CN114423913B - 一种用于移除磨损构件的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于从地面接合表面(20)移除磨损构件(26)的装置(40)，所述装置(40)包括：主体(42)，所述主体具有空腔(44)和磨损构件接合部分(46)，当所述磨损构件(26)延伸到所述空腔(44)中时，所述磨损构件接合部分(46)接合所述磨损构件(26)；抓持器(50)，所述抓持器能够相对于所述主体(42)运动，所述抓持器(50)具有支撑构件(52)，所述支撑构件能够抵靠所述地面接合表面(20)的一部分，从而提供从所述地面接合表面(20)到所述磨损构件接合部分(46)的负载路径；以及第一致动器(56)，所述第一致动器连接至所述抓持器(50)和所述主体(42)，以向所述抓持器(50)施加力，从而促使所述抓持器(50)相对于所述主体(42)运动，使得当所述支撑构件(52)抵靠所述地面接合表面(20)时，所述抓持器(50)相对于所述主体(42)的运动将所述磨损构件(26)从所述地面接合表面(20)移除。

Description

一种用于移除磨损构件的装置

相关申请

本申请要求澳大利亚临时专利申请No.2019903528的优先权，该专利申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及用于移除磨损构件的方法和装置。

背景技术

例如铲斗、铲子、正铲、挖掘机、斗轮挖掘机之类的挖掘设备通常配备有磨损构件，也称为地面接合工具(“GET”)。除其他任务外，磨损构件还牺牲性地保护挖掘设备使其免受挖掘设备的操作所造成的磨损和破坏。在使用中，磨损构件受到磨损和破坏(在不具有磨损构件的情况下，这些磨损和破坏由挖掘设备来承受)，因此必须定期或不定期地更换磨损构件。

磨损构件通常安装在挖掘设备的地面接合表面上，并用保持器进行固定。根据挖掘设备的类型，磨损构件可以安装在适配器上并用保持器进行固定，适配器又安装在挖掘设备的地面接合表面上并用适配器保持器进行固定。与磨损构件类似，需要定期或不定期地更换适配器。

由于磨损构件和/或适配器的重量很大(通常在50千克以上)，因此移除这些部件是危险的手动过程。此外，在使用过程中，适配器和磨损构件可能由于施加在磨损构件上的力而被楔入或无意中摩擦焊接到接触区域中。磨损构件和适配器还可能被灰尘、泥浆和微粒覆盖，需要用大锤多次敲打才能让进入袋状几何形状内部的细屑松动。

虽然移除锁定系统(即保持器)通常是不用锤的，但从齿或适配器的配合部件上移除齿或适配器则不是如此。由于存在这些情形，通常需要相当大的力来移除适配器和/或磨损构件，因而产生潜在的不安全的工作环境。

发明内容

本发明的目的是基本解决上述的一个或多个问题，或者至少提供上述手动移除方法的有用的替代方案。

在第一方面，本发明提供了一种用于从地面接合表面移除磨损构件的装置，该装置包括：

主体，所述主体具有空腔和磨损构件接合部分，当磨损构件延伸到空腔中时，所述磨损构件接合部分接合磨损构件；

抓持器，所述抓持器能够相对于主体运动，所述抓持器具有支撑构件，该支撑构件能够抵靠地面接合表面的一部分，从而提供从地面接合表面到磨损构件接合部分的负载路径；以及

第一致动器，所述第一致动器连接至抓持器和主体，以向抓持器施加力，从而促使抓持器相对于主体运动，使得当支撑构件抵靠地面接合表面时，所述抓持器相对于主体的运动将磨损构件从地面接合表面移除。

优选地，所述磨损构件接合部分能够在以下位置之间运动：

打开位置，以允许磨损构件运动到空腔中，以及

接合位置，以在磨损构件延伸到空腔中时接合磨损构件中的凹部。

优选地，所述抓持器相对于主体在第一位置和第二位置之间的运动使得磨损构件接合部分分别在打开位置和接合位置之间运动。

优选地，所述装置还包括连接在主体和第一致动器之间的第二致动器，所述第二致动器使得抓持器在第一位置和第二位置之间运动，并且所述第一致动器能够使得抓持器在第二位置和第三位置之间运动，从而，如果磨损构件被磨损构件接合部分接合，从地面接合表面移除磨损构件。

