CN106687646A - 机具切割边缘磨损构件 - Google Patents
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Abstract
一种用于土方作业器具(60)的磨损构件(100)，其包括具有前部、后部、顶部、底部、内侧部和外侧部的主体(101)。磨损构件(100)包括在前部(102)上限定的前面(114)，该前面(114)具有前切口表面(119)、前下表面(117)和前上表面。磨损构件(100)包括在后部(104)上背离前面(114)的后面(127)。磨损构件(100)包括在前面(114)上的前切口(115)，该前切口(115)在前下表面(117)和前上表面之间限定前切口表面(119)。前切口表面(119)在内侧部(110)和外侧部(112)之间延伸并且从前上表面和前下表面(117)朝向后面(127)偏离。前下表面(117)和前上表面共面并且平行于前切口表面(119)和后面(127)。
Description
技术领域
本发明大体上涉及地面接合工具，并且更加具体地涉及在铲斗、铲以及与采矿和施工机械一起使用的其它作业工具上的地面接合工具。
背景技术
诸如拖拉机、推土机、反向铲、挖掘机、机动平土机、以及矿用卡车等不同类型的采矿和施工机器通常采用土方作业铲来移动和弄平被挖掘或者装载的泥土或者材料。在操作期间，土方作业铲频繁地经受与遇到的高度研磨材料的反复接触造成的极度磨损。土方作业铲以及在采矿和施工机械中使用的其它机具的更换可能成本高并且劳动强度大。
土方作业铲可以配备有地面接合工具(GET)(诸如，切割刀头、一套切割刀头或者其它磨损构件)以帮助防止铲和其它土方作业工具受到磨损。通常，磨损构件可以呈齿、边缘保护器、尖端、或者其它可移除部件的形式，这些部件可以附接至铲或者其它工具的出现最多损坏以及反复摩擦和冲击的区域。例如，呈边缘保护器形式的地面接合工具可以环绕机具的切割边缘以便帮助防止其受到过度磨损。
在这种应用中，可移除磨损构件可以经受来自研磨和反复冲击的磨损，同时帮助保护其可以安装的铲或者其它机具。当磨损构件因使用而被磨损时，可以将其移除并且以合理成本更换上新的磨损构件或者其它地面接合工具以便容许继续使用机具。通过用地面接合工具来保护机具并且在恰当时间间隔下更换磨损的地面接合工具，能够显著地节约成本和时间。
通过使用磨损构件来保护大型机器机具可实现的成本和时间节约可以通过如下方式进一步改进：在不显著地增加制作磨损构件所需材料的情况下增加磨损构件切断作业材料的能力以及延长磨损构件本身的使用寿命。目前已知的磨损构件(尤其是通过使用诸如国际标准化组织(ISO)等标准化构造来构造的磨损构件)可能遇到效率问题。通过ISO标准所构造的一些磨损构件遇到的一个问题是“滑雪效应”，即，新安装的磨损构件将仅仅掠过作业表面的顶部直到该磨损构件的足够部分已经被磨损掉影响恰当的作业表面穿透。本领域中一直存在对于改进磨损构件系统以提高磨损效率和切割效力，从而提高土方作业机械的效率和提高总体作业生产率的需要。
应理解，发明者制作该背景技术描述是为了帮助读者理解，并且不应认为该描述表示任何所指出的问题本身在本领域中都已经被认识到。尽管在一些方面和实施例中所描述的原理可以缓解其它系统中固有的问题，但应理解，所保护的创新的范围是由所附权利要求书来限定，而不是由任何所公开的特征解决本文指出的任何特定问题的能力来限定。
发明内容
在一个实施例中，本发明描述了一种用于土方作业机具的磨损构件。磨损构件包括具有前部、后部、顶部、底部、内侧部和外侧部的主体。磨损构件包括沿着前部和底部之间的前底界面的至少一部分限定的前底边缘，前底边缘沿着纵向轴线对准。磨损构件包括沿着前部和顶部之间的前顶界面的至少一部分限定的前顶边缘，其中前顶边缘大致上平行于前底边缘。磨损构件包括沿着内侧部和前部之间的前内侧界面的至少一部分限定的前内侧边缘和沿着外侧部和前部之间的前外侧界面的至少一部分限定的前外侧边缘。磨损构件包括在前部上限定的前面，前面在前内侧边缘、前外侧边缘、前顶边缘和前底边缘之间延伸。磨损构件还包括在前面中形成并由前上切口边缘和前下切口边缘界定的前切口，前上切口边缘设置在前顶边缘和前底边缘之间，并且前下切口边缘设置在前上切口边缘和前底边缘之间。磨损构件包括在前下切口边缘和前底边缘之间的前面上限定的前下表面，以及在前上切口边缘和前顶边缘之间的前表面上限定的前上表面。磨损构件包括前切口表面，该前切口表面由前下切口边缘和前上切口边缘之间的前切口限定。前切口表面在被限定为垂直于纵向轴线的法向轴线的方向上从前下表面和前上表面偏离。主体配置为安装到土方作业机具的安装边缘，使得前面面向背离土方作业机具的方向。
在另一个实施例中，本发明描述了一种用于土方作业机具的磨损构件。磨损构件包括具有前部、后部、顶部、底部、内侧部和外侧部的主体。磨损构件包括沿着前部和底部之间的前底界面的至少一部分限定的前底边缘，其中前底边缘沿着纵向轴线对准。磨损构件包括沿着前部和顶部之间的前顶界面的至少一部分限定的前顶边缘，其中前顶边缘大致上平行于前底边缘。磨损构件包括沿着内侧部和前部之间的前内侧界面的至少一部分限定的前内侧边缘。磨损构件包括沿着外侧部和前部之间的前外侧界面的至少一部分限定的前外侧边缘。磨损构件包括在前部上限定的前面，其中前面在前内侧边缘、前外侧边缘、前顶边缘和前底边缘之间延伸。磨损构件还包括在前面中形成并由前上切口边缘和前下切口边缘界定的前切口，前上切口边缘设置在前顶边缘和前底边缘之间，并且前下切口边缘设置在前上切口边缘和前底边缘之间。磨损构件包括在前下切口边缘和前底边缘之间的前面上限定的前下表面。磨损构件包括在前上切口边缘和前顶边缘之间的前表面上限定的前上表面，其中前上表面与前下表面大致共面。磨损构件包括由前下切口边缘和前上切口边缘之间的前切口限定的前切口表面。前切口表面在被限定为垂直于纵向轴线的法向轴线的方向上从前下表面和前上表面偏离。磨损构件包括沿着底部和后部之间的后底界面的至少一部分限定的后底边缘，其中后底边缘大致上平行于前底边缘。磨损构件包括沿着顶部和后部之间的后顶界面的至少一部分限定的后顶边缘，其中后顶边缘大致上平行于前顶边缘。磨损构件包括沿着前内侧部和后部之间的后内侧界面的至少一部分限定的后内侧边缘，以及沿着外侧部和后部之间的后外侧界面的至少一部分限定的后外侧边缘。磨损构件包括在后部上限定的后面。后面在后内侧边缘、后外侧边缘、后顶边缘和后底边缘之间延伸。后面大致上平行于前切口表面、前上表面和前下表面。主体配置为安装到土方作业机具的安装边缘，使得前面面向背离土方作业机具的方向。
在另一个实施例中，本发明描述了一种用于土方作业机具的磨损构件。磨损构件包括具有前部、后部、顶部、底部、内侧部和外侧部的主体。磨损构件包括在前部上限定的前面。前面包括前切口表面、前下表面和前上表面。磨损构件包括在后部上限定的并且大体上背离前面的后面。磨损构件包括在前面中形成并且在前下表面和前上表面之间限定前切口表面的前切口。前切口表面在内侧部和外侧部之间延伸，并且在朝向后面的方向上从前上表面和前下表面偏离。前下表面和前上表面大致上共面，并且前切口表面大致上平行于前下表面、前上表面和后面。
所公开的原理的其它以及替代方面和特征将从如下详细描述和附图中得到理解。如应理解的，与本文所公开的端部切割刀头有关的原理能够在其它和不同实施例中进行实施，并且能够在多个方面做出修改。相应地，应理解，前述一般描述和如下详细描述都仅仅是示例性的和说明性的并且不限制所附权利要求书的范围。
附图说明
图1是包括土方作业机具的实施例的机器的实施例的示意性侧面立视图，该土方作业机具包括根据本发明的原理所构造的磨损构件。
图2是图1的土方作业机具的正视图。
图3是根据本发明的原理所构造的磨损构件的实施例的左前透视图。
图4是图3的磨损构件的右后透视图。
图5是图3的磨损构件的右侧视图。
图6是根据本发明的原理所构造的磨损构件的另一个实施例的右前透视图。
图7是根据本发明的原理所构造的磨损构件的另一个实施例的右前透视图。
图8是根据本发明的原理所构造的图3的磨损构件的左前透视图，该磨损构件包括下磨损指示器凹槽。
图9是图8的磨损构件的右侧视图。
图10是根据本发明的原理所构造的磨损构件的另一个实施例的右前透视图，该磨损构件具有下磨损指示器凹槽。
图11是根据本发明的原理所构造的磨损构件的另一个实施例的右前透视图，该磨损构件具有下磨损指示器凹槽。
图12是根据本发明的原理所构造的磨损构件的另一个实施例的右前透视图。
