 по мере поворота замка 100 внутренняя стенка 125 захватывающей части 120 перестает упираться в выступ 50, а наружная стенка 124 захватывающей части 120 упирается в стенку 48 с углублением. Верхняя часть захватывающей части 120 входит в углубление 40, в результате чего увеличивается опорная площадь контакта между наружной стенкой 124 и стенкой 48 с углублением.
На фиг. 20-23 показан замок 100, повернутый на 180°. В этом положении замок 100 прочно фиксирует зуб 70 относительно адаптера 20. В частности, наружная стенка 124 захватывающей части 120 является первой поверхностью замка 100, упирающейся в первую несущую поверхность 150, которой является стенка 48 с углублением адаптера 20, а внешняя периферия корпуса 112 несущего элемента 102 является второй поверхностью замка 100, упирающейся во вторую несущую поверхность 152, которой является углубление 78 в зубе 70.
Следует учесть, что в этой конструкции замок стягивает как первую, так и вторую несущие поверхности 150,152 без обязательного поворота на 180°.
Когда замок 100 требуется извлечь, замок 100 может быть повернут в противоположном направлении. Когда внутренняя стенка 125 соприкасается с выступом 50, при дальнейшем повороте зуб 70 отдаляется от корпуса 21 адаптера 20 и может быть легко извлечен. Этот можно считать перемещением замка 100 между запертым положением, в котором замок упирается как в первую, так и во вторую несущие поверхности 150,152, и отпертым положением, в котором внутренняя стенка 125 упирается в переднюю часть 58 выступа 50 и тем самым принуждает зуб 70 отдалиться от адаптера 20. Следует учесть, что зуб 70 принудительно отдаляется от замка 100 в радиальном направлении, и, соответственно, его движение является поступательным.
Эти способом замок 100 действует как механизм высвобождения зуба 70, перемещающийся между первым положением (запертым положением), в котором зуб 70 может быть соединен с адаптером 20, и вторым положением (отпертым положением), в котором зуб 70 принудительно отдаляется от адаптера 20.
Замок 100 удерживается в желаемом угловом положении за счет сцепления между удерживающими зубьями 86 зубчатого колеса 84 и захватывающими зубьями 130 захватывающего кольца 104. Когда требуется повернуть замок 100, это может быть сделано с использованием ключа 160 с квадратной головкой 160, как показано на фиг. 24 и 25.
Разъем 110 является упругим и имеет наружную крышку 111. Когда ключ 160 с квадратной головкой вставляют в углубление 140 с квадратными сторонами, происходит сжатие разъема 110 углублении 140 с квадратными сторонами. Когда
ключ 160 извлекают, разъем 110 расширяется и снова заполняет углубление 140. Эта последовательность показана фиг. 25(а)-(в).
Помимо замка 100 соединению зуба 70 с адаптером 20 способствует взаимодополняющая форма носовой части 22 адаптера и полости 72 зуба.
Верх 28 и низ 32 носовой части 22 имеют фасонную поверхность и содержат первую несущую поверхность 170 и вторую несущую поверхность 172, которые являются преимущественно плоскими и разделены вогнутыми соединительными поверхностями 174. Первая и вторая несущие поверхности 170, 172 имеют меньшую ширину, чем носовая часть 22, при этом первая несущая поверхность 170 находится на видимом овальном участке 176 верха 28 низа 32 вблизи передней стенки 26.
Полость 72 зуба преимущественно дополняет форму носовой части 22 адаптера, при этом выпуклые поверхности имеют немного меньшую кривизну, чем вогнутые соединительные поверхности 174. Тем самым обеспечиваются небольшие зазоры вокруг изогнутых поверхностей и полный контакт на протяжении плоских несущих поверхностей 170,172.
В центральной части носовой части 22 адаптера находится опорное соединение адаптера 20 и зуба 70. Смотри для сравнения поперечное сечение через центр на фиг. 27 и поперечное сечение в направлении боковой стороны на фиг. 29.
Хотя описано соединение зуба и адаптера, следует учесть, что аналогичным образом могут быть соединены другие GET. На фиг. 35-40 показана ножевая насадка 180, соединенная с ножом 10 ковша, на котором установлено замковое соединение 182, аналогичное первой боковой стенке 30 носовой части 22 адаптера. Для соединения ножевой насадки 180 с замковым соединением 182 аналогичным способом может использоваться замок 100, идентичный замку, описанному применительно к зубу 70.
Усовершенствования и изменения, которые могут быть предложены специалистами в данной области техники, считаются входящими в объем настоящего изобретения.
Формула изобретения
1. Соединение изнащиваемой детали с основанием, содержащее замок, имеющий, по меньшей мере, два положения: запертое положение, в котором не допускается перемещение изнашиваемой детали относительно основания, и отпертое положение, в котором изнашиваемая деталь способна свободно перемещаться относительно основания, при этом при перемещении замка из запертого положения в отпертое положение изнашиваемая деталь принудительно отдаляется от основания.
