EA 025917B1 20170228

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea000025917b*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Изнашиваемый элемент (104) для землеройного оборудования, содержащий рабочую секцию (112) и установочную секцию (114), проходящие в основном вдоль продольной оси (128) изнашиваемого элемента (104), установочная секция (114) имеет углубление (120), предназначенное для размещения основания (102), прикрепленного к землеройному оборудованию, углубление (120) имеет передний стабилизирующий конец (150) и задний конец, причём передний стабилизирующий конец (150) находится перед задним концом, а при этом задний конец включает в себя несколько задних стабилизирующих поверхностей (210, 210а, 210b, 210с), а передний стабилизирующий конец (150) включает в себя опорную поверхность (152), выполненную с возможностью дополнять обращенную вперед опорную поверхность (142), выполненную на основании (102), верхнюю поверхность (212а), нижнюю поверхность (212b), первую боковую поверхность (212с) и вторую боковую поверхность (212с), каждая из которых продолжается в заднем направлении от опорной поверхности (152), причём каждая из первой боковой поверхности (212с), второй боковой поверхности (212с), а также верхней и/или нижней поверхности (212а, 212b) на переднем стабилизирующем конце имеет поперечный внутренний выступ (192), образованный стабилизирующими поверхностями (212а, 212b, 212с), которые проходят назад от опорной поверхности, (152) по существу, параллельно продольной оси (128) в осевом направлении элемента (104), при этом каждая из поверхностей, к которым относятся верхняя поверхность (212а), нижняя поверхность (212b), первая боковая поверхность (212с) и вторая боковая поверхность (212с), имеет криволинейную конфигурацию.

2. Изнашиваемый элемент (104) по п.1, в котором каждый поперечный внутренний выступ (192) проходит в задний конец углубления (120) и, по существу, вдоль всей протяженности углубления (120), при этом внутренний выступ (192) образован на передних стабилизирующих поверхностях (212а, 212b, 212с) переднего конца (150) возле опорной поверхности (152) и на задних стабилизирующих поверхностях (210 и 210с) заднего конца, которые проходят в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси (128).

3. Изнашиваемый элемент (104) по п.1 или 2, в котором верхняя поверхность углубления (120) и нижняя поверхность углубления (120) имеют поперечный внутренний выступ (192), ограниченный стабилизирующими поверхностями (212а и 212b), которые проходят в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси (128).

4. Изнашиваемый элемент (104) по п.1 или 2, в котором верхняя поверхность углубления (120) или нижняя поверхность углубления (120) имеют поперечный внутренний выступ (192), ограниченный стабилизирующими поверхностями (212а или 212b), которые проходят в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси (128).

5. Изнашиваемый элемент (104) по любому из пп.1-4, в котором каждый из внутренних выступов (192) является криволинейным и продолжается, по существу, поперек ширины переднего стабилизирующего конца.

6. Изнашиваемый узел (100) для землеройного оборудования, содержащий основание (102), прикрепленное к землеройному оборудованию; изнашиваемый элемент (104) по любому из предыдущих пунктов, который размещен на основании (102); и систему (106) зацепления для удерживания с возможностью разборки изнашиваемого элемента (104) на основании (102).

7. Изнашиваемый узел (100) по п.6, в котором основание (102) содержит переднюю часть (108), имеющую передний конец (140) с наружной конфигурацией, включающей в себя выемку (172), имеющую такую форму, чтобы вмещать каждый из внутренних выступов (192) углубления (120) изнашиваемого элемента (104), и опорную поверхность (142), которая контактирует с опорной поверхностью (152) изнашиваемого элемента (104).

8. Изнашиваемый узел (100) по п.6, в котором основание (106) содержит переднюю часть (108), имеющую передний конец (140) с наружной конфигурацией, имеющей такую форму, чтобы, по существу, соответствовать форме переднего конца (150) углубления (120) изнашиваемого элемента (104).

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

(19)
Евразийское
патентное
ведомство
025917
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.02.28
(21) Номер заявки 201200670
(22) Дата подачи заявки
2010.10.27
(51) Int. Cl. E02F9/28 (2006.01)
(54)
ИЗНАШИВАЕМЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ИЗНАШИВАЕМЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ЗЕМЛЕРОЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
(31) 61/256,561
(32) 2009.10.30
(33) US
(43) 2012.11.30
(86) PCT/US2010/054218
(87) WO 2011/053624 2011.05.05
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ЭСКО КОРПОРЕЙШН (US)
(72) Изобретатель:
Снайдер Кристофер Д. (US)
(74) Представитель:
Силаева А.А. (RU)
(56) WO-A1-2008140993 US-A1-20030005606 US-A1-20030089003 US-A1-20070193075
(57) Изнашиваемый элемент (104) предназначен для использования в землеройном оборудовании и содержит рабочую секцию (112) и установочную секцию (114), проходящие в основном вдоль продольной оси (128) изнашиваемого элемента (104). Установочная секция (114) имеет углубление (120), предназначенное для размещения в нем основания (102), прикрепленного к землеройному оборудованию. Углубление (120) имеет передний стабилизирующий конец и задний конец. Задний конец включает в себя несколько задних стабилизирующих поверхностей, а передний стабилизирующий конец включает в себя опорную поверхность, выполненную с возможностью дополнять обращенную вперед опорную поверхность (142) на основании (102), верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, первую боковую поверхность и вторую боковую поверхность, каждая из которых продолжается в заднем направлении от опорной поверхности. Каждая из указанных боковых поверхностей, а также верхняя и нижняя поверхности на переднем стабилизирующем конце имеют криволинейную конфигурацию, образуя поперечный внутренний выступ, проходящий назад от опорной поверхности, по существу, параллельно продольной оси элемента (104). Представлен также изнашиваемый узел землеройного оборудования с таким изнашиваемым элементом. Изобретение позволяет облегчить установку изнашиваемого элемента на основание.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к изнашиваемым узлам для крепления изнашиваемых элементов на землеройном оборудовании и может быть использовано во фрезах земснарядов.
Уровень техники
Фрезы земснарядов используются для выемки подводного грунта, например со дна реки. В общем, фреза 1 земснаряда содержит несколько плеч 2, которые проходят вперед от кольцевого основания 3 до ступицы 4 (фиг. 1). Плечи 2 расположены на некотором расстоянии друг от друга вокруг кольцевого основания 3 по широким спиралям вокруг центральной оси фрезы 1 земснаряда. Каждое плечо 2 снабжено группой расположенных на некотором расстоянии друг от друга зубьев 5 для врезания в грунт. Зубья 5 состоят из переходников или оснований 6, которые крепятся к плечам 2, и наконечникам 7, которые крепятся с возможностью снятия к основаниям 6 с помощью стопоров 8.
Во время эксплуатации фреза 1 вращается вокруг центральной оси, обеспечивая выемку грунта. Рядом с кольцом 3 располагается всасывающая труба для удаления вычерпываемого грунта. Для выемки требуемой полосы грунта фреза 1 перемещается в поперечном направлении и вперед. В результате волнения и других перемещений воды фреза 1 также имеет тенденцию перемещаться вверх и вниз и периодически сталкиваться с нижней поверхностью. Другие трудности, связаны с тем, что оператор не может видеть грунт, вынимаемый под водой, т.е. в отличие от большинства других операций выемки грунта фреза 1 земснаряда не может эффективно направляться оператором по требуемой траектории с целью наилучшего соответствия рельефу, на котором ведутся землеройные работы.