优选地，所述第二致动器使第一致动器运动，以使得抓持器相对于主体运动。

优选地，所述支撑构件包括能够抵靠地面接合表面的侧面的间隔件。

优选地，所述侧面大体垂直于所述部分。

优选地，所述主体还包括阻尼构件，阻尼构件定位在空腔中以接收磨损构件。

优选地，所述阻尼构件是弹性构件，弹性构件被朝向抓持器偏压。

优选地，通过位于所述弹性构件和主体之间的弹簧将弹性构件朝向抓持器偏压。

优选地，所述弹簧从弹性构件远离磨损构件接合部分朝向主体延伸。

优选地，所述装置悬吊在起重机上，起重机定位在多用途车辆上，多用途车辆还配有动力源；

其中，所述第一致动器和/或第二致动器由动力源供能。

优选地，所述动力源是便携式液压动力源。

在第二方面，本发明提供一种使用第一方面的装置来移除磨损构件的方法。

在第三方面，本发明提供一种从地面接合表面移除磨损构件的方法，该方法包括以下步骤：

移除所述磨损构件的保持器；

将用于移除磨损构件的装置定位成与磨损构件基本对齐；

使所述装置朝向磨损构件运动，从而磨损构件邻接装置的空腔中的弹性构件位置；

激活所述装置的第二致动器，以使得定位在装置的抓持器上的一组臂从打开位置运动至接合位置，使得每个臂的抓持部分接合磨损构件的凹部；

激活所述第一致动器以使得抓持器从第二位置朝向第三位置运动，从而允许抓持器的支撑构件邻接地面接合表面；

其中，所述抓持器从第二位置朝向第三位置的运动受到邻接支撑构件的地面接合表面的阻碍，从而将第一致动器的力传递至凹部，由此将磨损构件推离地面接合表面并从地面接合表面上移除磨损构件。