2. Соединение изнашиваемой детали с основанием по п. 1, в котором замок способен поворачиваться, при этом два положения соответствуют двум положениям замка с угловым шагом, и при повороте замка из запертого положения в отпертое положение происходит перемещение изнашиваемой детали относительно основания.
3. Соединение по п. 2, в котором перемещение изнашиваемой детали является преимущественно поступательным.
4. Соединение по п. 3, в котором перемещение изнашиваемой детали является преимущественно радиальным относительно поворота замка.
5. Механизм высвобождения установленной на основании изнашиваемой детали, имеющий по меньшей мере два положения: первое положение, в котором изнашиваемая деталь может быть соединена с основанием, и второе положение, в котором механизм высвобождения принудительно отдаляет изнашиваемую деталь от основания.
6. Механизм высвобождения установленной на основании изнашиваемой детали по п. 5, который способен поворачиваться, при этом два положения соответствуют двум положениям механизма высвобождения с угловым шагом, а при повороте механизма высвобождения из первого положения во второе положение происходило перемещение изнашиваемой детали относительно основания.
7. Механизм высвобождения установленной на основании изнащиваемой детали по п. 6, в котором перемещение изнашиваемой детали является преимущественно поступательным.
1.
8. Механизм высвобождения установленной на основании изнашиваемой детали по п. 7, в котором перемещение изнашиваемой детали является преимущественно радиальным относительно поворота механизма высвобождения.
о н
ы о
Fig. 1
Fig. 2
о н
Fig. 14(b) Fig. 14(f)
Fig. 15(b)
Fig. 25(b)
WO 2012/075531
A. CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER
Int. CI. E02F 9/28 (2006.01)
According to International Patent Classification (IPC) or to both national classification and IPC
FIELDS SEARCHED
Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols)
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)
WPI and EPODOC: IPC & ECLA: E02F9/28, F16Bl/low, and keywords: lock+, retain+, connect+, rota+, turn+, tight+, radi+,
curv+, arc+, cam+ round+, wall+, surface+, side+ and similar terms
C. DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT
Category*
Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages
Relevant to claim No.
US 2010/0162594 A1 (BIERWITH) 01 July 2010 Paragraphs 22-42 and Figures 1 -7
1-9, П, 12, 17, 18 and 22
WO 2004/099511 A2 (ESCO CORPORATION) 18 November 2004 Page 9, line 9 - page 17, line 19 and Figures 1 -8,24 and 25
1-6, 11, 12 and 22
US 7762015 B2 (SMITH et al) 27 July 2010 Column 3, line 6 - column 8, line 2 and Figures l-22e
1 I Further documents are listed in the continuation of Box С
See patent family annex
* 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
"P" document published prior to the international filing date
' but later than the priority date claimed
"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
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; the 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
" &" document member of the same patent family
Date of the actual completion of the international search 14 March 2012
Date of mailing of the international search report 26 March 2012
Name and mailing address of the ISA/AU
AUSTRALIAN PATENT OFFICE PO BOX 200, WODEN ACT 2606, AUSTRALIA E-mail address: pct@ipaustraliagov.au Facsimile No. +61 2 6283 7999
Authorized officer LEOPOLD F1LIPOVIC
AUSTRALIAN PATENT OFFICE (ISO 9001 Quality Certified Service) Telephone No: +61 2 6283 2105
Form PCTASA/210 (second sheet) (July 2009)
Box No. II Observations where certain claims were found unsearchable (Continuation of item 2 of first sheet)
This international search report has not been established in respect of certain claims under Article 17(2)(a) for the following reasons:
1. I I Claims Nos.:
because they relate to subject matter not required to be searched by this Authority, namely:
2. I I Claims Nos.:
because they relate to parts of the international application that do not comply with the prescribed requirements to such an extent that no meaningful international search can be carried out, specifically:
3. Q Claims Nos.:
because they are dependent claims and are not drafted in accordance with the second and third sentences of Rule 6.4(a) Box No. Ill Observations where unity of invention is lacking (Continuation of item 3 of first sheet)
This International Searching Authority found multiple inventions in this international application, as follows: See the Supplemental Box
j I I As all required additional search fees were timely paid by the applicant, this international search report covers all searchable claims.
2 I I As all searchable claims could be searched without effort justifying additional fees, this Authority did not invite
payment of additional fees.
3 I I As only some of the required additional search fees were timely paid by the applicant, this international search report
covers only those claims for which fees were paid, specifically claims Nos.:
No required additional search fees were timely paid by the applicant. Consequently, this international search report is restricted to the invention first mentioned in the claims; it is covered by claims Nos.: 1-19 and 22.