Во время выемки грунта фрезы 1 вращаются таким образом, что зубья 5 врезаются в грунт и проходят через него с большой скоростью. Соответственно, для перемещения фрезы 1, требуется значительное количество энергии, в частности во время выполнения землеройных работ в скальных породах. С целью сведения к минимуму потребности в электроэнергии наконечники 7 для выемки грунта снабжены удлиненными головками для более легкого проникновения в грунт. Однако когда головки в результате износа становятся короче, установочные секции наконечников 7 начинают контактировать с грунтом во время выполнения операции врезания. Установочная секция имеет ширину, превышающую ширину головки, и ее форма не обеспечивает уменьшение сопротивления. В результате повышенного сопротивления установочные секции воздействуют на фрезу 1, и в это время наконечники 7 обычно заменяются, прежде чем головки будут полностью изношены.
С учетом высоких нагрузок и неблагоприятных условий, в которых эксплуатируется землеройное оборудование, соединение наконечников 7 и оснований 6 зубьев 5 должно быть устойчивым и надежным. Неустойчивое и ненадежное зацепление наконечников 7 и оснований 6 может стать причиной нежелательного разъединения наконечников 7 и оснований 6, что увеличивает время выполнения операции выемки грунта и расходы на нее, например из-за утери деталей, простоя, связанного с заменой наконечников и т.д. Соответственно, усовершенствованные соединения наконечников и оснований в землеройном оборудовании способствуют техническому развитию в данной области техники.
Раскрытие изобретения
Изобретение относится к изнашиваемым элементам для использования в землеройном оборудовании и к узлам, содержащим изнашиваемый элемент, контактирующий с основанием для использования с компонентом землеройного оборудования.
Согласно изобретению изнашиваемый элемент для землеройного оборудования содержит рабочую секцию и установочную секцию, проходящие в основном вдоль продольной оси изнашиваемого элемента. Установочная секция имеет углубление, предназначенное для размещения основания, прикрепленного к землеройному оборудованию. Углубление имеет передний стабилизирующий конец и задний конец, причем передний стабилизирующий конец находится перед задним концом. Задний конец включает в себя несколько задних стабилизирующий поверхностей, а передний стабилизирующий конец включает в себя опорную поверхность, выполненную с возможностью дополнять обращенную вперед опорную поверхность, выполненную на основании, верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, первую боковую поверхность и вторую боковую поверхность, каждая из которых продолжается в заднем направлении от опорной поверхности. Каждая из первой боковой поверхности, второй боковой поверхности, а также верхней и/или нижней поверхности на переднем стабилизирующем конце имеет поперечный внутренний выступ, образованный стабилизирующими поверхностями, которые проходят назад от опорной поверхности, по существу, параллельно продольной оси в осевом направлении элемента. При этом каждая из поверхностей, к которым относятся верхняя поверхность, нижняя поверхность, первая боковая поверхность и вторая боковая поверхность, имеет криволинейную конфигурацию.
Предпочтительно каждый поперечный внутренний выступ проходит в задний конец углубления и, по существу, вдоль всей протяженности углубления, при этом внутренний выступ образован на передних стабилизирующих поверхностях переднего конца возле опорной поверхности и на задних стабилизирующих поверхностях заднего конца, которые проходят в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси.
Верхняя поверхность углубления и/или нижняя поверхность углубления могут иметь поперечный внутренний выступ, ограниченный стабилизирующими поверхностями, которые проходят в осевом на
правлении, по существу, параллельно продольной оси.
Предпочтительно каждый из внутренних выступов является криволинейным и продолжается, по существу, поперек ширины переднего стабилизирующего конца.
Объектом изобретения является также изнашиваемый узел для землеройного оборудования, содержащий основание, прикрепленное к землеройному оборудованию; описанный выше изнашиваемый элемент, который размещен на основании; и систему зацепления для удерживания с возможностью разборки изнашиваемого элемента на основании.
При этом основание содержит переднюю часть, имеющую передний конец с наружной конфигурацией, включающей в себя выемку, имеющую такую форму, чтобы вмещать каждый из внутренних выступов углубления изнашиваемого элемента, и опорную поверхность, которая контактирует с опорной поверхностью изнашиваемого элемента.
Кроме того, основание может содержать переднюю часть, имеющую передний конец с наружной конфигурацией, имеющей такую форму, чтобы, по существу, соответствовать форме переднего конца углубления изнашиваемого элемента.
Другие варианты, преимущества и особенности изобретения будут описаны более подробно ниже со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана обычная фреза земснаряда, вид сбоку;
на фиг. 2 - изнашиваемый элемент согласно изобретению, вид в перспективе сбоку; на фиг. 3 - основание для установки изнашиваемого элемента по настоящему изобретению, вид сбоку;
на фиг. 4 - передняя часть основания для установки изнашиваемого элемента по настоящему изобретению, вид в перспективе;
на фиг. 5 - то же, вид спереди;
на фиг. 6 - изнашиваемый элемент, установленный на передней части основания в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, вид в разрезе по линии 6-6 на фиг. 2;
на фиг. 7 - вид в разрезе, подобный виду на фиг. 6, за исключением того, что изнашиваемый элемент показан без основания и стопора для лучшего понимания внутренней конструкции углубления в этом изнашиваемом элементе;
на фиг. 7А - разрез по линии 7А-7А на фиг. 7, на котором показано поперечное сечение рабочей секции изнашиваемого элемента;
на фиг. 7В - разрез по линии 7В-7В на фиг. 7, на котором показано сечение изнашиваемого элемента, когда он находится в контакте с грунтом во время операции выемки грунта;
на фиг. 7С - разрез по линии 7С-7С на фиг. 7, на котором показано поперечное сечение установочной секции изнашиваемого элемента;
на фиг. 8 - изнашиваемый элемент согласно изобретению, вид со стороны углубления.
Следует отметить, что различные части, показанные на чертежах, изображены не в масштабе.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение относится к изнашиваемым узлам 100 для землеройного оборудования, которые могут эффективно использоваться для выполнения дноуглубительных работ. В дальнейшем описании изобретение раскрывается, в первую очередь, на примере зуба земснаряда, предназначенного для крепления к фрезе земснаряда. Тем не менее, различные аспекты настоящего изобретения могут использоваться совместно с другими видами изнашиваемых узлов (например, с бандажами) и для других видов землеройного оборудования (например, для ковшей и т.д. строительного или добывающего оборудования и т.д.).
При описании узла 100 и/или его частей используются такие относительные понятия как "вверх", "вниз", "горизонтальный", "вертикальный", "передний", "задний" и т.п. Такие понятия не считаются существенными и используются только для упрощения описания. Ориентация изнашиваемого узла 100 во время землеройных работ и, в частности, во время работы земснаряда, может значительно изменяться. Эти относительные понятия следует интерпретировать с учетом ориентации изнашиваемого узла 100, показанного на фиг. 2, если не указано иначе.
Изнашиваемый узел 100 включает в себя основание 102, прикрепленное к фрезе земснаряда (или к другому к землеройному оборудованию), изнашиваемый элемент 104 и стопорную или соединительную систему 106 для разъемного крепления изнашиваемого элемента 104 к основанию 102 (фиг. 2 и 6). Стопорная или соединительная система может быть выполнена в виде известного стопорного устройства или штифта (не показано), но предпочтительно имеет конструкцию, описанную ниже.