图13是根据本发明的原理所构造的磨损构件的另一个实施例的右前透视图。
图14是图13的磨损构件的右侧视图。
图15是根据本发明的原理所构造的磨损构件的实施例的右前透视图，该磨损构件具有下磨损指示器凹槽和上磨损指示器凹槽。
图16是图15的磨损构件的右侧视图。
图17是图15的磨损构件在第一磨损构件寿命之后的右前透视图。
图18是图15的磨损构件在第二磨损构件寿命之后的右前透视图。
图19是根据本发明的原理所构造的磨损构件的另一个实施例的右前透视图，该磨损构件具有下磨损指示器凹槽和上磨损指示器凹槽。
图20是图19的磨损构件的右侧视图。
图21是图19的磨损构件在第一磨损构件寿命之后的右前透视图。
图22是图19的磨损构件在第二磨损构件寿命之后的右前透视图。
图23是根据本发明的原理的被安装至土方作业机具的图11的磨损构件的部分左前透视图。
图24是图23的磨损构件与作业表面接合的部分左侧视图。
图25是根据本发明的原理来构造的图19的磨损构件与作业表面接合的部分侧视图。
具体实施方式
本发明涉及地面接合工具组件和系统，具体地涉及用在各种类型的采矿机械、土方作业机械、以及施工机械中的土方作业机具磨损构件、切割刀头、或者切割边缘。图1示出了呈履带式拖拉机形式的机器50的实施例，机器50可以包括根据本发明的原理所构造的机具磨损构件100的实施例。除了其它用途之外，履带式拖拉机可以用于在多种地表采矿或者其它施工应用中移动且除去作业材料。
如在图1中示出的，机器50可以包括主体52，主体52具有用于容置机器操作员的驾驶室54。机器50还可以包括臂系统56，臂系统56在一端处枢转地连接至主体52或者底盘并且在相对的远端处支撑土方作业机具组件60。在实施例中，机具组件60可以包括任何合适的机具，诸如土方作业铲、或者可与磨损构件100一起使用的任何其它类型的合适装置。所图示的机器50还包括松土机组件62，松土机组件62具有与机具组件60相对的松土机64。松土机64可以用于切断或者打碎作业材料以将其移除。控制系统可以容置于驾驶室54中，其可以适于：允许机器操作员操纵和连上机具组件60和/或松土机组件62以进行采掘、挖掘、或者任何其它合适的应用。
图2示出了机具组件60的实施例。参照图2，机具组件60可以包括土方作业铲66，土方作业铲66可以具有安装边缘68，安装边缘68适于与地面或者其它挖掘或者作业表面接合。安装边缘68可以适于容纳多个磨损构件，包括中间切割刀头或者切割边缘900以及端部切割刀头300和500。端部切割刀头300和500分别可以在第一铲端部74处和第二铲端部72处被设置在安装边缘68上。在一些实施例中，安装至安装边缘68的第一铲端部74的端部切割刀头300可以与安装至安装边缘68的第二铲端部72的端部切割刀头500对称。在所图示的实施例中，中间切割边缘900可以沿着端部切割刀头300和500之间的安装边缘68进行安装。每个中间切割边缘900可以具有切割边缘76，切割边缘76可以在机器操作期间与作业材料接触。尽管图2图示了两个端部刀头300和500以及三个中间切割边缘900，但设想可以使用任何数量的不同形状和大小的端部刀头和中间切割边缘。在一些实施例中，设想不使用中间切割边缘，并且在其它实施例中，设想不使用端部刀头并且中间切割边缘从土方作业铲或者其它机具的第一端部跨越至第二端部。通过反复使用，磨损构件的端部切割刀头300和500、中间切割边缘900或者任何其它组合都可以经受磨损并且最终可以被更换以便允许进一步使用机具组件60。
尽管图1和图2图示了根据本发明的原理所构造的磨损构件的某些实施例与履带式拖拉机的铲一起使用，但许多其它类型的机具以及采矿和施工机械也可以受益于使用本文所描述的磨损构件。应理解，在其它实施例中，根据本发明的原理所构造的磨损构件可以用在多种其它机具和/或机器中。
图3至图5图示了磨损构件的实施例的视图，具体地图示了端部切割刀头100。如将讨论的，端部切割刀头100的特定几何结构可以提供增加的磨损寿命。参照图3至图4，端部切割刀头100可以由可以具有大体上梯形形状的主体101形成。主体101可以具有前部102、后部104、顶部106、底部108、内侧部110、以及外侧部112。每个相邻部分之间可以存在界面。具体地，前顶界面118可以存在于顶部106与前部102之间，并且前底界面120可以存在于前部与底部108之间。前外侧界面122可以存在于前部102与外侧部112之间，并且前内侧界面124可以存在于前部与内侧部110之间。外底界面126可以存在于底部108与外侧部112之间，并且内底界面128可以存在于内侧部110与底部108之间。此外，后外侧界面130可以存在于外侧部112与后部104之间，并且后内侧界面132可以存在于内侧部110与后部之间。后底界面134可以存在于后部104与底部108之间，并且后顶界面136可以存在于顶部106与后部之间。最后，在一些实施例中，外顶界面135可以存在于外侧部112与顶部106之间，并且内顶界面137可以存在于内侧部110与顶部之间。
在一些实施例中，多个安装孔109可以形成在主体101中，从而在主体的前部102与后部104之间产生通道。安装孔109可以适于容纳安装硬件，诸如螺栓、螺钉、铆钉、或者适于将端部切割刀头100固定至机具的其它安装工具。在一些实施例中，安装孔109可以埋入，以便在前部102上提供光滑齐平的表面。尽管图3至图4中图示的实施例示出了适于容纳六套安装硬件的六个安装孔109，但设想在其它实施例中可以使用任何数量的安装孔。还设想可以使用替代安装方法来将端部切割刀头100或者其它磨损构件安装至土方作业铲或者其它机具。
主体101上的每个界面可以限定一个或多个边缘，该一个或多个边缘可以在主体上限定表面。具体地，前顶边缘138可以沿着前顶界面118设置，并且前底边缘140可以沿着内侧部110与外侧部112之间的底界面120的至少一部分设置。前外侧边缘144可以沿着前顶边缘138与前底边缘140之间的前外侧界面122设置，并且前内侧边缘146可以沿着前顶边缘138与前底边缘140之间的前内侧界面124设置。此外，主体101可以包括：沿着前底边缘与后部104之间的外底界面126设置的外底边缘148、以及沿着前底边缘140与后部之间的内底界面128设置的内底边缘150。后外侧边缘152可以沿着后外侧界面130设置并且在顶部106与外底边缘148之间延伸，并且后内侧边缘154可以沿着顶部与内底边缘150之间的后内侧界面132设置。后顶边缘156可以沿着后顶界面136设置并且在外后边缘152与内后边缘154之间延伸，并且后底边缘158可以沿着外后边缘与内后边缘之间的后底界面134设置。进一步地，在一些实施例中，外顶边缘160可以沿着前顶边缘138与后顶边缘156之间的外顶界面135限定，并且内顶边缘162可以沿着前顶边缘与后顶边缘之间的内顶界面137限定。在一些实施例中，可以将多个边缘进行倒角以便形成主体101的圆边和圆角。然而，设想主体101的边缘可以具有尖角、成角斜面、或者任何其它合适的形状。
如在图3至图4中最佳地示出的，主体101的前部102可以限定前面114。前面114可以在前内侧边缘146、前外侧边缘144、前顶边缘138以及前底边缘140之间延伸。主体101可以配置为安装至土方作业机具60的安装边缘68以使前面114面向背离土方作业机具的方向。前面114可以包括前底边缘140与前顶边缘138之间的前下切口边缘116。前切口115可以形成在前面114中。前切口115可以由前下切口边缘116和前顶边缘138界定，并且切口表面119可以由前切口限定。前下表面117可以限定在前底边缘140与前下切口边缘116之间的前面114上，并且前切口表面119可以被限定在前下切口边缘与前顶边缘138之间的前面上。在某些实施例中，前下切口边缘116可以大致平行于前底边缘140，但也设想其它几何方位。前内侧边缘146可以包括：沿着内侧部110与前部102之间的前内侧界面124邻近前下表面117限定的内下前部141。过渡接缝121可以形成在前下切口边缘116与前顶边缘138之间的前面114中。前切口表面119可以包括：被限定在过渡接缝121与前下切口边缘116之间的前过渡切口部123，以及被限定在过渡接缝与前顶边缘138之间的前基切口部125。因此，在一些实施例中，前面114包括：前下表面117，前切口表面119的前过渡切口部123，以及前切口表面的前基切口部125。在某些实施例中，前基切口部125可以大致平行于前下表面117，并且过渡切口部123可以成角度地与这两个部分连接，从而使前基切口部在朝着后部104的方向上偏离前下表面。然而，也设想其它非平行表面方位。