优选地，所述方法还包括以下步骤：

倾斜所述装置，使得空腔的开口指向安全处理表面。

优选地，所述方法还包括以下步骤：

激活第一致动器以使抓持器从第三位置运动至第二位置；和

激活第二致动器以使所述一组臂从接合位置运动至打开位置，从而从凹部中移除抓持部分。

附图说明

现在将参照附图，仅通过示例的方式来描述本发明的优选实施例：

图1是根据本发明的优选实施例的磨损构件移除装置的立体图。

图2为图1所示装置的左视图。

图3为图1所示装置的左视图。

图4为图1所示装置的正视图。

图5为图1所示装置的左侧剖视图。

图6为图1所示装置的左视图。

图7为图1所示装置的俯视图。

图8为图1所示装置的左侧剖视图。

图9为图1所示装置的左视图。

图10为图1所示装置的俯视图。

图11为图1所示装置的左侧剖视图。

图12为图1所示装置的左视图。

图13为图1所示装置的俯视图。

图14为图1所示装置的左侧剖视图。

图15为图1所示装置的左视图。

图16为图1所示装置的俯视图。

图17为图1所示装置的左侧剖视图。

图18为图1所示装置的左视图。

图19为图1所示装置的俯视图。

图20为图1所示装置的左侧剖视图。

图21为图1所示装置的左视图。

图22为图1所示装置的俯视图。

图23为图1所示装置的左侧剖视图。

图24为图1所示装置的左视图。

图25为图1所示装置的俯视图。

图26为图1所示装置的左侧剖视图。

图27为图1所示装置的左视图。

图28为图1所示装置的俯视图。

图29为图1所示装置的左侧剖视图。

图30为图1所示装置的左视图。

图31为图1所示装置的俯视图。

图32是根据本发明的第二实施例的磨损构件移除装置的俯视图。

图33为图32所示装置的俯视图。

图34为图32所示装置的立体图。

图35是根据本发明的替代第二实施例的磨损构件移除装置的立体剖视图。

图36为图35所示装置的立体剖视图。

具体实施例

图1示出了地面接合表面，该地面接合表面在优选实施例中是形成挖掘机(未示出)的一部分的铲斗唇部20。铲斗唇部20具有多个鼻部24，每个鼻部24配备有沿着铲斗唇部24定位的磨损构件26a、26b、26c、26d、26e、26f。然而，应当理解的是，磨损构件26可以例如形成轮式装载机、反铲式挖掘机、绳索挖掘机、拉铲挖土机或类似运土设备的一部分。

每个磨损构件26可以包括齿28和适配器30，或包括单件齿30。在整个说明书中，术语磨损构件26可以指代齿28、适配器30、齿28与适配器30的组合，或者单件齿30。每个齿28通过齿保持器32可释放地连接至相应的适配器30。每个适配器30或单件齿30通过保持器34可释放地连接至相应的鼻部24。

本实施例中的另一磨损构件是沿铲斗唇部20设置于磨损构件26之间的多个护罩36。

根据本发明的优选实施例，图1还示出了用于从铲斗唇部20上移除磨损构件26的装置40。如图5所示，装置40包括主体42，主体42具有带开口45的空腔44。装置40还包括阻尼部分，该阻尼部分在本实施例中为弹性构件46，当磨损构件26插入主体42时，弹性构件46摩擦接合磨损构件26。如图4所示，弹性构件46被一对弹簧47偏压向开口45，每对弹簧47对应每个弹性构件46。在图4所示的实施例中，弹簧47安装在开口45与弹性构件46之间，从而如图14所示，当磨损构件26接合弹性构件46时，弹簧47拉伸。在图35所示的替代的优选实施例中，弹簧47定位在弹性构件46与主体42的远离开口的部分之间，从而如图36所示，当磨损构件26接合弹性构件46时，弹簧47压缩。

返回到图5，主体42还具有可运动地支撑抓持器50的导向结构48，从而抓持器50能够相对于主体42沿着抓持器轴线51运动。

如图7所示，抓持器50又具有支撑构件，在本实施例中，支撑构件是通过支撑杆销54连接至抓持器的一对支撑杆52。支撑杆52能够在图7所示的第一位置和图16所示的第二位置之间运动。处于第二位置时，支撑杆52邻接与磨损构件26相邻的护罩36，以抵靠形成地面接合表面的一部分的护罩36。如图2最佳所示，第一致动器56在近侧端部58处可枢转地连接至枢转联动装置60，枢转联动装置60连接至主体42，并且第一致动器56在远侧端部62处可枢转地连接至抓持器50。第一致动器56可以在图2和10所示的第一位置和图3和13所示的第二位置之间运动，从而使抓持器50在第一位置和第二位置之间运动。第一致动器56还能够沿着第一致动器轴线64在第二位置和图16所示的第三位置之间运动，从而使得抓持器50在第二位置和第三位置之间运动。当在第二位置和第三位置之间运动时，第一致动器轴线64大体平行于抓持器轴线51。

如图2和图3所示，枢转联动装置60包括位于近侧端部58的第一致动器销66。支柱68在第一端可枢转地连接至第一致动器销66，并且在第二端可枢转地连接至杆臂70上的杆臂销69。第一致动器销66和杆臂销69分别具有销轴线71a和销轴线71b。销轴线71a和销轴线71b基本相互平行，并且基本垂直于第一致动器轴线64。

夹具70安装在轴72上。轴72能够在图2所示的第一位置和图3所示的第二位置之间枢转。第二致动器74在第一端76处连接至主体42，并在第二端78处连接至从轴72延伸的第二杆臂80。因此，第二致动器74施加到第二杆臂80上的线性力能够使轴72在第一位置和第二位置之间枢转，从而使得第一致动器56在第一位置和第二位置之间运动。