Основание 102 (которое также может называться "переходником") включает в себя выступающую вперед переднюю часть 108, на которую устанавливается изнашиваемый элемент 104, и установочный конец 110 (фиг. 3), который крепится к плечу фрезы земснаряда (или другого землеройного оборудования). Основание 102 может быть отлито как часть плеча, приварено к плечу или прикреплено к нему механическими средствами. Например, основание 102 может быть образовано и прикреплено к фрезе, которая описана в документах US 4470210 a US 6729052, каждый из которых полностью включен сюда
посредством ссылки. Установочный конец 110 может иметь размеры и форму, препятствующие вращению относительно плеча фрезы и препятствующие непреднамеренному отсоединению узла 100 от плеча фрезы.
Изнашиваемый элемент 104 (который также называется "наконечником") зуба земснаряда содержит рабочую секцию 112 (которая также называется "головкой") в форме удлиненной узкой головки и установочную секцию 114, которая образует углубление 120 для размещения передней части 108 основания 102. Изнашиваемый элемент 104 поворачивается фрезой, так что он во время выполнения землеройных работ взаимодействует с грунтом, по существу, одинаково при каждом проходе. Изнашиваемый элемент 104 включает в себя рабочую сторону 122 и нерабочую сторону 124. Рабочая сторона 122 - это сторона, которая первой вступает в контакт с грунтом и проникает в него при каждом повороте фрезы. В изнашиваемом элементе по настоящему изобретению нерабочая сторона 124 имеет меньшую ширину, чем рабочая сторона 122 (т.е. вдоль плоскости, перпендикулярной продольной оси 128 изнашиваемого элемента 104, см. фиг. 7 и 7А) на протяжении рабочей секции 112 и, по меньшей мере, частично, на протяжении установочной секции 114 (см. также фиг. 7В и 7С). В некоторых вариантах выполнения нерабочая сторона 124 имеет меньшую ширину, чем рабочая сторона 122 по всей длине изнашиваемого элемента 104.
Как показано на фиг. 2 и 7А, по меньшей мере, рабочая секция 112 изнашиваемого элемента 104 в поперечном сечении предпочтительно имеет в основном трапецеидальную форму с рабочей стороной 122, ширина которой превышает ширину нерабочей стороны 124. Термин "трапецеидальная форма" относится к двумерной фигуре в плоскости, перпендикулярной продольной оси 128 изнашиваемого элемента 104. Во время выполнения землеройных работ из-за сужения изнашиваемого элемента 104 боковые стенки 130 и 132 следуют в зоне затенения за рабочей стороной 122, тем самым создавая незначительное сопротивление в процессе резки грунта (в настоящем описании это уменьшение сопротивления также называется "боковым ослаблением"). В некоторых конструкциях боковые стенки сближаются в направлении нерабочей стороны 124 под углом 8 примерно 16° (см. фиг. 7А); однако возможны и другие значения углов. Рабочая сторона 122, нерабочая сторона 124 и боковые стенки 130, 132 могут быть плоскими, криволинейными или могут иметь неправильную форму. Кроме того, могут использоваться нетрапецеидальные формы, обеспечивающие боковое ослабление.
Во время эксплуатации при выполнении землеройных работ изнашиваемый элемент 104 земснаряда проникает в грунт на определенную глубину при каждом проходе (т.е. при каждом обороте фрезы). В течение срока службы изнашиваемого элемента рабочий конец 112 в основном используется для проникания в грунт. Например, уровень грунта в одном цикле его выемки проходит в основном вдоль линии 7В-7В на фиг. 7 в центральной точке прохода. Поскольку в грунт проникает только рабочий конец 112, и поскольку рабочий конец 112 является относительно тонким, сопротивление, действующее во время операции выемки грунта, находится в допустимых пределах. Тем не менее, поскольку в грунт с высокой скоростью приникает большое количество зубьев земснаряда, потребность в энергии постоянно остается высокой, и уменьшение сопротивления даже на концевом участке 112 изнашиваемого элемента 104 является преимуществом, особенно во время прохода через скальную породу.
В некоторых предпочтительных конструкциях боковые стенки 130, 132 не только сближаются в направлении нерабочей стороны 124, но также и сконфигурированы таким образом, что они находятся в затененной зоне за рабочей стороной 122 в профиле выемки грунта, показанного на фиг. 7В. Термин "профиль выемки грунта" означает конфигурацию сечения проникающего в грунт участка изнашиваемого элемента 104 в плоскости, которая параллельна направлению перемещения в центральной точке прохода через грунт и латерально перпендикулярна продольной оси. Профиль выемки грунта является лучшим показателем сопротивления, действующего на изнашиваемый элемент 104 во время эксплуатации, чем строго поперечное сечение. Получение бокового ослабления в профиле выемки грунта зависит от угла, под которым боковые стенки сближаются в направлении нерабочей стороны, и осевого наклона или расширения поверхностей изнашиваемого элемента в обратном направлении. Согласно изобретению ширина в целом сужается от рабочей стороны 122 к нерабочей стороне 124, если смотреть на профиль выемки грунта в перспективе. Боковое ослабление в профиле выемки грунта предпочтительно продолжается через расчетные углы выемки грунта для фрезы, но преимущество может быть получено и в случае, если такое боковое ослабление предусмотрено, по меньшей мере, в отношении одного угла выемки грунта. Например, конфигурация сечения, показанного на фиг. 7В, представляет собой профиль выемки грунта для участка изнашиваемого элемента 104, проходящего через грунт. Как можно видеть, рабочий конец 112 имеет боковое ослабление в профиле выемки грунта, когда боковые стенки 130, 132 сближаются в направлении нерабочей стороны 124 для уменьшения сопротивления.
В случае износа рабочей секции 112 уровень грунта постепенно смещается назад, поэтому при каждом цикле выемки грунта через грунт проходят более удаленные от передней стороны участки большей толщины изнашиваемого элемента 104. Таким, образом, при износе рабочих элементов для перемещения фрезы требуется больше энергии. В конечном счете, рабочая секции 112 изнашивается так, что при каждом цикле выемки грунта через грунт будет проходить установочная секция 114 изнашиваемого элемента 104. По меньшей мере, в некоторых вариантах конструкции по настоящему изобретению установочная секция 114 имеет боковое ослабление, по меньшей мере, с переднего конца установочной секции
(фиг. 7С) и предпочтительно по всей установочной секции 114.
Как видно на фиг. 2. 6 и 7, размеры установочной секции 114 превышают размеры рабочей секции 112 с целью размещения передней части 108 в углублении 120 и обеспечения достаточной прочности при взаимодействии изнашиваемого элемента 104 и основания 102. Боковые стенки 130, 132 наклонены таким образом, что они сближаются в направлении нерабочей стороны 124. В этом примере наклон боковых стенок 130, 132 по линии 7С-7С составляет примерно 26° (фиг. 7С), но возможны и другие углы наклона. Как указано выше, требуемое боковое ослабление профиля выемки грунта зависит от соотношения между поперечным наклоном боковых стенок 130, 132 и осевым расширением изнашиваемого элемента 104.