主体101还可以包括在后部104上限定的后面127。后面127可以在后内侧边缘154、后外侧边缘152、后顶边缘156以及后底边缘158之间延伸。后面127可以包括：设置在后底边缘158与后顶边缘156之间的后下切口边缘129。后切口139可以形成在后面127中并且可以由后下切口边缘129和后顶边缘156界定。后面127可以进一步包括：可以被限定在后底边缘158与后下切口边缘129之间的后下表面131；以及可以由后下切口边缘与后顶边缘156之间的后切口139限定的后切口表面133。后切口表面133可以包括后过渡切口部149和后基切口部151。在一些实施例中，后基切口部151可以是大体上平坦的并且大致平行于前基切口部125。此外，在一些实施例中，后下表面131可以大致平行于前下表面117，但也设想其它非平行几何方位。
出于图示目的，附图指出了法向轴线80、横向轴线90、以及纵向轴线85，所有这些轴线被限定为彼此垂直。在图3至图5中，出于图示目的，使端部切割刀头100的主体101对准，以便使得前底边缘140被限定为大体上沿着纵向轴线85，并且内下前部141与横向轴线90对准。
现在参照图5，磨损构件100的某些尺寸特征之间的如下比率并不意在是穷举，而是仅仅是本文所公开的磨损构件的尺寸的几何比率的示例。主体101可以具有在前下表面117与后面127(或者更加具体地，后下表面131)之间沿着法向轴线80测量的主体厚度A。主体101可以具有被测量为前底边缘140与前顶边缘138之间沿着横向轴线90的距离的主体高度B。主体101可以具有在前底边缘140与过渡接缝121之间沿着横向轴线90测量的过渡接缝高度C。前下表面117可以具有被测量为前底边缘140与前下切口边缘116之间沿着横向轴线90的距离的前下表面高度D。后底边缘158可以具有沿着横向轴线90在前底边缘140与后底边缘158之间测量的后底边缘高度E。后下表面131可以具有沿着横向轴线90在前底边缘140与后下切口边缘129之间测量的后下表面高度F。后顶边缘156可以具有沿着横向轴线90在前顶边缘138与后顶边缘156之间测量的后顶边缘高度G。可以沿着法向轴线在顶剖视边缘190与后顶边缘156之间测量顶剖视深度H。可以沿着法向轴线80在底磨损边缘177与后底边缘158之间测量底剖视深度I。主体101可以具有沿着法向轴线80在前基切口部125与后基切口部151之间测量的切口厚度J。前面114中的前切口115可以具有被测量为前下表面117与前基切口部125之间沿着法向轴线80的距离的前切口深度K。
在一些实施例中，前下表面高度D与主体高度B之间的比率可以在约1∶10与约3∶10之间的范围内、或者在其它实施例中在约3∶20与约1∶5之间的范围内。在一些实施例中，前下表面高度D与主体高度B之间的比率可以为约1∶5、或者在其它实施例中为约3∶20。
在一些实施例中，前切口深度K与主体厚度A之间的比率可以在约1∶10与约1∶5之间的范围内、或者在其它实施例中在约2∶25与约4∶25之间的范围内。在一些实施例中，前切口深度K与主体厚度A之间的比率可以为约3∶22、或者在其它实施例中为约3∶25。
在一些实施例中，主体厚度A与切口厚度J之间的比率可以在一些实施例中在约1∶1至约2∶1之间的范围内、或者在其它实施例中在约1∶1与约3∶2之间的范围内、或者在其它实施例中在约5∶4与约3∶2之间的范围内。在一些实施例中，主体厚度A与切口厚度J之间的比率可以为至少约3∶2。在一些实施例中，主体厚度A与切口厚度J之间的比率可以为约11∶8、或者在其它实施例中为约5∶4。
在一些实施例中，后下表面高度F与主体高度B之间的比率可以在约1∶10与约1∶4之间的范围内、或者在其它实施例中在约3∶20与约1∶5之间的范围内。在一些实施例中，后下表面高度F与主体高度B之间的比率可以为约1∶5、或者在其它实施例中为约7∶40。
在一些实施例中，顶剖视深度H与主体厚度A之间的比率可以在约1∶2与约1∶1之间的范围内、或者在其它实施例中在约1∶2与约3∶5之间的范围内。在一些实施例中，顶剖视深度H与切口厚度J之间的比率可以在约3∶4与约1∶1之间的范围内、以及在其它实施例中在约7∶8与约1∶1之间的范围内、以及在其它实施例中在约13∶16与约13∶19之间的范围内。在一些实施例中，底剖视深度I与主体厚度A之间的比率可以在约3∶4与约1∶1之间的范围内、以及在其它实施例中在约7∶8与约1∶1之间的范围内、以及在其它实施例中在约19∶22与约22∶25之间的范围内。
通过增加磨损构件的使用寿命，同时尽可能地减少重量和材料，具有本文所述尺寸的磨损构件可以有助于使磨损构件的效率最大化。端部切割刀头100的各个实施例例如具有与主体深度A相比相对较窄的切口厚度J。这种深度和厚度比率可以尽可能地减少用于制造并未暴露在与作业表面反复刮擦和摩擦的区域(诸如切口区)内的磨损构件所用的材料。相反，暴露于作业表面的区域具有增加的厚度，以增加磨损寿命。也就是说，本文公开的许多磨损构件(诸如端部切割刀头100和切割边缘800)使最需要的区域(诸如端部切割刀头100的下部108)的材料最多，同时使暴露于较少损坏性使用的区域(诸如端部切割刀头100的顶部106)内的材料最少。
图6示出了磨损构件的另一个实施例，具体地是另一个端部切割刀头200，其与端部切割刀头100大致对称。端部切割刀头200可以由可具有大体上梯形形状的主体201形成。主体201可以具有前部202、后部204、顶部206、底部208、内侧部210和外侧部212。尽管端部切割刀头100的并非每个特征均表现在图6中的端部切割刀头200上，但应当理解，端部切割刀头200包括与端部切割刀头100在图3至图5中所述和所示的那些特征相似的特征。由于端部切割刀头200与端部切割刀头100大致对称，因此端部切割刀头200可以配置成设置在土方作业机具铲与端部切割刀头100相对的一端上。
图7示出了磨损构件的又一个实施例，具体地是端部切割刀头400的另一个实施例。端部切割刀头400可以由可具有大体上梯形形状的主体401形成。主体401可以具有前部402、后部404、顶部406、底部408、内侧部410和外侧部412。主体401可以包括在前部402上限定的前面414。与端部切割刀头100类似，前面414形成由下前切口边缘416和前顶边缘438界定的前切口415。前面414限定了前基切口部425和前下表面417。尽管端部切割刀头100的前面114的并非每个特征均表现在图7中的端部切割刀头400上，应当理解，端部切割刀头400的前面414包括与端部切割刀头100的在图3至图5中前面114上所述和所示的那些特征相类似的特征。尽管端部切割刀头400具有设置在后部404上的后面427，但是端部切割刀头400有别于端部切割刀头100和200，因为端部切割刀头400不包括在后面中形成的后切口。相反，后面427可以大致是平坦的，且大致平行于前面414的前基切口部425。
图8至图9示出了磨损构件的另一个实施例，具体地是另一个端部切割刀头300。端部切割刀头300类似于图3至图5中所示的端部切割刀头100，不同之处在于端部切割刀头300包括下磨损指示器凹槽381和下磨损面383。尽管端部切割刀头100的并非每个特征均表现在图8至图9中的端部切割刀头300上，但是应当理解，除了磨损指示器凹槽381和下磨损面383，端部切割刀头300还包括与图3至图5中相对于端部切割刀头100所述和所示的那些特征大致相同的特征。具体地，端部切割刀头300可以由可具有大体上梯形形状的主体301形成。主体301可以具有前部302、后部304、顶部306、底部308、内侧部310和外侧部312。