如图4所示，装置40还包括一对磨损构件接合部分，在本实施例中该接合部分为一对臂82，每个臂都安装在臂销84上，从而能够在图10所示的打开位置和图13所示的接合位置之间枢转，当处于打开位置时，允许磨损构件26运动进入空腔44中，当处于接合位置时，臂在磨损构件26位于空腔44中的情况下与磨损构件26接合，从而提供从地面接合表面到臂销84再到磨损构件26的负载路径。每个臂82具有接收滚轮88的弯曲槽86，滚轮88安装在从主体42延伸的滚轮销90上。每个弯曲槽86都是弯曲的或倾斜的，从而使得槽86与抓持器轴线51之间的距离随着槽86与主体42之间的距离而增加。每个槽86终止于远侧开口92。

每个臂82在其端部处具有抓持部分94，每个抓持部分94能够接合图7所示的磨损构件26中的凹部96。

返回图2，装置40还包括安装到主体42的第一传感器98。第一传感器98能够向控制器(未示出)提供第一信号，以通过确定固定于轴72上的凸轮112的旋转位置来指示第一致动器56处于第一位置。装置40还包括安装在主体42上的第二传感器100。第二传感器100能够向控制器提供第二信号，以指示支撑杆52处于它们的操作运动极限内，即指示支撑杆52何时存在与主体42接触的危险。

如图32-34所示，在第二实施例中，装置40包括通过间隔件销104连接至支撑杆52的间隔件102。当支撑杆52处于第二位置时，间隔件102能够抵靠铲斗唇部20的侧面106，或者抵靠附接至侧面106的护罩36。侧面106大体垂直于铲斗唇部20上被护罩36所覆盖的部分。

装置40可以悬吊在可移动式起重机(未示出)或类似的操控器上，起重机位于多用途车辆(未示出)上，多用途车辆上还配有动力源(未示出)，包括液压动力源、气动动力源和/或电源。第一致动器56和/或第二致动器74由动力源提供动力。

现在将讨论装置40的使用。

为了从鼻部24上移除磨损构件26，可选地从磨损构件26上移除齿保持器32。然而，优选地，磨损构件26可以被完全移除。装置40的使用者通过使第二致动器74运动到第一位置来确保第一致动器56处于第一位置并且臂82处于打开位置。使用者还移除保持器34。

然后如图5所示，将装置40定位成与磨损构件26基本对齐，并使用第一钩环108和第二钩环110来悬吊装置40。随后，如图8和图9所示，装置40朝向磨损构件26运动，使得磨损构件26邻接弹性构件46，弹性构件46帮助吸收冲击并将磨损构件26置于空腔44的中心位置。如图12所示，然后激活第二致动器74，使得轴72从第一位置枢转至第二位置，从而使得第一致动器56从第一位置运动至第二位置。如图13所示，第一致动器56从第一位置到第二位置的运动使得抓持器50相对于导向结构48沿着抓持器轴线51平移。当抓持器50沿着抓持器轴线朝向铲斗唇部20平移时，安装在抓持器50上的滚轮88沿着弯曲槽86运动，从而将臂82从打开位置推到接合位置，使得如图14所示，抓持部分94接合磨损构件26的凹部96。

一旦抓持部分94与凹部96接合，第一致动器56被激活以从第二位置向第三位置运动，从而如图15所示使支撑杆52从第一位置运动至第二位置。抓持器50的运动使滚轮88运动穿过远侧开口92并离开弯曲槽86。

如图16所示，当支撑杆52邻接铲斗唇部20或邻接固定至铲斗唇部20的护罩36时，第一致动器56的运动受到铲斗唇部20或固定至铲斗唇部20的护罩36的阻碍。在图32至图34所示的第二实施例中，第一致动器56的运动在一端受到铲斗唇部20或固定至铲斗唇部20的护罩36的阻碍。在另一端，当间隔件102邻接侧面106时，第一致动器56的运动受到侧面106的阻碍。