Как отмечено выше, рабочая секция 112 может изнашиваться до такой степени, что участок установочной секции 114 может проходить через грунт во время вращения фрезы. При необходимости, по меньшей мере, в некоторых примерных конструкциях по этому изобретению сужение боковых стенок 130, 132 продолжается от переднего конца 134 к заднему концу 136 изнашиваемого элемента 104. Наличие бокового ослабления в установочной секции 114 способствует меньшему сопротивлению и, тем самым, требует меньше энергии для прохода через грунт. В свою очередь, уменьшенное сопротивление позволяет фрезе работать с изнашиваемыми элементами 104, изношенными до того места, где установочная секция 114 проникает в грунт. В наиболее типовых изнашиваемых элементах установочная секция не имеет трапецеидальной поперечной конфигурации с боковыми стенками, которые сближаются в направлении нерабочей стороны. Отсутствие бокового ослабления в профиле выемки грунта приводит к прикладыванию большого сопротивления к типовому изнашиваемому элементу, когда он проходит через грунт, особенно по сравнению изнашиваемым элементом 104 по настоящему изобретению. В случае большого сопротивления, создаваемого в этих условиях типовыми изнашиваемыми элементами, многие операторы будут заменять изнашиваемые элементы, когда установочные секции начнут проходить через грунт, даже если рабочие секции будут изношены неполностью. Принимая во внимание, по меньшей мере, несколько примеров по настоящему изобретению, изнашиваемые элементы 104 могут оставаться на основании до тех пор, пока рабочие секции 112 не износятся полностью по сравнению с типовыми изнашиваемыми элементами.
Изнашиваемый элемент 104 с боковым ослаблением в рабочей секции 112 и установочной секции 114, как описано выше, может использоваться с самыми различными конфигурациями передней части и углубления. Тем не менее, по меньшей мере, в некоторых примерных конструкциях по настоящему изобретению передний конец 1440 передней части 108 включает в себя обращенную вперед несущую или опорную поверхность 142, которая имеет трапецеидальную форму в поперечном сечении (фиг. 2-6). Аналогично, передний конец 150 углубления 120, образованного в изнашиваемом элементе 104, имеет ответную несущую или опорную поверхность 152 трапецеидальной формы, которая располагается у опорной поверхности 142 (фиг. 6, 7, 7С и 8). Несмотря на то, что опорные поверхности 142, 152 могут иметь любую необходимую форму (например, любую форму от полусферической до плоской или даже вогнутой), в некоторых примерных конструкциях по настоящему изобретению опорная поверхность 142 может немного изгибаться наружу (например, в качестве участка или дуги (или сегмента) или сферы), так чтобы ее центральная точка (или точка, расположенная рядом с центральной точкой) была самой передней точкой поверхности 142. В других примерах опорная поверхность 142 будет выпуклой или изогнутой относительно двух перпендикулярных осей. Опорная поверхность 152 может иметь форму, позволяющую ей сопрягаться или, по существу, сопрягаться с формой поверхности 142. Сопряжение закругленных (например, в виде сферического сегмента) фасонных опорных поверхностей 142 и 152 для восприятия основной нагрузки способствует удерживанию поверхностей 142 и 152 в контакте без наклона или смещения в случае изменения нагрузки на рабочую секцию 112 в процессе выполнения операции по выемке грунта (например, изменения с осевой на неосевую нагрузку и т.д.). Опорные поверхности 142, 152 могут быть плоскими, углубленными или иметь другие формы, если они надлежащим образом выдерживают предполагаемые осевые нагрузки для использования по назначению.
Передняя часть 108 включает в себя корпус 160. расположенный сзади переднего конца 140 (фиг. 3-5). Корпус 160 образован верхней поверхностью 162, нижней поверхностью 164 и боковыми поверхностями 166, 168. В некоторых примерных конструкциях поверхности 162-168 корпуса расходятся в заднем направлении таким образом, что передняя часть 108 продолжается наружу от переднего конца, при этом предусматривается более прочная передняя часть, выдерживающая воздействие вибрации при выполнении землеройных работ. Тем не менее, существует возможность, при которой друг от друга будет расходиться только верхняя и нижняя поверхности 162, 164, и боковые поверхности 166, 168 будут продолжаться в осевом направлении, по существу, параллельно друг другу. Углубление 120 имеет основной участок 180, расположенный сзади переднего конца 150 для размещения корпуса 160. Основной участок 180 включает в себя верхнюю стенку 182, нижнюю стенку 184 и боковые стенки 186, 188, которые, в общем, согласуются с поверхностями 162-168 корпуса, соответственно. По меньшей мере, в некоторых предпочтительных примерных конфигурациях по настоящему изобретению как корпус 160, так и основной участок 180 имеют трапецеидальную поперечную конфигурацию. Использование трапецеидальной формы преимущественно по длине передней части 108 и углубления 120 позволяет получить
четыре угла 170, 190, которые действуют как расположенные на некотором расстоянии выступы, препятствующие поворачиванию изнашиваемого элемента 104 относительно оси 128.
Кроме того, по меньшей мере, в нескольких примерных конструкциях по настоящему изобретению по меньшей мере одна из поверхностей 162-168 корпуса и стенок 182-188 углубления (и предпочтительно эти поверхности и стенки) будет иметь взаимно изогнутые конфигурации (см. фиг. 4, 5, 7, 7С и 8). Другими словами, в некоторых примерных конструкциях по настоящему изобретению поверхности 162168 корпуса предпочтительно являются вогнутыми и изогнутыми поперек, по существу, всей ширины для образования выемки 172 на каждой из четырех сторон корпуса 160. Аналогично, стенки 182-188 углубления предпочтительно являются выпуклыми и изогнутыми, по существу, по всей ширине для образования выступов 192, размещаемых в выемках 172. Предпочтительное изгибание поверхностей 162-168 передней части и стенок 182-188 углубления поперек, по существу, всей ширины обеспечивает увеличенное сопротивление вращению изнашиваемого элемента 104 относительно основания 102 во время эксплуатации и увеличивает сопротивление вертикальному и боковому нагружению наконечника во время выполнения землеройных работ. Выемки и выступы также будут уменьшать дребезжание изнашиваемого элемента 104 на основании во время вращения. Несмотря на то, что изогнутые поверхности 162168 и стенки 182-188 являются предпочтительными, другие конфигурации выемок и выступов, например описанные в патентной заявке США № 11/706,592, которая включена сюда посредством ссылки, также могут использоваться без отклонения от настоящего изобретения. Также могут использоваться и другие конструкции, препятствующие вращению.
Использование выемок 172 и выступов 192 и, в частности, тех, которые постепенно изгибаются и продолжаются, по существу, через всю ширину поверхностей 162-168 и стенок 182-188, облегчает сборку изнашиваемого элемента 104 на передней части 108, т.е. во время сборки выемки 172 и выступы 192 совместно направляют изнашиваемый элемент 104 в надлежащее собранное положение на передней части 108. Например, если изнашиваемый элемент 104 первоначально устанавливается на переднюю часть 108 и при этом не выровнен надлежащим образом с передней частью 108 во время крепления на передней части 108, зацепление выступов 192, размещаемых в выемках 172, будет иметь тенденцию к поворачиванию изнашиваемого элемента 104 в надлежащее положение выравнивания, когда изнашиваемый элемент подается назад на переднюю часть 108. Это совместное действие выемок 172 и выступов 192 значительно облегчает и ускоряет установку и регулировку углов 170 в углах 190. Также может быть использован ряд вариантов форм углубления 120 и передней части 108 при условии, что углубление 120 преимущественно сопрягается с формой передней части 108.