主体301可以另外包括前底边缘340，其沿着前部302和底部308之间的前底界面320的至少一部分限定。前底边缘340与纵向轴线85对准。前顶边缘338可以沿着前部302和顶部306之间的前顶界面318的至少一部分限定。前顶边缘338可以大致平行于前底边缘340，或大致与纵向轴线85对准。前内侧边缘346沿着内侧部310和前部302之间的前内侧界面324的至少一部分限定。前外侧边缘344可以沿着外侧部312和前部302之间的前外侧界面322的至少一部分限定。前面314可以限定在前部302上。前面314可以在前内侧边缘346、前外侧边缘344、前顶边缘338和前底边缘340之间延伸。前下切口边缘316可以设置在前顶边缘338和前底边缘340之间的前面314上。前下切口边缘316可以大致平行于前底边缘340。前切口315可以形成在前面314中，且由前下切口边缘316和前顶边缘338界定。前下表面317可以限定在前下切口边缘316和前底边缘340之间。前内侧边缘346可以包括内下前部341，内下前部341被限定为沿着内侧部310和前部302之间的前内侧界面324邻近前下表面317。另外，前切口表面319可以由前下切口边缘316和前顶边缘338之间的前切口315限定。前切口表面319可以沿着法向轴线80的方向偏离前下表面317。前切口过渡表面323可以被限定在前下表面317和前切口表面319之间。在一些实施例中，前下表面317可以大致平行于前切口表面319的至少一部分。
在图8至图9中，为了便于说明，将端部切割刀头300的主体301对准，使得前底边缘340大致沿着纵向轴线85限定，且内下前部341与横向轴线90对准。下磨损指示器凹槽381可以形成在与前底边缘340大致平行的前面314中。在一些实施例中，下磨损指示器凹槽381可以形成在前底边缘340和前下切口边缘316之间。尽管图8至图9示出的下磨损指示器凹槽381具有圆形软轮廓，但也可以设想其它轮廓形状，例如楔形或其它角度。下磨损面383可以限定在前底边缘340和下磨损指示器凹槽381之间。如图9所示，下磨损指示器高度L可以在前底边缘340和下磨损指示器凹槽381之间沿着横向轴线90进行测量。磨损指示器深度X可以在前底边缘340和下磨损指示器凹槽381的后面之间沿着法向轴线90进行测量。在一些实施例中，在前底边缘340和前顶边缘338之间沿着横向轴线测量的下磨损指示器高度L和主体高度B之间的比率可以在约1∶20到约1∶5的范围之内，或者在其它实施例中在约1∶10到约3∶25的范围之内。在一些实施例中，在前底边缘340和前顶边缘338之间沿着横向轴线测量的下磨损指示器高度L和主体高度B之间的比率可以至少是约1∶10。在一些实施例中，在前底边缘340和前顶边缘338之间沿着横向轴线测量的下磨损指示器高度L和主体高度B之间的比率可以是约13∶100或者在其它实施例中可以约是1∶10。在一些实施例中，磨损指示器深度X和主体厚度A之间的比率可以在约1∶20到约2∶5之间，或者在其它实施例中约在1∶10到约1∶5之间，或者在其它实施例中约在1∶8到约1∶6之间。在一些实施例中，磨损指示器深度X和主体厚度A之间的比率可以是约13∶100，或者在其它实施例中为约4∶25。
磨损指示器凹槽(诸如下磨损指示器凹槽381)在确定端部切割刀头300何时需要被更换为新的端部切割刀头或其它磨损构件中可以起到重要作用。在具有诸如图8至图9中的下磨损指示器凹槽381的实施例中，主体301可以配置为安装在土方作业机具上，以便将下磨损面383设置在土方作业铲的安装边缘和作业表面(诸如地面)之间。由于使用了配备端部切割刀头300的土方作业机具(诸如图3中所示的铲66)，底部308可以抵靠作业表面而逐渐磨损掉。当主体301被安装到土方作业机具上，使得下磨损面383被设置在铲的安装边缘和作业表面之间时，操作者或其它观察者可以容易地在视觉上观察到底部308何时已经磨损掉整个下磨损面383直到下指示器凹槽381。由于下磨损面383相对于作业表面被安装在安装边缘的下方，所以安装边缘不会被作业表面损坏，否则这其将导致土方作业机具的昂贵维修费用。采用视觉上可观察到的磨损指示器凹槽，诸如本文所述的那种，可以通过提供简单的方式来确定何时更换磨损构件，而无需对磨损构件上的磨损程度进行更详细的调查，从而有助于提高作业效率。另外，在特定操作模式下，前面314会经受与作业材料(诸如石料、岩石、泥土或其它材料)的严重磨擦接触。在此操作模式下，主体301的前部302上的材料可以磨损掉，从而使前面314劣化。在主体301的足够多的部分已经被磨损掉的某点处，磨损指示器凹槽(诸如下磨损指示器凹槽381)将不再区别于前面314。在该点处，操作者或另一观察者可以识别出磨损指示器无法再被看到，并确定是否更换磨损构件300。
图10示出了磨损构件的另一个实施例，具体地是另一个端部切割刀头500，其与端部切割刀头300大致对称。端部切割刀头500可以由可具有大体上梯形形状的主体501形成。主体501可以具有前部502、后部504、顶部506、底部508、内侧部510和外侧部512。尽管端部切割刀头300的并非每个特征均表现在图10中的端部切割刀头500上，但是应当理解，端部切割刀头500包括与端部切割刀头100在图3至图5中所述和所示的以及端部切割刀头300在图8至图9中所述和所示的那些特征相似的特征，包括下磨损指示器凹槽581和下磨损面583。由于端部切割刀头500与端部切割刀头300大致对称，因此端部切割刀头500可以配置成设置在与端部切割刀头300相对的土方作业机具铲的一端上。
图11示出了磨损构件的又一个实施例，具体地是端部切割刀头600的另一个实施例。端部切割刀头600可以由可具有大体上梯形形状的主体601形成。主体601可以具有前部602、后部604、顶部606、底部608、内侧部610和外侧部612。主体601可以包括在前部602上限定的前面614。与端部切割刀头300类似，前面614形成由下前切口边缘616和前顶边缘638界定的前切口615。前面614限定了前基切口部625和前下表面617。同样类似于端部切割刀头300，前面614可以包括下磨损指示器凹槽681和下磨损面683。尽管端部切割刀头300的前面314的并非每个特征均表现在图11中的端部切割刀头600上，但是应当理解，端部切割刀头600的前面614包括与端部切割刀头300在图8至图9中前面314上所述和所示的那些特征相类似的特征。尽管端部切割刀头600具有设置在后部604上的后面627，但是端部切割刀头600有别于端部切割刀头300和200，其原因至少是因为端部切割刀头600不包括在后面中形成的后切口。相反，后面627可以大致是平坦的，且大致平行于前面614的前基切口部625。
图23至图24示出了设置在土方作业机具(诸如土方作业铲66)的安装边缘68上的端部切割刀头600。如图24中所示，主体601安装在土方作业铲66上，使得下磨损面683被设置在安装边缘68和作业表面25(诸如泥土、砾石或任何其它合适的材料)之间。假想的作业表面线27表示主体601的底部604通过与作业表面25的反复接触而磨损掉之后的某点处的作业表面水平。如图所示，主体601可以设置成使得当作业表面水平达到下磨损指示器凹槽681的水平时，土方作业铲66的安装边缘68依然未与作业表面相接触。因此，当操作者或其它观察者识别出端部切割刀头600已经磨损到下磨损指示器凹槽683的水平时，可以更换端部切割刀头600，而没有损坏土方作业机具的风险。应当理解，尽管图24示出的端部切割刀头600具有下磨损指示器凹槽681，但可以设想本文公开的任何磨损构件的实施例中具有任何种类的磨损指示器凹槽，诸如端部切割刀头300、500、700，且切割边缘900、1000可以安装在诸如图24中所示的土方作业机具上并具有相同的效果。
图12示出了磨损构件的另一个实施例，具体地是端部切割刀头700的另一个实施例。端部切割刀头700可以由可具有大体上梯形形状的主体701形成。主体701可以具有前部702、后部704、顶部706、底部708、内侧部710和外侧部712。主体701可以包括前面714，其限定在前顶边缘738和前底边缘740之间的前部702上。与图8至图9中的端部切割刀头300相似，前面714可以包括设置在前底边缘740和前顶边缘738之间的下磨损指示器凹槽781。另外，前面714包括设置在前底边缘740和下磨损指示器凹槽781之间的下磨损面783。在一些实施例中，下磨损指示器凹槽781可以大致平行于前底边缘740，但也可以设想其它非平行的实施例。与端部切割刀头300、500不同，图12中所示的端部切割刀头700既不形成前切口也不形成后切口。相反，前面714大致是平坦的，并且可以大致平行于后部704上形成的后面727。应当理解，尽管在图12中未具体示出，但是与图8至图9的下磨损指示器凹槽381相关联的尺寸和比率也可以适用于图12中所示的下磨损指示器凹槽781。