当第一致动器56的运动受到阻碍时，臂82将第一致动器56所产生的扩张力传递至磨损构件26的凹部96，从而如图17所示，推动磨损构件26远离鼻部24。

当第一致动器56已运动至第三位置，从而完全展开时，磨损构件26从鼻部24上完全移除。而后如图20所示，携带着磨损构件26的装置40远离鼻部24运动，其中，弹性构件46位于空腔44内并且抓持部分94位于凹部96内。随后，如图23所示，装置40倾斜，从而使得空腔44的开口45指向安全处理表面(未示出)，例如地面。通过仅使用位于装置40的重心后方的第二钩环110悬吊装置40并断开第一钩环108来实现装置40的倾斜。

然后如图27所示，再次激活第一致动器56，使其从第三位置运动至第二位置。当抓持器50沿着抓持器轴线51运动时，滚轮88通过运动穿过远侧开口92从而被接收在弯曲槽86内。然后，如图29所示，激活第二致动器74，使轴74从第二位置运动到第一位置，从而使得第一致动器56从第二位置运动至第一位置。

第一致动器56从第二位置向第一位置的运动使得抓持器50沿抓持器轴线51运动，从而使得滚轮88沿弯曲槽86运动。滚轮88沿着弯曲槽86的运动使得臂82从接合位置运动至打开位置，从凹部96中移除抓持部分94。

磨损构件26可能已从空腔44中掉落至安全处理表面，或者磨损构件26可能仍由弹性构件46微弱地保持在空腔44中，因此从空腔44中移除磨损构件26所需的手动干预可以忽略不计。然后，装置40倾斜成图6所示的状态，并准备移除另一磨损构件26。通过在第二钩环110保持连接的情况下重新连接第一钩环108，以使装置40回复到图5中所示的状态，从而实现装置40倾斜回到该状态。

现在将讨论装置40的优点。

通过在铲斗唇部20与磨损构件26之间提供扩张力，装置40消除或至少减少了从鼻部24移除磨损构件26时对于锤子或冲击工具的需要。

装置40减少了移除磨损构件26时所涉及到的人工干预量。对装置40进行定位，并由操作者激活第二致动器74。一旦臂82与磨损构件26接合，操作者可以移动到安全工作距离内并激活第一致动器56。远程控制器(未示出)用于在安全工作距离处对致动器56进行激活。装置40的使用确保了在磨损构件26的移除过程中操作者所面临的风险显著降低。装置40还能够“自主地”从铲斗唇部20移除磨损构件26，即，不存在人与磨损构件26之间的直接互动。

弹性构件46的偏压能够适应各种几何形状，从而允许单独的齿28，或适配器30和齿28，或单件齿28接收在空腔44中。因此，装置40能够单独移除齿28，或者将适配器30与齿28一起移除，或者移除单件齿。

使用控制器对第一致动器56和第二致动器74进行控制允许实施防止臂82从接合位置处意外运动的安全协议，从而防止磨损构件26从空腔44内意外移出。

将弹簧47定位成远离开口45可以保护弹簧免受挤压，并减少摩擦磨损。

间隔件102的使用允许移除位于铲斗唇部20的边缘处的磨损构件26。

将装置40与现有的起重机或类似设备一起使用并由现有起重机提供气动动力、液压动力和/或电力允许在现有设备上对装置40进行改装。

附图标记

20 铲斗唇部

22 挖掘机

24 鼻部

26 磨损构件

28 齿

30 适配器

32 齿保持器

34 保持器

36 护罩

40 装置

42 主体

44 空腔

45 开口

46 弹性构件

47 弹簧

48 导向结构

50 抓持器

51 抓持器轴线

52 支撑杆

54 支撑杆销

56 第一致动器

58 近侧端部

60 枢转联动装置

62 远侧端部

64 第一致动器轴线

66 第一致动器销

68 支柱

69 夹具销

70 夹具

71a 销轴线(致动器销)

71b 销轴线(第一杆臂)

