CN114585785A - 挖掘指及相关挖掘铲斗 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铲斗(130)的挖掘指(132)，其被设计为安装在用于在铁路轨道(2)下方挖掘道碴的装置(4)的挖掘链(8)上，所述挖掘指(132)是一体的，并且包括：围绕所述挖掘指(132)的参考轴线(X)旋转对称的保持部分(132b)，所述保持部分(132b)设计成容纳在所述铲斗(130)的圆柱形空腔(134)中；以及设计成从铲斗(130)的圆柱形空腔(134)中伸出的尖端(132a)，挖掘指(132)的特征在于，保持部分(132b)包括至少一个环形通道(132c)，该环形通道配置成接收固定杆(135)的至少一部分，设计用于在圆柱形空腔(134)中提供保持部分(132b)的轴向保持，使得指(132)能够绕其参考轴线(X)自由旋转。

Description

挖掘指及相关挖掘铲斗

技术领域

本发明一般涉及铲斗的技术领域，该铲斗特别用于装备清筛或挖掘链。

本发明更具体地涉及一种铲斗的挖掘指或爪，用于为铁路下的道碴挖掘装置配备挖掘链。

背景技术

在现有技术中，已知工作列车配备有用于移除位于铁路枕木下的道碴的机器，并通过倾入轨道对道碴进行分类，以便再次使用。这些机器通常被称为“道碴清筛机”。以一种已知的方式，这类工作列车通常包括机器，用于在为此目的而提供的卡车上筛选道碴，以便一方面保持道碴的完好部分以供再次使用，另一方面去除道碴的废弃部分。通过这种方式，道碴清筛机/清筛器附件可以移除和分拣用过的道碴，并用分拣好的道碴替换整个道碴层，以及可选的额外新道碴供应。

这类工作列车配备有挖掘链，挖掘链由一系列相互铰接的链节组成，其中至少一些链节配备有用于挖掘道碴的铲斗。所述链安装在轨道车辆底盘上，可移动或高度可调。链由传动机构以连续的方式驱动。链路径的配置应确保其包括位于铁路枕木下方的直线挖掘部分，链在该开挖部分上横向作用于铁路轨道的方向，携带并运输道碴。在所述直线挖掘部分的任一侧，设置支架，其形成挖掘链的回位构件。所述支架位于直线挖掘部分的末端，沿着该部分移除道碴，并且通常由弯曲的固定壁形成，链的链节在其上依次滑动。链沿纵向进给路径移动，然后在穿过由一个支架形成的第一弯曲部分后，在直线挖掘部分上方移动。然后，沿着其路径的链从所述直线挖掘中出现，以便在穿过由另一个支架形成的第二弯曲部分后，在纵向出口部分上方移动。铲斗到达已卸载的所述直线挖掘部分，并从中装载有道碴的直线挖掘部分重新出来，朝向纵向出口部分。纵向进料和出料部分通过横向出料部分连接，其中道碴卸到传送带上，该区域位于相对于轨道车辆的高度。卸下道碴后，铲斗继续朝纵向进给部分移动，然后重复这些操作。

所述铲斗是为克服许多问题而设计的。特别是，它们必须具有足够的抵抗力，以确保一定数量的预定循环，以确保需要最少维护的道碴挖掘和运输。考虑到筛选操作，所述铲斗还必须允许有效地将道碴运输到其排放口，以便通过挖掘道碴来提高道碴清筛机的产量，以及清筛机附件的产量，从而可以提高完好的道碴的重复使用率。

尽管有这些目标，并且考虑到铲斗挖掘机所承受的相当大的应力，为了尽量减少维护而提高其阻力是持续存在的问题，我们一直在寻求改进。

为了进一步提高其使用寿命，我们还知道，为所述铲斗提供加固的指，这些指形成爪，并位于铲斗的延伸部分。这种指的设计非常耐磨，并且比链本身的链节更容易维护，并且可以根据所承受的应力更准确地适应局部磨损。因此，可以减少维护成本和维护时间，即机器的停机时间，从而限制成本。