图13至图14示出了磨损构件的另一个实施例的示意图，具体地是切割边缘800。正如将要讨论的，切割边缘800的具体几何形状可以提供更长的磨损寿命和多个使用寿命。参照图13至图14，切割边缘800可以由可具有大体上矩形形状的主体801形成。主体801可以具有前部802、后部804、顶部806、底部808、内侧部810和外侧部812。界面可以存在于每个相邻部分之间。具体地，前顶界面818可以存在于顶部806和前部802之间，并且前底界面820可以存在于前部和底部808之间。前外侧界面822可以存在于前部802和外侧部812之间，前内侧界面824可以存在于前部和内侧部810之间。外底界面826可以存在于底部808和外侧部812之间，内底界面828可以存在于内侧部810和底部808之间。另外，后外侧界面830可以存在于外侧部812和后部804之间，后内侧界面可以存在于内侧部和后部之间。后底界面834可以存在于后部804和底部808之间，后顶界面836可以存在于顶部806和后部之间。最后，在一些实施例中，外顶界面835可以存在于外侧部812和顶部806之间，内顶界面可以存在于内侧部810和顶部之间。
在一些实施例中，可以在主体801中形成多个安装孔809，以在主体的前部802和后部804之间形成通道。安装孔809可以用于容纳安装硬件，诸如螺栓、螺钉、铆钉、或适于将切割边缘800固定到机具上的其它安装工具。在一些实施例中，安装孔809可以埋入，以便在前部802上提供光滑齐平的表面。尽管图13中所示的实施例示出了适于容纳11套安装硬件的11个安装孔809，但可以设想在其它实施例中使用任何数量的安装孔。还可以设想使用替代安装方法来将切割边缘800或其它磨损构件安装到土方作业铲或其它机具上。
主体801上的界面可以限定一个或多个边缘，该一个或多个边缘可以在主体上限定表面。具体地，前顶边缘838可以沿着前顶界面818设置，前底边缘840可以沿着内侧部810和外侧部812之间的底界面820的至少一部分设置。前外侧边缘844可以沿着前顶边缘838和前底边缘840之间的前外侧界面822设置，前内侧边缘846可以沿着前顶边缘838和前底边缘840之间的前内侧界面824设置。另外，主体801可以包括沿着前底边缘和后部804之间的外底界面826设置的外底边缘848，以及沿着前底边缘840和后部之间的内底界面828设置的内底边缘850。后外侧边缘852可以沿着后外侧界面830设置，且可以在顶部806和外底边缘848之间延伸，后内侧边缘可以沿着顶部和内底边缘850之间的后内侧界面设置。后顶边缘856可以沿着后顶界面836设置，并在外后边缘852和内后边缘之间延伸，后底边缘858可以沿着外后边缘和内后边缘之间的后底界面834设置。进一步，在一些实施例中，外顶边缘860可以沿着前顶边缘838和后顶边缘856之间的外顶界面835限定，内顶边缘可以沿着前顶边缘和后顶边缘之间的内顶界面限定。在一些实施例中，可以将各个边缘进行倒角，以使主体801形成圆边和圆角。然而，可以设想主体801的边缘具有尖角、成角斜面或任何其它合适的形状。
如图13至图14中最佳所示，主体801的前部802可以限定前面814。前面814可以在前内侧边缘846、前外侧边缘844、前顶边缘838以及前底边缘840之间延伸。主体801可以配置成安装到土方作业机具66的安装边缘68上，使得前面814面向背离土方作业机具的方向。前面814可以包括前上切口边缘885和前下切口边缘816。前上切口边缘885可以设置在前顶边缘838和前底边缘840之间，前下切口边缘816可以设置在前上切口边缘885和前底边缘840之间。在特定实施例中，前下切口边缘816可以大致平行于前底边缘840，前上切口边缘885可以大致平行于前顶边缘838，但也可以设想其它几何方位。前切口815可以形成在前面814中，并由前上切口边缘885和前下切口边缘816界定。
前下表面817可以限定在前底边缘840和前下切口边缘816之间的前面814上，前上表面887可以限定在前上切口边缘885和前顶边缘838之间的前面814上。前切口表面819可以由前切口815限定在前面814上，并在前下切口边缘816和前上切口边缘885之间延伸。在一些实施例中，前切口表面819可以在沿着法向轴线朝向后部804的方向上偏离前下表面817和前上表面887。在一些实施例中，前上表面和前下表面可以大致共面。
前内侧边缘846可以包括内下前部841，内下前部841被限定为沿着内侧部810和前部802之间的前内侧界面824邻近前下表面817。下过渡接缝821可以形成于前下切口边缘816和前上切口边缘885之间的前面814中，上过渡接缝889可以形成于下过渡接缝821和前上切口边缘885之间的前面814中。前切口表面819可以包括被限定在下过渡接缝821与前下切口边缘816之间的下过渡切口部823，并且上过渡切口部891可以被限定在上过渡接缝889与前上切口边缘885之间。前基切口部825可以被限定在上过渡接缝889和下过渡接缝821之间。因此，在一些实施例中，前面814包括前下表面817、前切口表面819的下过渡切口部823、前切口表面的前基切口部825、上过渡切口部891、以及前上表面887。在某些实施例中，前基切口部825可以大致平行于前下表面817和前上表面887，上过渡切口部891和下过渡切口部823可以分别将前基切口部连接到前上表面887和前下表面817，使得前基切口部在朝向后部804的方向上偏离前上表面和前下表面。然而，也设想了其它非平行表面方位。
主体801还可以包括在后部804上限定的后面827。后面827可以在后内侧边缘、后外侧边缘852、后顶边缘856以及后底边缘858之间延伸。在一些实施例中，后面827可以大致平行于前下表面817和前上表面887，在一些实施例中，后面827可以大致平行于前下表面817、前上表面887、以及前切口表面819的前基切口部825。在一些实施例中，例如图14中所示的切割边缘800，至少一个凹陷893可以形成于后面827中并且在内侧部810和外侧部812之间延伸。尽管图14示出了四个凹陷893，但也可以设想具有其它数量(包括零)的凹陷的实施例。凹陷893可以形成于后面827中，以尽可能地减少用于形成主体801的重量和材料，而且确保足够的接触面可以用于切割边缘800，以便尤其是在安装边缘处接合土方作业机具。在一些实施例中，凹陷893被设置在后面827上，使得用于容纳安装硬件的安装孔809将切割边缘800安装在土方作业机具上，而不与凹陷893重叠。内底边缘850可以包括内底磨损边缘883，内底磨损边缘883被限定为沿着内底边缘邻近底磨损表面879并在前底边缘840和底磨损边缘877之间延伸。
底面875可以限定在底部808上。底面875可以在前底边缘840、后底边缘858、内底边缘850和外底边缘848之间延伸。底磨损边缘877可以设置在前底边缘840和后底边缘858之间的底面875上。底磨损边缘877可以在外底边缘848和内底边缘850之间延伸，且可以大致平行于前底边缘840和后底边缘858。底面875可以包括底磨损表面879，其可以限定在前底边缘840、底磨损边缘877、外底边缘848和内底边缘850之间延伸的底面上。底面875还可以包括底切割表面881，其可以限定在后底边缘848、底磨损边缘877、外底边缘848和内底边缘850之间延伸的底面上。
在一些实施例中，主体801可以配置成安装到土方作业机具的安装边缘68上，例如图2中所示的土方作业铲66，以便选择性地将主体的底部808设置在安装边缘和作业表面之间，或将主体的顶部806设置在安装边缘与作业表面之间。也就是说，因为切割边缘800大致是对称的，所以切割边缘可以从底部808被设置成接合作业表面的第一安装位置翻转到顶部806被设置成接合作业表面的第二安装位置。安装位置之间的这种灵活性使得切割钻头800具有两个磨损寿命，即第一磨损寿命和第二磨损寿命，从而增加每个磨损构件的效率和可用性。
在图13至图14中，为了便于说明，切割边缘800的主体801被对准，使得前底边缘840大致沿着纵向轴线85限定，且内下前部841与横向轴线90对准。内底磨损边缘883沿着法向轴线80对准。