Как показано на различных фигурах (например, фиг. 2, 4, 5, 7, 7С и 8) одна или несколько поверхностей (например, верхняя поверхность, нижняя поверхность и боковые поверхности) у переднего конца 140 передней части 108 и передний конец углубления 120 могут иметь, в общем, криволинейную конфигурацию или конструкцию (например, непрерывно изгибающуюся от одного угла до следующего угла у опорных поверхностей 142 и 152 или рядом с ними), и углы также могут быть закруглены. По меньшей мере, некоторые из поверхностей, имеющие эту криволинейную конфигурацию или конструкцию, могут включать в себя криволинейный внутренний выступ (например, так чтобы углы этой поверхности были расположены наружу от центра этой поверхности относительно центра переднего конца 140 и 150 передней части 108 и углубления 120, соответственно). Дополнительные или альтернативные примеры выполнения передней части 108 и углубления 120 согласно изобретению более подробно будут описаны ниже.
Передний конец 140 передней части 108 включает в себя стабилизирующие поверхности 202, в частности включающие в себя верхнюю стабилизирующую поверхность 202а, нижнюю стабилизирующую поверхность 200b и две боковые стабилизирующие поверхности 202с, совместно продолжающиеся по периметру переднего конца 140 передней части 140. Эти стабилизирующие поверхности 202а, 202b, 202с предпочтительно образуют, в общем, трапецеидальную конфигурацию, хотя могут использоваться и другие формы. В предпочтительной конструкции верхняя стабилизирующая поверхность 202а имеет более короткую ширину, чем нижняя стабилизирующая поверхность 202b для сопряжения с наружным профилем изнашиваемого элемента 104. Разумеется, ориентация может быть противоположной, или могут быть предусмотрены другие относительные варианты размеров, необходимые для определенных применений. Аналогично, внутренние боковые стенки, образующие передний конец 150 углубления 120, включают в себя имеющие аналогичную форму и аналогично расположенные стабилизирующие поверхности 212а-212с, которые сопрягаются и контактируют со стабилизирующими поверхностями 202а-202с, соответственно. В этой показанной примерной конструкции передние стабилизирующие поверхности на передней части 108 и в углублении 120 обеспечивают передний стабилизирующий конец, расположенный рядом с опорными поверхностями 142 и 152 передней части 108 и углубления 120. Верхние и нижние стабилизирующие поверхности 202а, 202b, 212а и 212b продолжаются назад от соответствующих опорных поверхностей 142 и 152.
Передние стабилизирующие поверхности 202, 212 предпочтительно продолжаются в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси 128. Термин "по существу, параллельно", используемый здесь в этом контексте, включает в себя параллельные поверхности, а также поверхности, кото
рые расходятся назад от оси 128 под небольшим углом (например, приблизительно 1-7°) для изготовления или других целей. В первом предпочтительном варианте выполнения каждая передняя стабилизирующая поверхность 202, 212 отклоняется назад в осевом направлении под углом к оси 128 не более чем примерно на 5° и в некоторых случаях примерно на 2-3°. Передние стабилизирующие поверхности 202, 212 также предпочтительно окружают (или, по меньшей мере, по существу окружают) переднюю часть 108 и углубление 120 для повышения сопротивления неосевым нагрузкам. Однако преимущества могут быть получены и за счет образования только одной или нескольких верхних поверхностей 202а, 212а, нижних поверхностей 202b, 212b и боковых поверхностей 202с, 212с, продолжающихся в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси 128.
Все передние стабилизирующие поверхности 202 на переднем конце 140 передней части 108 предпочтительно снабжены поперечными внутренними выемками в поперечном направлении (см. фиг. 2 и 5). Аналогично, все передние стабилизирующие поверхности 212 на переднем конце 150 углубления 120 предпочтительно снабжены поперечными внутренними выступами. Соответствующие внутренние выемки и выступы позволяют каждой из стабилизирующих поверхностей 202, 212 противодействовать всем прикладываемым нагрузкам независимо от того, прикладываются ли нагрузки вертикально или горизонтально (например, противодействовать вертикальному и боковому нагружению). Например, когда направленная вверх нагрузка прикладывается вертикально к головке наконечника, этой нагрузке, по меньшей мере, частично оказывает противодействие нижняя стабилизирующая поверхность 212b, контактирующая с нижней стабилизирующей поверхностью 202b. Использование таких соответствующих выемок и выступов с переднего конца также повышает качество установки изнашиваемых элементов на основания таким же образом, как описано выше для выемок и выступов сзади передних концов 140. 150.
Задняя сторона передней части 108 включает в себя задние стабилизирующие поверхности 200, в частности включающие в себя верхнюю стабилизирующую поверхность 200а, нижнюю стабилизирующую поверхность 200b и две боковые стабилизирующие поверхности 200с, совместно продолжающиеся по периметру заднего конца передней части 108. Задние стабилизирующие поверхности 200 могут надлежащим образом противодействовать вертикальным и боковым нагрузкам, прикладываемым к изнашиваемому элементу 104, без тенденции к перемещению изнашиваемого элемента 104 от основания 102. Эти стабилизирующие поверхности 200а, 200b, 200с предпочтительно образуют, в общем, трапецеидальную конфигурацию по периметру передней части 108, хотя могут использоваться и другие формы. В предпочтительной конструкции верхняя стабилизирующая поверхность 200а является более узкой, чем нижняя стабилизирующая поверхность 200b для сопряжения с наружным профилем изнашиваемого элемента 104. Аналогично, внутренние боковые стенки углубления 120 включают в себя имеющие аналогичную форму и аналогично расположенные стабилизирующие поверхности 210а-210с, которые сопрягаются и контактируют со стабилизирующими поверхностями 200а-200с, соответственно. Разумеется, ориентация может быть противоположной, или могут быть предусмотрены другие относительные варианты размеров, необходимые для определенных применений. Кроме того, передняя и задняя стабилизирующие поверхности 200, 202, 210, 212 предпочтительно образуют расположенные на расстоянии зоны стабилизирующих поверхностей, каждая из которых продолжается вокруг по всему периметру передней части 108 и углубления или, по меньшей мере, по существу по всему периметру, как более подробно будет описано ниже.
В частности, все передние поверхности 162-168 с выемками 172 предпочтительно наклонены в осевом направлении, расширяются наружу и продолжаются с задней стороны для обеспечения прочности передней части 108 до тех пор, пока они не достигнут стабилизирующих поверхностей 200 передней части 108. Аналогично, все стенки 182-188 углубления с выступами 192 также расширяются и соответствуют поверхностям 162-168. Стенки 182-188 углубления также образуют задние стабилизирующие поверхности 210 и опираются на задние стабилизирующие поверхности 200. Задние стабилизирующие поверхности 200, 210, по существу, параллельны продольной оси 128. Как отмечено, выше, термин "по существу, параллельны", используемый здесь в этом контексте, включает в себя параллельные поверхности, а также поверхности, которые расходятся назад от оси 128 под небольшим углом (например, приблизительно 1-7°) для изготовления или другие целей. В первом предпочтительном варианте выполнения каждая передняя стабилизирующая поверхность 200, 210 отклоняется назад в осевом направлении под углом к оси 128 не более чем примерно на 7° и в некоторых случаях примерно на 2-3°. Задние стабилизирующие поверхности 200, 210 также предпочтительно окружают (или, по меньшей мере, по существу окружают) переднюю часть 108 и углубление 120 для повышения сопротивления неосевым нагрузкам. Однако преимущества могут быть получены и за счет образования таких стабилизирующих поверхностей 200, 210 только на одной или нескольких верхних, нижних и боковых поверхностях передней части 108 и углубления 120.