Remark on Protest | | The additional search fees were accompanied by the applicant's protest and, where applicable,
the payment of a protest fee.
I j The additional search fees were accompanied by the applicant's protest but the applicable protest fee was not paid within the time limit specified in the invitation.
I j No protest accompanied the payment of additional search fees.
Form PCT/ISA/210 (continuation of first sheet (2)) (July 2009)
Supplemental Box
(To be used when the space in any of Boxes I to IV is not sufficient) .
Continuation of Box No III:
This International Application does not comply with the requirements of unity of invention because it does not relate to one invention or to a group of inventions so linked as to form a single general inventive concept.
This Authority has found that there are different inventions based on the following features that separate the claims into distinct groups:
1) Claims 1-19 are directed to a coupling for connecting a wear member to a base. The feature of the relative positions of the first and second face varying around a central axis of the lock, such that in use rotation of the lock alters the distance between the first and second bearing surfaces is specific to this group of claims.
2) Claims 20 and 21 are directed to a coupling for connecting a wear member to a base. The feature of each of the top and the bottom of the adaptor nose including two substantially flat bearing surfaces separated by concave joining surfaces is specific to this group of claims.
3) Claim 22 is directed to a coupling for connecting a wear member to a base. The feature of the first and second face being both axially and circumferentially spaced relative to the central axis of the lock, such that in use the lock can be rotated between a position in which the first and second face bear against the first bearing surface and second bearing surface respectively, and a position in which the first face does not bear against the first bearing surface and/or the second face does not bear against the second bearing surface is specific to this group of claims.
4) Claims 23-30: Claims 23-26 are directed to a coupling for connecting a wear member to a base and Claims 27-30 are directed to a release mechanism for a wear member mounted onto a base. The feature of the lock or release mechanism urging the wear member away from the base is specific to this group of claims.
5) Claim 31 is directed to a lock for coupling a wear member to a base, the lock including a hollow for engagement with a tool. The feature of the plug (contained in the hollow) being resiliently compressible such that a tool can engage with the hollow by compressing the plug is specific to claim 31.
PCT Rule 13.2, first sentence, states that unity of invention is only fulfilled when there is a technical relationship among the claimed inventions involving one or more of the same or corresponding special technical features. PCT Rule 13.2, second sentence, defines a special technical feature as a feature which makes a contribution over the prior art.
When there is no special technical feature common to all the claimed inventions there is no unity of invention.
In the above groups of claims, the identified features may have the potential to make a contribution over the prior art but are not common to all the claimed inventions and therefore cannot provide the required technical relationship. Therefore there is no special'technical feature common to all the claimed inventions and the requirements for unity of invention are consequently not satisfied a priori.
Note: as it was considered that a search and examination for the third invention (claim 22) would not involve more than negligible additional search and examination effort over that for the first invention (claims 1-19), claim 22 has also been searched.
Form PCT/1SA/210 (extra sheet)(July 2009)
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No.
Information on patent family members
PCT/AU2011/001585
This Annex lists the known "A" publication level patent family members relating to the patent documents cited in the
above-mentioned international search report. The Australian Patent Office is in no way liable for these particulars
which are merely given for the purpose of information.
Patent Document Cited in Patent Family Member
Search Report
2010162594
AU US
2009251045 8127476
2688888
101876333
2004099511
1998
2288
046804
2004236651
2009217468
PI0409859
2519984
9042004
1780965
101260677
101824835
101831935
5631466
1631724
2210983
2210984
171165
2006525449
2010255410
2011099322
20060008931
PA05011083
139653
139746
20055640
543098
562720
562721
13159
01732005
2004216336
7171771
2004221491
7174661
2007137072
7832129
2011023336
8104200
200508335
7762015
2007284549
2010202915
2010202916
2010202917
2667186
.101535574
101864787
101886406
101886407
2069579
2246488
2246489
2246490
2008148608
2011035970
8117772
2011035971
8122622
2011035972
8127475
2008021376
200902590
Due to data integration issues this family listing may not include 10 digit Australian applications filed since May 2001.
END OF ANNEX
Form PCT/ISA/210 (patent family annex) (July 2009)
(19)
(19)
(19)
WO 2012/075531
PCT/AU2011/001585
WO 2012/075531
11/19
PCT/AU2011/001585
WO 2012/075531
11/19
PCT/AU2011/001585
WO 2012/075531
PCT/AU2011/001585
WO 2012/075531
PCT/AU2011/001585
WO 2012/075531
PCT/AU2011/001585
WO 2012/075531
PCT/AU2011/001585
19/19
PCT/AU2011/001585
19/19
PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
INTERNATIONAL SEARCH REPORT
International application No. PCT/AU2011/001585