现在参照图14，磨损构件800的某些尺寸特征之间的以下比率并不意在穷举，而仅仅是本文所公开的磨损构件的尺寸的几何比率的示例。主体801可以具有在前底边缘840和前顶边缘838之间沿着横向轴线90测量的主体高度M。前上表面887可以具有在前顶边缘838和前上切口边缘885之间沿着横向轴线90测量的前上表面高度N。前下表面817可以具有在前底边缘840和前下切口边缘816之间的沿着横向轴线90测量的前下表面高度O。主体801可以具有可在前下表面817和后面827之间沿着法向轴线80测量的下主体厚度P。主体801可以具有可在底磨损边缘877和后底边缘858之间沿着法向轴线80测量的剖视深度Q。主体还可以具有可在底磨损边缘877和后底边缘858之间沿着横向轴线90测量的剖视高度R。下过渡切口部823可以具有可在前下切口边缘816和下过渡接缝821之间沿着横向轴线90测量的下过渡高度S。前切口815可以具有可在前下表面817和切口表面819(具体地是切口表面的前基切口部825)之间沿着法向轴线80测量的前切口深度T。主体801还可以具有可在前切口表面819(具体地是前基切口部825)和后面827之间沿着法向轴线80测量的切口厚度W。主体801可以具有可在前上表面887和后面827之间沿着法向轴线80测量的上主体厚度Y。底磨损表面879可以具有可在前面814和底磨损边缘877之间沿着法向轴线80测量的底磨损边缘深度Z。
在一些实施例中，前下表面高度O与主体高度M之间的比率可以在约1∶10到约3∶10之间的范围内，或者在其它实施例中在约1∶5到约1∶4之间的范围内。在一些实施例中，前下表面高度O与主体高度M之间的比率可以至多是约3∶10，或者在其它实施例中至多是约1∶4。在一些实施例中，前下表面高度O与主体高度M之间的比率可以是约1∶5，或者在其它实施例中是约1∶4。
在一些实施例中，下主体厚度P和切口厚度W之间的比率可以在约1∶1和约3∶2之间的范围内，或在其它实施例中在约1∶1和约5∶4之间的范围内，在其它实施例中在约1∶1和约22∶19和约19∶16之间的范围内。在其它实施例中，下主体厚度P和切口厚度W之间的比率可以为至少约1∶1，或在其它实施例中至少约11∶10。在其它实施例中，下主体厚度P和切口厚度W之间的比率可以为约19∶16，或在其它实施例中约22∶19。
在一些实施例中，上主体厚度Y和切口厚度W之间的比率可以在约1∶1和约3∶2之间的范围内，或在其它实施例中在约1∶1和约5∶4之间的范围内，在其它实施例中在约1∶1和约22∶19和约19∶16之间的范围内。在其它实施例中，上主体厚度Y和切口厚度W之间的比率可以为至少约1∶1，或在其它实施例中至少约11∶10。在其它实施例中，上主体厚度Y和切口厚度W之间的比率可以为约19∶16，或在其它实施例中约22∶19。在一些实施例中，上主体厚度Y可以大致等于下主体厚度P。
在一些实施例中，前切口深度T和下主体厚度P之间的比率可以在约0∶1和约3∶10之间的范围内，或在其它实施例中在约1∶10和约1∶5之间的范围内，或在其它实施例中在约3∶19和约3∶22之间的范围内。在一些实施例中，前切口深度T和下主体厚度P之间的比率可以为至少约1∶10。在一些实施例中，前切口深度T和下主体厚度P之间的比率可以为约3∶19，在其它实施例中约3∶22。
在一些实施例中，底磨损边缘深度Z和下主体厚度P之间的比率可以在约0∶1和约3∶10之间的范围内，或在其它实施例中在约1∶10和约1∶5之间的范围内，或在其它实施例中在约3∶19和约3∶22之间的范围内。在一些实施例中，底磨损边缘深度Z和下主体厚度P之间的比率可以为至多约1∶5，或在其它实施例中至多约3∶20。在一些实施例中，底磨损边缘深度Z和下主体厚度P之间的比率可以为约3∶19，在其它实施例中约3∶22。
在一些实施例中，剖视高度R和剖视深度Q之间的比率可以在约1∶2和约1∶1之间的范围内，或在其它实施例中在约1∶2和约2∶3之间的范围内，在其它实施例中在约11∶16和约11∶19之间的范围内。在一些实施例中，剖视高度R和剖视深度Q之间的比率可以为至多约3∶5，在其它实施例中至多约2∶3。在一些实施例中，剖视高度R和剖视深度Q之间的比率可以为约11∶16，或在其它实施例中约11∶19。
应当理解的是，适用时，本发明关于切割边缘800所述的尺寸几何比率可以应用于本文所公开的任何其它磨损构件实施例。例如，尽管图8至图9中所示的端部切割钻头300没有明确地示出剖视高度R或剖视深度Q，但应当理解的是，端部切割钻头300的相似特征也可以具有所公开的几何关系和比率。
图15至图16示出了磨损构件的另一个实施例，具体是另一个切割边缘900。切割边缘900大致类似于图13至图14中所示的切割边缘800，不同之处在于切割边缘900另外可以包括下磨损指示器凹槽981和下磨损面983，以及上磨损指示器凹槽995和上磨损面997。切割边缘900可以由主体901形成，该主体可具有大体上矩形的形状。尽管并非切割边缘800的每个特征都表现在图15至图16中的切割边缘900上，但应当理解的是，除了上磨损指示器凹槽995和下磨损指示器凹槽981以及上磨损面997和下磨损面983，切割边缘900还包括与图13至图14中关于切割边缘800所述和所示的那些特征类似的特征。此外，切割边缘900的主体901可以包括下磨损指示器凹槽981和下磨损面983，以及上磨损指示器凹槽995和上磨损面997。具体地，切割边缘900可以由主体901形成，该主体可具有大体上矩形的形状。主体901可以具有前部902、后部904、顶部906、底部908、内侧部910和外侧部912。
主体901另外可以包括前底边缘940，其沿着前部902和底部908之间的前底界面920的至少一部分限定。前底边缘940和纵向轴线85对准。前顶边缘938可以沿着前部902和顶部906之间的前顶界面918的至少一部分限定。前顶边缘938可以大致平行于前底边缘940，或与纵向轴线85大致对准。前内侧边缘946沿着内侧部910和前部902之间的前内侧界面924的至少一部分限定。前外侧边缘944沿着外侧部912和前部902之间的前外侧界面922的至少一部分限定。前面914可以限定在前部902上。前面914可以在前内侧边缘946、前外侧边缘944、前顶边缘938和前底边缘940之间延伸。前下切口边缘916可以设置在前顶边缘938和前底边缘940之间的前面914上。前下切口边缘916可以大致平行于前底边缘940。前上切口边缘985可以设置在前顶边缘938和前下切口边缘916之间的前面914上。前上切口边缘985可以大致平行于前顶边缘938。前切口915可以形成在前面914中，并且可以由前下切口边缘916和前上切口边缘985界定。前下表面917可以限定在前下切口边缘916和前底边缘940之间，前上表面987可以限定在前上切口边缘985和前上边缘938之间。前内侧边缘946可以包括内下前部941，其沿着内侧部910和前部902之间的前内侧界面924邻近前下表面917限定。此外，前切口表面919可以由前切口915限定在前下切口边缘916和前上切口边缘938之间。前切口表面919可以沿着法向轴线80的方向朝向后部904从前下表面917和从前上表面987偏离。下过渡切口部923可以限定在前下表面917和前切口表面919之间，上过渡切口部991可以限定在前上表面987和前切口表面之间。在一些实施例中，前下表面917和前上表面987都可以大致平行于前切口表面919的至少一部分。在一些实施例中，前下表面917和前上表面987可以是共面的。
在图15至图16中，为了便于说明，将切割边缘900的主体901对准，使得前底边缘940被限定为大致沿着纵向轴线85，并且内下前部941和横向轴线90对准。下磨损指示器凹槽981可以形成在前面914中且大致平行于前底边缘940。在一些实施例中，下磨损指示器凹槽981可以形成在前底边缘940和前下切口边缘916之间。上磨损指示器凹槽995可以形成在前面914中且大致平行于前上边缘938。在一些实施例中，上磨损指示器凹槽995可以形成在前上边缘938和前上切口边缘985之间。尽管图15至图16示出了上磨损指示器凹槽995和下磨损指示器凹槽981具有圆形软轮廓，但也可以设想其它轮廓形状，例如楔形或其它角度。下磨损面983可以限定在前底边缘940和下磨损指示器凹槽981之间，上磨损面997可以限定在前顶边缘938和上磨损指示器凹槽995之间。
如图16所示，可以在前底边缘940和下磨损指示器凹槽981之间沿着横向轴线90测量下磨损指示器高度V，可以在前顶边缘938和上磨损指示器凹槽995之间沿着横向轴线90测量上磨损指示器高度U。在一些实施例中，上磨损指示器高度U大致等于下磨损指示器高度V。上磨损指示器凹槽981和下磨损指示器凹槽995可以具有磨损指示器深度X，其大致类似于上述下磨损指示器凹槽381的深度。可以在前底边缘940和下磨损指示器凹槽981或上磨损指示器器凹槽995的后面之间沿着法向轴线90测量磨损指示器深度X。