В то время как контакт между различными поверхностями углубления 120 и передней части 108, вероятно, будет иметь место во время выполнения землеройных работ, предполагается, что контакт между опорными поверхностями 142, 152, соответствующими передними стабилизирующими поверхностями 202, 212 и соответствующими задними стабилизирующими поверхностями 200, 210 будет обеспечи
вать основное противодействие прикладываемым нагрузкам к зубу и, таким образом, будет обеспечивать требуемую стабильность. Несмотря на то, что эти стабилизирующие поверхности 200, 202, 210, 212 могут быть образованы с относительно короткими осевыми удлинениями в продольном направлении 128, они могут иметь более длинные различные конструкции. Наличие стабилизирующих поверхностей, в частности передних стабилизирующих поверхностей 202 и 212, способствует выравниванию изнашиваемого элемента 104 во время его установки на переднюю часть 108.
Передние стабилизирующие поверхности и задние стабилизирующие поверхности 200, 210 предназначены для стабилизации изнашиваемого элемента 104 на передней части 108 и уменьшения напряжений в компонентах. Передние стабилизирующие поверхности 202, 212 у передних концов 140, 150 передней части 108 и углубления 120, соответственно, могут надежно противодействовать осевым и неосевым усилиям с задней стороны в направлении, противоположном нагрузкам, независимо от направления прикладывания нагрузок. Задние стабилизирующие поверхности 200, 210, служат дополнением к передним стабилизирующим поверхностям 202, 212 и обеспечивают уменьшение дребезжания с задней стороны изнашиваемого элемента 104 и надежное противодействие задним участкам изнашиваемого элемента 104, как описано в патенте США № 5,709,043, включенном сюда посредством ссылки. С учетом стабилизирующих поверхностей 200, 202, 210 и 212, продолжающихся по всему периметру передней части 108 и углубления 120 (или, по меньшей мере, по существу по всем периметрам этих элементов), они также могут противодействовать неосевым нагрузкам, прикладываемым в любом направлении.
Основная часть углубления 120 предпочтительно имеет, в общем, трапецеидальную поперечную конфигурацию для размещения сопрягаемой по форме передней части 108 (см. фиг. 7С и 9). В общем, трапецеидальная поперечная конфигурация углубления 120, в общем, соответствует, в общем, трапецеидальной поперечной конфигурации наружной стороны передней части 108. Это согласованное формообразование углубления 120 и наружной стороны передней части 108 обеспечивает максимальный размер передней части 108, которая может быть размещена в изнашиваемом элементе 104, облегчает изготовление изнашиваемого элемента 104 в процессе литья и повышает прочность с учетом весового соотношения. Однако может быть использовано множество других конфигураций.
В то время как стенки 162-168 передней части и стенки 182-188 углубления могут, в общем, иметь форму, позволяющую им сопрягаться друг с другом, по существу, по всей длине, предусмотрены предпочтительно один или несколько зазоров 220 вдоль среднего участка длины стенок 162-168 передней части и стенок 182-188 углубления, например как показано на фиг. 6, для улучшения контакта под нагрузкой вдоль передних и задних стабилизирующих поверхностей. Зазоры также могут быть предусмотрены вдоль других участков соединения. В примерной конструкции, показанной на фиг. 6, зазор 220 предусмотрен в центральной секции передней части и углубления между стабилизирующими поверхностями 200, 202, 210, 212 вдоль каждой из поверхностей, к которым относятся верхняя, нижняя и боковые поверхности. Эти зазоры 220 также могут обеспечивать более легкую установку передней части 108 в углубление 120, обеспечивать легкое извлечение передней части 108 из углубления 120 и уменьшать необходимость в жестких допусках или точности при изготовлении передней части 108 и углубления 120. Благодаря наличию передних и задних стабилизирующих поверхностей 200, 202, 210, 212 зазор (зазоры) 220 может быть относительно большим во избежание отсутствия какого-либо контакта (тем самым, поддерживаются требуемые расстояния плеча рычага между местами контакта). Наличие стабилизирующих поверхностей 200, 202, 210, 212 как с передней стороны, так и с; задней стороны передней части 108 и в углублении 120 изнашиваемого элемента 104 уменьшает относительное перемещение изнашиваемого элемента 104 и передней части 108 и увеличивает сроки службы этих компонентов.
Расположенные на расстоянии зоны передних и задних стабилизирующих поверхностей 200, 210 (и соответствующих поверхностей в углублении 120) позволяют узлу 100 эффективно противодействовать нагрузкам, прикладываемым во всех направлениях. Например, направленная вниз нагрузка L1, прикладываемая к переднему концу 134 изнашиваемого элемента 104 (см. фиг. 2), будет стремиться повернуть изнашиваемый элемент 104 и сместить его с передней части 108 в случае отсутствия достаточного противодействия. Таким нагрузкам в узле 100, в общем, оказывает противодействие передняя стабилизирующая поверхность 202 (например, верхняя поверхность 202а) и задняя стабилизирующая поверхность 200 (например, нижняя поверхность 200b) (и соответствующие стабилизирующие поверхности 212 и 210, предусмотренные в углублении 120). Аналогичным образом, боковым нагрузкам L2, прикладываемым к переднему концу 134, в общем, оказывает противодействие передняя стабилизирующая поверхность 202с с одной стороны и задняя стабилизирующая поверхность 200с с противоположной стороны (и соответствующие стабилизирующие поверхности 212 и 210, предусмотренные в углублении 120). Использование стабилизирующих поверхностей 200, 202, 210, 212 обеспечивает надежное противодействие таким нагрузкам без излишнего применения стопорной системы 106. Использование зон стабилизирующих поверхностей по всему периметру или большей его части обеспечивает улучшенную опору фактически во всех направлениях, что особенно важно при выполнении землеройных работ. Однако, если желательно, зоны стабилизирующих поверхностей не должны предусматриваться по всему периметру.
В предпочтительном варианте выполнения верхняя, нижняя и боковые поверхности передней части 108 и углубления 120 предпочтительно снабжены поперечными внутренними выемками на передней ча
сти 108 и поперечными внутренними выступами на углублении 120 по всей длине. Однако преимущества в отношении устойчивости, прочности и/или установки могут быть получены за счет обеспечения такой конфигурации только на передних концах 140, 150 передней части 108 и углубления 210, т.е. при различной форме передней части и углубления с задней стороны передних концов. Передние концы 140, 150 предпочтительно, как указано выше, также образованы со стабилизирующими поверхностями, которые продолжаются в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси 128, с поперечными внутренними выемками и выступами, но некоторые преимущества могут быть получены даже без этого предпочтительного осевого удлинения.