72 轴

74 第二致动器

76 第一端

78 第二端

80 第二杆臂

82 臂

84 臂销

86 弯曲槽

88 滚轮

90 滚轮销

92 远侧开口

94 抓持部分

96 凹部

98 第一传感器

100 第二传感器

102 间隔件

104 间隔件销

106 铲斗唇部的侧面

108 第一钩环

110 第二钩环

Claims (17)

1.一种用于从地面接合表面移除磨损构件的装置，所述装置包括：

主体，所述主体具有空腔和磨损构件接合部分，当所述磨损构件延伸到所述空腔中时，所述磨损构件接合部分接合所述磨损构件；

抓持器，所述抓持器能够相对于所述主体运动，所述抓持器具有支撑构件，所述支撑构件能够抵靠所述地面接合表面的一部分，从而提供从所述地面接合表面到所述磨损构件接合部分的负载路径；以及

第一致动器，所述第一致动器连接至所述抓持器和所述主体，以向所述抓持器施加力，从而促使所述抓持器相对于所述主体运动，使得当所述支撑构件抵靠所述地面接合表面时，所述抓持器相对于所述主体的运动将所述磨损构件从所述地面接合表面移除。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述磨损构件接合部分能够在以下位置之间运动：

打开位置，以允许所述磨损构件运动到所述空腔中，以及

接合位置，以在所述磨损构件延伸到所述空腔中时接合所述磨损构件中的凹部。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述抓持器相对于所述主体在第一位置和第二位置之间的运动使得所述磨损构件接合部分分别在所述打开位置和所述接合位置之间运动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述装置还包括连接在所述主体和所述第一致动器之间的第二致动器，所述第二致动器使得所述抓持器在第一位置和第二位置之间运动，并且所述第一致动器能够使得所述抓持器在所述第二位置和第三位置之间运动，从而，如果所述磨损构件被所述磨损构件接合部分接合，从所述地面接合表面移除所述磨损构件。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第二致动器使所述第一致动器运动，以使得所述抓持器相对于所述主体运动。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述支撑构件包括能够抵靠所述地面接合表面的侧面的间隔件。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述侧面大体垂直于所述部分。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述主体还包括阻尼构件，所述阻尼构件定位在所述空腔中以接收所述磨损构件。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述阻尼构件是弹性构件，所述弹性构件被朝向所述抓持器偏压。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，通过位于所述弹性构件和所述主体之间的弹簧将所述弹性构件朝向所述抓持器偏压。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述弹簧从所述弹性构件远离所述磨损构件接合部分朝向所述主体延伸。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置悬吊在起重机上，所述起重机定位在多用途车辆上，所述多用途车辆还配有动力源；

其中，所述第一致动器和/或所述装置的第二致动器由所述动力源提供动力。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述动力源是便携式液压动力源。

14.一种使用权利要求1至13中任一项所述的装置移除磨损构件的方法。

15.一种从地面接合表面移除磨损构件的方法，所述方法包括以下步骤：

移除所述磨损构件的保持器；

将用于移除所述磨损构件的装置定位成与所述磨损构件基本对齐；

使所述装置朝向所述磨损构件运动，从而使得所述磨损构件邻接所述装置的空腔中的弹性构件位置；

激活所述装置的第二致动器，以使定位在所述装置的抓持器上的一组臂从打开位置运动至接合位置，使得每个臂的抓持部分接合所述磨损构件的凹部；

激活第一致动器以使所述抓持器从第二位置朝向第三位置运动，从而允许所述抓持器的支撑构件邻接所述地面接合表面；

其中，所述抓持器从所述第二位置朝向所述第三位置的运动受到邻接所述支撑构件的所述地面接合表面的阻碍，从而将所述第一致动器的力传递至所述凹部，由此将所述磨损构件推离所述地面接合表面并从所述地面接合表面移除所述磨损构件。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

倾斜所述装置，使得所述空腔的开口指向安全处理表面。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：

激活所述第一致动器以使所述抓持器从所述第三位置运动至所述第二位置；和

激活所述第二致动器以使所述一组臂从所述接合位置运动至所述打开位置，从而从所述凹部中移除所述抓持部分。