在一些实施例中，在前底边缘940和前顶边缘938之间沿着横向轴线测量，下磨损指示器高度V和主体高度M之间的比率可以在约1∶20和约1∶5之间的范围内，或在其它实施例中在约1∶10和约3∶25之间的范围内。在一些实施例中，在前底边缘940和前顶边缘938之间沿着横向轴线测量，下磨损指示器高度V和主体高度M之间的比率可以为至少约1∶10。在一些实施例中，在前底边缘940和前顶边缘938之间沿着横向轴线测量，下磨损指示器高度V和主体高度M之间的比率可以为约13∶100，或在其它实施例中约1∶10。在一些实施例中，磨损指示器深度X和主体厚度P之间的比率可以在约1∶20和约2∶5之间的范围内，或在其它实施例中在约1∶10和约1∶5之间的范围内，在其它实施例中在约1∶8和约1∶6之间的范围。在一些实施例中，磨损指示器深度X和主体厚度P之间的比率可以为约13∶100，或在其它实施例中约4∶25。
在一些实施例中，在前底边缘940和前顶边缘938之间沿着横向轴线测量，上磨损指示器高度U和主体高度M之间的比率可以在约1∶20和约1∶5之间的范围内，或在其它实施例中在约1∶10和约3∶25之间的范围内。在一些实施例中，在前底边缘940和前顶边缘938之间沿着横向轴线测量，上磨损指示器高度U和主体高度M之间的比率可以为至少约1∶10。在一些实施例中，在前底边缘940和前顶边缘938之间沿着横向轴线测量，上磨损指示器高度U和主体高度M之间的比率可以为约13∶100，或在其它实施例中约1∶10。
在一些实施例中，主体900可以被配置为安装到土方作业机具上，例如图2所示的土方作业铲66，以便选择性地将主体的底部908设置在安装边缘和作业表面之间，或将主体的顶部906设置在安装边缘和作业表面之间。换言之，因为切割边缘900是大致对称的，所以切割边缘可以从底部908设置为接合作业表面的第一安装位置翻转到顶部906设置为接合作业表面的第二安装位置。安装位置之间的这种灵活性使得切割钻头900具有两个磨损寿命，即第一磨损寿命和第二磨损寿命，从而增加每个磨损构件的效率和可用性。图17至图18示出了适用于切割边缘900的多个磨损寿命的示例。
图17示出了第一寿命之后的切割边缘900，在该第一寿命期间，主体901可以安装到土方作业机具上，使得下部908可以设置为接合作业表面。最后，在反复使用切割边缘900之后，底部908可以被磨损，使得整个下磨损面983被磨损掉，并且作业表面和下磨损指示器凹槽981齐平。观察到图17所示的磨损水平时，操作者或其它观察者可以停止操作，以便翻转切割边缘900而开始第二寿命。在第二寿命期间，主体901可以被安装在土方作业机具上，以便将主体901的顶部906设置为接合作业表面。图18示出了第二寿命后的切割边缘900。如图所示，顶部906和底部908都被磨损掉，达到没有留下下磨损面983或上磨损面997的程度。当操作者或其它观察者确定诸如切割边缘900等磨损构件已经完成其第二寿命时，可以从土方作业机具上移除完全磨损的磨损构件并更换新的切割边缘或其它磨损构件，以防止对土方作业机具造成损坏。
图19至图20示出了磨损构件的另一个实施例，具体地是切割边缘1000的另一个实施例。切割边缘1000可以由主体1001形成，该主体可具有大体上矩形的形状。主体1001可以具有前部1002、后部1004、顶部1006、底部1008、内侧部1010和外侧部1012。主体1001可以包括前面1014，其限定在前顶边缘1038和前底边缘1040之间的前部1002上。类似于图15至图16所示的切割边缘900，前面1014可以包括设置在前底边缘1040和前顶边缘1038之间的下磨损指示器凹槽1081和设置在前顶边缘1038和下磨损指示器器凹槽之间的上磨损指示器凹槽1095。此外，前面1014还包括设置在前底边缘1040和下磨损指示器凹槽1081之间的下磨损面1083和设置在前上边缘1038和上磨损指示器凹槽1095之间的上磨损面1097。在一些实施例中，下磨损指示器凹槽1081可以大致平行于前底边缘1040，上磨损指示器凹槽1095可以大致平行于前顶边缘1038，但是也可以设想有其它非平行的实施例。和切割边缘800、900不同，图19至图20所示的切割边缘1000没有前切口。相反，前面1014大致是平坦的，并且可以大致平行于形成在后部1004上的后面1027。应当理解的是，尽管在图20中未具体示出，与图15至图16的上磨损指示器凹槽995、下磨损指示器凹槽981相关的尺寸和比率也可应用于图19至图20所示的上磨损指示器凹槽1095、下磨损指示器凹槽1081。在一些实施例中，例如图20所示的切割边缘1000，至少一个凹陷1093可以形成在后面1027中并且在内侧部1010和外侧部1012之间延伸。尽管图20示出了四个凹陷1093，但也可以设想具有包括零在内的其它数量的凹陷的实施例。
主体1001还可以包括底面1075，其限定在底部1008上。底面可以在前底边缘1040、后底边缘1058、内底边缘和外底边缘1048之间延伸。底磨损边缘1077可以设置在底面1075上，位于前底边缘1040和后底边缘1058之间，并且可以在外底边缘1048和内底边缘或内侧部1010之间延伸。底磨损边缘1077可以大致平行于前底边缘1040和后底边缘1058。底磨损表面1079可以限定在前底边缘1040和底磨损边缘1077之间的底面1075上。底剖视表面1081可以限定在后底边缘1058和底磨损边缘1077之间的底面1075上。
图25示出了和作业表面25接合的切割边缘1000。尽管图25中未示出，但应当理解的是，切割边缘1000可以安装到土方作业机具上，以使如图所示的切割边缘1000相对于作业表面25定位。参照图25，底剖视表面角AA可以测量为底剖视表面1081和后面1027之间的钝角。在一些实施例中，底剖视表面角AA可以为至多约150度。在其它实施例中，底剖视表面角AA可以在约90度和约150度之间的范围内。在一些实施例中，底剖视表面角AA可以在约135度和约150度之间的范围内。在其它实施例中，底剖视表面角AA可以在约140度和约145度之间的范围内。在其它实施例中，底剖视表面角AA可以为约143度。
主体1001可以被配置为安装到土方作业机具的安装边缘上，以接合作业表面25。这样安装时，可以在底剖视表面1081和作业表面25之间测量剖视作业表面角BB。在一些实施例中，剖视作业表面角可以小于约3度，在其它实施例中小于约2度。此外，当主体1001安装到如图25所示的土方作业机具上时，可以在后面1027和作业表面25之间测量后面表面角CC。在一些实施例中，后面表面角CC可以在约40度和约60度之间的范围内，或在另一个实施例中约45度和约60度之间的范围内。在一些实施例中，后面表面角CC可以为约47度，在其它实施例中可以为约57度。
磨损角DD可以测量为沿着前面1014所限定的前面平面和沿着底剖视表面1081所限定的剖视表面平面之间的锐角。在一些实施例中，磨损角DD可以为至少约30度。在其它实施例中，磨损角DD可以在约30度和约90度之间的范围内。在一些实施例中，磨损角DD可以在约30度和约45度之间的范围内。在其它实施例中，磨损角DD可以在约35度和约40度之间的范围内。在其它实施例中，磨损角DD可以为至少约37度。
已经发现，上述关于切割边缘1000的尺寸、比率和角度在增加采用那些尺寸的磨损构件(例如端部切割钻头或切割边缘)的磨损寿命方面产生令人惊讶的积极效果。已经发现，与ISO及其它标准相比，底磨损表面1079的减小的厚度提高了磨损构件(例如切割边缘1000)切入作业表面的能力。此外，减小底剖视表面角AA以及减小底磨损边缘深度Z可以减少作业表面上的滑动或“滑雪效应”，特别是当最近安装了磨损构件时更是如此。同时，通过增加底剖视表面角AA来减小剖视作业表面角BB使磨损材料增加，以尽可能早地接合作业表面。这允许切割边缘、端部切割钻头或其它磨损构件更有效地切入作业表面，并增加了在需要切换磨损构件时的操作时间，从而提高作业效率。
应当理解的是，适用时，本发明关于切割边缘1000所述的尺寸几何比率可以应用于本文公开的任何其它磨损构件。例如，尽管图8至图9中所示的端部切割钻头300没有明确地示出底剖视表面角高度AA，但应当理解的是，端部切割钻头300的相似特征也可以包括所公开的几何关系和比率。