Для разъемного крепления изнашиваемого элемента 104 к основанию 102 может использоваться широкое разнообразие различных стопоров. В предпочтительном варианте выполнения стопор 106 размещен в отверстии 300 в изнашиваемом элементе 104, которое предпочтительно образовано в стенке нерабочей стороны 124, хотя оно может быть образовано в другом месте. Отверстие 300 предпочтительно имеет вытянутую форму в осевом направлении и включает в себя переднюю стенку 302, заднюю стенку 304 и боковые стенки 306, 308. Как более подробно будет описано ниже, стопор 106 установлен таким образом, чтобы он прижимался к задней стенке 304 отверстия 300. Вокруг отверстия 300 предусмотрен ободок 310 для защиты стопора 106 и для обеспечения дополнительной прочности. Ободок 310 также увеличен вдоль задней стенки 304 и продолжается в сторону от наружной поверхности с целью образования отверстия 312 для прохода стопора 106. Отверстие 312 стабилизирует положение стопора 106 и обеспечивает легкий доступ к нему для оператора.
Передняя часть 108 включает в себя упор 320, который выступает наружу от верхней стороны 162 передней части 108 для контакта со стопором 106. Упор 320 предпочтительно имеет заднюю поверхность с вогнутой криволинейной выемкой, в которой размещается передний конец стопора 106, удерживаемый там во время использования (см. фиг. 6); однако для контакта стопора с упором 320 могут использоваться другие конструкции. В примерной конструкции отверстие 300 является достаточно длинным, и нерабочая стенка 124 достаточно наклонена для обеспечения зазора для стопора 320, когда изнашиваемый элемент 104 установлен в передней части 108. При этом для прохода упора 320, при необходимости, в углублении 120 может быть предусмотрено освобождение или другие формы зазора. Кроме того, высту-пание упора 320 предпочтительно ограничивается наличием выемки 322 для размещения участка стопора 106. Предпочтительно упор 320 не включает в себя отверстие в передней части 108 с целью обеспечения более прочной и более надежной конструкции передней части.
Стопор 106 этой примерной конструкции может представлять собой линейный стопор, ориентированный, в общем, в осевом направлении, для удерживания изнашиваемого элемента 104 на основании 102 и плотного крепления изнашиваемого элемента 104 на основании 102. Использование линейного стопора, ориентированного в осевом направлении, увеличивает способность стопора 106 к плотному креплению изнашиваемого элемента 104 на основании 102, т.е. обеспечивается увеличенная длина крепления и жесткого удерживания опорных поверхностей 142 и 152 друг против друга (этот контакт поверхности [42 и поверхности 152 является одним из основных режимов контакта между изнашиваемым элементом 104 и передней частью 108 основания). В предпочтительной конструктивной схеме стопор 106 включает в себя резьбовой вал 324, имеющий передний конец и задний конец с головкой 326. гайкой 328, навернутой на вал 324, и пружиной 330. Пружина 330 предпочтительно образована из группы упругих дисков 332, изготовленных из вспененного материала, резины или другого упругого материала и разделенных проставками 334, которые предпочтительно имеют форму шайб. Для получения достаточного усилия, упругости и восприятия нагрузки могут использоваться составные диски. Проставки 334 изолируют упругие диски 332, так чтобы они функционировали как группа отдельных пружинных элементов. Проставки предпочтительно изготовлены из металла или металлических сплавов, но при необходимости они могут изготавливаться из других материалов, например из пластика. Кроме того, с учетом экономического фактора пружину 330 предпочтительной конструкции целесообразно изготавливать и собирать на валу 324. Однако могут использоваться пружины других типов. Для создания достаточной опоры у задней стенки 304 на заднем конце пружины 330 предпочтительно предусмотрена упорная шайба 336.
Вал 324 продолжается по центру через пружину 330, при этом на вал навертывается гайка 328. Передний конец вала 324 вставляется в выемку упора 320, так чтобы вал 324 опирался в упор 320. Задний конец стопора 106 продолжается через отверстие 312 в изнашиваемом элементе 104 для обеспечения пользователю доступа к стопору 106 снаружи отверстия 300. Вал 324 предпочтительно установлен под углом к оси 128 для более удобного доступа к головке 326. Пружина 330 устанавливается между задней стенкой 304 и гайкой 328, так чтобы она могла прикладывать усилие смещения к изнашиваемому элементу 104 во время крепления стопора 106. Отверстие 312 предпочтительно превышает размер головки 326, чтобы головка могла проходить через него во время установки стопора в узел 100. Отверстие 312 также может быть образовано в виде открытого паза для вставления вала 324 с верхней стороны. Вместо показанной головки 326 могут использоваться другие конструкции.
Во время эксплуатации изнашиваемый элемент 104 скользит по передней части 108, так чтобы передняя часть входила в углубление 120 (фиг. 2 и 6). Стопор 106 может временно удерживаться в отверстии 312 во время транспортировки, хранения и/или установки с помощью съемного контрящего элемен
та (например, с помощью простого замка для проволоки), крепиться рядом с валом снаружи отверстия 300, или он может быть установлен после крепления изнашиваемого элемента 104 на передней части 108. В любом случае вал 324 вставляется через отверстие 312 и его передний конец устанавливается в выемку упора 320. Стопор 106 устанавливается вдоль наружной стороны передней части 108, так чтобы в передней части 108 не требовалось никаких отверстий, пазов и т.п. для размещения стопора 106 с целью противодействия нагрузкам. Головка 326 навертывается и поворачивается с помощью инструмента для затягивания стопора 106 до сжимаемого состояния с целью удерживания изнашиваемого элемента 104 (т.е. вал 324 поворачивается относительно гайки 328, так чтобы передний конец прижимался к упору 320). Это перемещение, в свою очередь, обеспечивает перемещение гайки 328 с тыльной стороны у пружины 330, которая сжимается между гайкой 328 и задней стенкой 304. Затяжка стопора 106 обеспечивает плотное крепление изнашиваемого элемента 104 на передней части 108 (т.е. с контактированием передних опорных поверхностей 142, 152) для получения плотной пригонки и меньшего износа во время эксплуатации. Непрерывное поворачивание вала 324 обеспечивает дальнейшее сжимание пружины 330. Сжатая пружина 330 вынуждает изнашиваемый элемент перемещаться в обратном направлении, когда передняя сторона 108 и углубление 120 начинают изнашиваться. Устойчивость этой предпочтительной конструкции передней части 108 и изнашиваемого элемента 104 позволяет использовать осевой стопор 106, т.е. к стопору 106 не будут прилагаться никакие значительные изгибающие усилия, так чтобы высокий предел прочности на сжатие болта в осевом направлении мог использоваться для удерживания изнашиваемого элемента 104 на основании 102. Стопор 106 имеет небольшой вес, является безударным компонентом, легко изготавливается, не требует много места и не требует никаких отверстий в передней части 108.
В предпочтительной примерной конструкции по настоящему изобретению стопор 106 также включает в себя индикатор 340, устанавливаемый на вал 324 совместно с гайкой 328. Индикатор 340 может быть, например, пластиной, образованной из стали или другого жесткого материала, которая имеет боковые кромки, расположенные рядом с боковыми стенками отверстия 300, но не плотно в отверстии 300. Индикатор 340 включает в себя отверстие, в котором полностью или частично размещается гайка 328 для предотвращения вращения гайки 328, когда вал 324 поворачивается. Расположение боковых кромок индикатора 340 рядом с боковыми стенками отверстия 300 препятствует поворачиванию индикатора 340. Как вариант, при необходимости, индикатор 340 может иметь резьбовое отверстие, действующее в качестве гайки 328, при этом могут быть предусмотрены другие средства для удерживания гайки 328 и предотвращения ее поворачивания. При необходимости индикатор 340 также может быть установлен отдельно от гайки 328.