图21至图22示出了适用于切割边缘1000的多个磨损寿命的示例。图21示出了第一寿命之后的切割边缘1000，在该第一寿命期间，主体1001可以被安装到土方作业机具上，使得下部1008设置为接合作业表面。最终，在反复使用切割边缘1000之后，底部1008可以被磨损，使得整个下磨损面1083被磨损掉，而作业表面和下磨损指示器凹槽1081齐平。观察到图21所示的磨损水平时，操作者或其它观察者可以停止操作，以便翻转切割边缘1000而开始第二寿命。在第二寿命期间，主体1001可以被安装在土方作业机具上，以便将主体1001的顶部1006设置为接合作业表面。图22示出了第二寿命后的切割边缘1000。如图所示，顶部1006和底部1008都被磨损掉，达到没有留下下磨损面1083或上磨损面1097的程度。当操作者或其它观察者确定诸如切割边缘1000等磨损构件已经完成其第二寿命时，可以从土方作业机具上移除完全磨损的磨损构件并更换新的切割边缘或其它磨损构件，以防止对土方作业机具造成损坏。
工业实用性
本文所述的磨损构件的工业应用应当从以上描述变得显而易见。本发明可以适用于利用用于挖掘、铲土、平整、采掘或涉及接合地面或其它作业材料的任何其它适合应用的土方作业机具的任何机器。在用于这种应用的机器中，端部切割钻头、切割边缘和其它类型的地面接合工具可能快速磨损并需要更换。
因此，本发明可以适用于许多不同的机器和环境。本发明磨损构件的一个示例性使用可以是在采矿应用中使用，其中机器机具通常可以用于长时间地切割、铲除、挖掘或清除各种作业材料(包括岩石、砾石、沙子、泥土和其它材料)并且停机时间少。在这种应用中，尽可能增加磨损构件的磨损寿命同时尽可能减少土方作业机具损坏的风险可以有利于使得作业效率最大化。如上所述，本发明具有可以增加磨损构件的磨损寿命同时帮助确定改变或旋转土方作业机具上的磨损构件的适当时间的特征。
应当理解的是，前面的描述提供了所公开的系统和技术的示例。但是，可以设想的是，本发明的其它实施方式可在细节上和前述示例不同。所有对本发明或其示例的引用均旨在参照在该点所讨论的具体示例，并非旨在更广泛地暗示对本发明的范围的任何限制。关于某些特征的差别和褒贬的所有语言旨在指示对这些特征缺少优选性，但不是将其完全排除在本发明的范围之外，除非另有说明。
除非本文另有说明，否则本文中对数值范围的叙述仅旨在用作单独引用落入该范围内的每个单独数值的快捷方法，并且每个单独数值被并入本说明书中，如同其在本文中被分别引用一样。本文所述的所有方法可以任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或者上下文明显矛盾。
因此，本发明包括适用法律所允许的所附权利要求书中所述的主题的所有修改和等同方案。此外，除非本文另有说明或和上下文明显矛盾，否则本发明包括上述元件在其所有可能变型中的任何组合。
Claims (10)
1.一种用于土方作业器具(60)的磨损构件(100)，所述磨损构件(100)包括：
主体(101)，其具有前部、后部、顶部、底部、内侧部和外侧部；
前底边缘(140)，其沿着所述前部(102)和所述底部(108)之间的前底界面(120)的至少一部分限定，所述前底边缘(140)沿着纵向轴线(85)对准；
前顶边缘(138)，其沿着所述前部(102)和所述顶部(106)之间的前顶界面(118)的至少一部分限定，所述前顶边缘(138)大致上平行于所述前底边缘(140)；
前内侧边缘(146)，其沿着所述内侧部(110)和所述前部(102)之间的前内侧界面(124)的至少一部分限定；
前外侧边缘(144)，其沿着所述外侧部(112)和所述前部(102)之间的前外侧界面(122)的至少一部分限定；
前面(114)，其限定在所述前部(102)上，所述前面(114)在所述前内侧边缘(146)、所述前外侧边缘(144)、所述前顶边缘(138)以及所述前底边缘(140)之间延伸；以及
前切口(115)，其形成在所述前面(114)中并由前上切口边缘(177)和前下切口边缘(116)界定，所述前上切口边缘(177)设置在所述前顶边缘(138)和所述前底边缘(140)之间，并且所述前下切口边缘(116)设置在所述前上切口边缘(177)和所述前下切口边缘(140)之间；
前下表面(117)，其限定在所述前下切口边缘(116)和所述前底边缘(140)之间的所述前面(114)上；
前上表面，其限定在所述前上切口边缘(177)和所述前顶边缘(138)之间的前表面上；
前切口表面(119)，其由所述前下切口边缘(116)和所述前上切口边缘(177)之间的所述前切口(115)限定，所述前切口表面(119)在沿着被限定为垂直于所述纵向轴线(85)的法向轴线(80)的方向上偏离所述前下表面(117)和所述前上表面；
其中所述主体(101)被配置为安装到所述土方作业器具(60)的安装边缘(68)，使得所述前面(114)面向背离所述土方作业器具(60)的方向。
2.根据权利要求1所述的磨损构件(100)，其中所述前上表面和所述前下表面(117)大致共面。
3.根据权利要求1所述的磨损构件(100)，其中横向轴线(90)被限定为垂直于所述纵向轴线(85)和所述法向轴线(80)二者，且其中在所述前底边缘(140)和所述前下切口边缘(116)之间沿着所述横向轴线(90)测量的前下表面(117)高度，与在所述前底边缘(140)和所述前顶边缘(138)之间沿着所述横向轴线(90)测量的主体(101)高度的比率在约1∶10和约3∶10之间的范围内。
4.根据权利要求1所述的磨损构件(100)，其中横向轴线(90)被限定为垂直于所述纵向轴线(85)和所述法向轴线(80)二者，且其中在所述前顶边缘(138)和所述前上切口边缘(177)之间沿着所述横向轴线(90)测量的前上表面高度，与在所述前底边缘(140)和所述前顶边缘(138)之间沿着所述横向轴线(90)测量的主体(101)高度的比率在约1∶10和约3∶10之间的范围内。
5.根据权利要求4所述的磨损构件(100)，其中在所述前底边缘(140)和所述前下切口边缘(116)之间沿着所述横向轴线(90)测量的所述前下表面(117)高度大致上等于所述前上表面高度。
6.根据权利要求1所述的磨损构件(100)，其进一步包括：
后底边缘(158)，其沿着所述底部(108)和所述后部(104)之间的后底界面(134)的至少一部分限定，所述后底边缘(158)大致上平行于所述前底边缘(140)；
后顶边缘(156)，其沿着所述顶部(106)和所述后部(104)之间的后顶界面(136)的至少一部分限定，所述后顶边缘(156)大致上平行于所述后底边缘(158)；
后内侧边缘(154)，其沿着所述前内侧部(110)和所述后部(104)之间的后内侧界面(132)的至少一部分限定；
后外侧边缘(152)，其沿着所述外侧部(112)和所述后部(104)之间的后外侧界面(130)的至少一部分限定；以及
后面(127)，其限定在所述后部(104)上，所述后面(127)在所述后内侧边缘(154)、所述后外侧边缘(152)、所述后顶边缘(156)，以及所述后底边缘(158)之间延伸。
7.根据权利要求6所述的磨损构件(100)，其中所述前内侧边缘(146)包括沿着所述内侧部(110)和所述前部(102)之间的所述前内侧界面(124)邻近所述前下表面(117)限定的内下前部(141)，所述内下前部(141)与被限定为垂直于所述纵向轴线(85)和所述法向轴线(80)二者的横向轴线(90)对准。
8.根据权利要求7所述的磨损构件(100)，其中所述后面(127)大致上平行于所述前下表面(117)和所述前上表面二者。
9.根据权利要求8所述的磨损构件(100)，其中在所述前下表面(117)和所述后面(127)之间沿着所述法向轴线(80)测量的下主体(101)厚度，与在所述前切口表面(119)和所述后面(127)之间沿着所述法向轴线(80)测量的切口厚度的比率在约1∶1和约3∶2之间的范围内。
10.根据权利要求8所述的磨损构件(100)，其中在所述前上表面和所述后面(127)之间沿着所述法向轴线(80)测量的上主体(101)厚度大致上等于在所述前下表面(117)和所述后面(127)之间沿着所述法向轴线(80)测量的下主体(101)厚度。
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