Индикатор 340 обеспечивает визуальную индикацию того, что вал был надлежащим образом затянут с целью прикладывания требуемого давления к изнашиваемому элементу 104 без создания чрезмерных напряжений на валу 324 и/или пружине 330. В возможной конструкции по настоящему изобретению индикатор 340 взаимодействует с маркером 342, установленным вдоль отверстия 300, например вдоль ободка 310 и/или внутренних боковых стенок отверстия. Маркер 342 предпочтительно установлен на ободке 210 вдоль одной или обеих боковых стенок, однако, возможны другие конструкции маркера. Маркер 342 может быть, например, выступом или конструкцией, которая является не только устройством индикации, так чтобы его можно было использовать при повторной затяжке стопора 106 после начала износа, а также во время начальной затяжки, когда все детали являются новыми.
Когда вал 324 поворачивается, и гайка 328 с тыльной стороны перемещается, индикатор 340 перемещается с тыльной стороны с гайкой 328 в отверстии 300. Когда индикатор 340 выравнивается с маркером 342, оператор будет осведомлен о том, что затяжка может быть остановлена. В этом положении стопор 106 прикладывает заданное давление к изнашиваемому элементу 104 независимо от износа передней части 108 и/или углубления 120. Таким образом, можно легко предотвратить недостаточную затяжку, так и чрезмерную затяжку. Как вариант, индикатор 340 можно не устанавливать, и вал 324 можно затягивать до заданной величины момента затяжки.
Большая поверхность контакта опорных поверхностей 142, 152 совместно с передней и задней стабилизирующими поверхностями 200, 202, 210, 212 и контакт между этими поверхностями и стопорными компонентами 106 (например, как описано выше) позволяют изнашиваемому элементу 104 и передней части 108 изнашиваться намного дольше, чем многим существующим системам (включая сюда износ в зонах опорных поверхностей), без необходимости ремонта с помощью сварки. Во многих случаях конечный пользователь, при необходимости, может модернизировать переднюю часть 108 вместо замены всего основания 102. Кроме того, независимо от износа на передней части 108 стопор 106 способствует относительно постоянному поддержанию усилий предварительной нагрузки, действующих со стороны изнашиваемого элемента 104 на переднюю часть 108 во время установки изнашиваемого элемента 104. Аспекты этого изобретения, включая сюда опорные поверхности 142, 152, передние и задние стабилизирующие поверхности 200, 202, 210, 212 и/или стопорные компоненты 106 (например, как описано выше), увеличивают устойчивость изнашиваемого элемента 104 на передней части 108 и уменьшают перемещение изнашиваемого элемента 104 на передней части 108, тем самым, уменьшая износ передней части и увеличивая срок ее службы.
Различные аспекты изобретения преимущественно используются совместно, обеспечивая оптимальные эксплуатационные характеристики и преимущества. Однако различные аспекты могут использоваться по отдельности, обеспечивая преимущества, свойственные каждому из них.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Изнашиваемый элемент (104) для землеройного оборудования, содержащий рабочую секцию (112) и установочную секцию (114), проходящие в основном вдоль продольной оси (128) изнашиваемого элемента (104), установочная секция (114) имеет углубление (120), предназначенное для размещения основания (102), прикрепленного к землеройному оборудованию, углубление (120) имеет передний стабилизирующий конец (150) и задний конец, причём передний стабилизирующий конец (150) находится перед задним концом, а при этом задний конец включает в себя несколько задних стабилизирующих поверхностей (210, 210а, 210b, 210с), а передний стабилизирующий конец (150) включает в себя опорную поверхность (152), выполненную с возможностью дополнять обращенную вперед опорную поверхность (142), выполненную на основании (102), верхнюю поверхность (212а), нижнюю поверхность (212b), первую боковую поверхность (212с) и вторую боковую поверхность (212с), каждая из которых продолжается в заднем направлении от опорной поверхности (152), причём каждая из первой боковой поверхности (212с), второй боковой поверхности (212с), а также верхней и/или нижней поверхности (212а, 212b) на переднем стабилизирующем конце имеет поперечный внутренний выступ (192), образованный стабилизирующими поверхностями (212а, 212b, 212с), которые проходят назад от опорной поверхности, (152) по существу, параллельно продольной оси (128) в осевом направлении элемента (104), при этом каждая из поверхностей, к которым относятся верхняя поверхность (212а), нижняя поверхность (212b), первая боковая поверхность (212с) и вторая боковая поверхность (212с), имеет криволинейную конфигурацию.
2. Изнашиваемый элемент (104) по п.1, в котором каждый поперечный внутренний выступ (192) проходит в задний конец углубления (120) и, по существу, вдоль всей протяженности углубления (120), при этом внутренний выступ (192) образован на передних стабилизирующих поверхностях (212а, 212b, 212с) переднего конца (150) возле опорной поверхности (152) и на задних стабилизирующих поверхностях (210 и 210с) заднего конца, которые проходят в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси (128).
3. Изнашиваемый элемент (104) по п.1 или 2, в котором верхняя поверхность углубления (120) и нижняя поверхность углубления (120) имеют поперечный внутренний выступ (192), ограниченный стабилизирующими поверхностями (212а и 212b), которые проходят в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси (128).
4. Изнашиваемый элемент (104) по п.1 или 2, в котором верхняя поверхность углубления (120) или нижняя поверхность углубления (120) имеют поперечный внутренний выступ (192), ограниченный стабилизирующими поверхностями (212а или 212b), которые проходят в осевом направлении, по существу, параллельно продольной оси (128).
5. Изнашиваемый элемент (104) по любому из пп.1-4, в котором каждый из внутренних выступов (192) является криволинейным и продолжается, по существу, поперек ширины переднего стабилизирующего конца.
6. Изнашиваемый узел (100) для землеройного оборудования, содержащий основание (102), прикрепленное к землеройному оборудованию; изнашиваемый элемент (104) по любому из предыдущих пунктов, который размещен на основании (102); и систему (106) зацепления для удерживания с возможностью разборки изнашиваемого элемента (104) на основании (102).
7. Изнашиваемый узел (100) по п.6, в котором основание (102) содержит переднюю часть (108), имеющую передний конец (140) с наружной конфигурацией, включающей в себя выемку (172), имеющую такую форму, чтобы вмещать каждый из внутренних выступов (192) углубления (120) изнашиваемого элемента (104), и опорную поверхность (142), которая контактирует с опорной поверхностью (152) изнашиваемого элемента (104).
8. Изнашиваемый узел (100) по п.6, в котором основание (106) содержит переднюю часть (108), имеющую передний конец (140) с наружной конфигурацией, имеющей такую форму, чтобы, по существу, соответствовать форме переднего конца (150) углубления (120) изнашиваемого элемента (104).
1.
1.
1.
1.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025917
025917
- 1 -
- 1 -
025917
025917
- 1 -
- 1 -
025917
025917
- 1 -
- 1 -
025917
025917
- 1 -
- 1 -
025917
025917
- 1 -
- 1 -
025917
025917
- 4 -
- 3 -
025917
025917
- 11 -
- 11 -
120
025917
025917
- 13 -
- 12 -
120
025917
025917
- 13 -
- 12 -
120
025917
025917
- 13 -
- 14 -