然而，减少加强指磨损的问题始终存在，尤其是因为这些加强指具有的双重功能，一方面具有防止和限制铲斗磨损的功能，另一方面又具有与铲斗一起挖掘道碴的功能。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的全部或部分缺点，特别是提出了一种加强指和相关挖掘铲，这使得能够减少加强指的磨损，从而能够减少旨在更换这些易耗件的维护操作。

为了实现这一点，根据本发明的第一方面，提出了一种铲斗的挖掘指，该挖掘指拟安装在用于在铁路轨道下方挖掘道碴的装置的挖掘链上，该挖掘指为一体，包括：

-保持部分，其围绕所述指的参考轴线旋转对称，所述保持部分旨在容纳在所述铲斗的圆柱形凹槽中，以及

-尖端，其从铲斗的圆柱形凹槽中伸出，

值得注意的是，挖掘指的保持部分包括至少一个环形槽，该环形槽设计用于接收锁销的至少一部分，该锁销旨在以指可绕其参考轴线自由旋转的方式在圆柱形凹槽中提供保持部分的轴线向保持。

由于这类特征的组合，指的设计不会阻止旋转，从而使得其均匀磨损。这样，由于减少了磨损，使得更换指的维护没那么频繁。

根据一个实施例，保持部分包括多个环形槽，环形槽相互平行且彼此隔开。这样，挖掘指可以在其一个或另一个环形槽中接收锁销，对应于锁销的不同轴线向位置。一旦操作员注意到挖掘指的磨损，则可以通过向外侧移动挖掘指，将其移动到圆柱形凹槽中，即朝着铲斗圆柱形凹槽中尖端凸出量增加的方向移动。因此，根据所述挖掘指的磨损情况，环形凹槽使得能够根据相应的位置引导指。这种功能使得指的使用时间延长，从而减少更换指的维护，并限制相关成本。

根据一个实施例，指围绕参考轴线旋转对称。

根据一个实施例，挖掘指最好由钢制成。指优选地至少在尖端区域包括由切割材料制成的加强件，尤其是碳钢、钨钢或碳化物。在这种情况下，指可以完全由这种加强材料形成。在另一个实施例中，包括尖端的指部分由形成加强件的所述加强材料形成，例如碳化物，然后与形成例如钢的第二部分组装在一起，所述组装优选通过烧结和/或钎焊进行。以这种方式，所获得的挖掘指的结构是完全耐用的。

根据一个实施例，在包含参考轴线的平面内，环形槽的横截面为圆弧形轮廓。一般来说，环形槽设计成至少局部地与它所容纳的锁销的区域的形状相匹配。

本发明还涉及一种用于装备挖掘链的挖掘机，该挖掘链用于挖掘铁路轨道下方的道碴，该挖掘机包括：

主体，其包括限定插入轴线的至少一个圆柱形凹槽，以及具有在垂直于插入轴线的平面中延伸的轴线的固定孔，该固定孔与插入轴线相距一定距离，该固定孔通向圆柱形凹槽；

至少一个如上所述的挖掘指，其保持部分容纳在圆柱形凹槽中，并且尖端相对于挖掘机的主体突出，

锁销，其穿入固定孔和指的凹槽中，以便将指轴向保持在挖掘机上，挖掘指可绕其参考轴线自由旋转。

根据一个实施例，其包括多个圆柱形凹槽，每个凹槽用于容纳一个挖掘指。这样，挖掘指更好地保护了铲斗。挖掘机优选包括至少三个挖掘指。

根据一个实施例，每个凹槽位于挖掘机的后部，因此相关的挖掘指在挖掘机的延伸部分延伸。特别地，挖掘指优选地定位成相对于挖掘机的外边缘突出。

根据一个实施例，锁销包括螺钉、固定孔或具有螺纹部分的独立构件，以便接收螺钉。

附图说明

本发明的其他特征和优点将在以下参考附图给出的描述中更加清晰，其中：

[图1]：是根据一个实施例的配备有道碴清筛机/清筛器附件的工作列车的简化侧视图；

[图2]：是根据本实施例的挖掘或清筛装置的局部视图，从前面看，没有挖掘链；

[图3]：是根据一个实施例的挖掘链的链节视图，该挖掘链承载着配备有挖掘指的铲斗；

[图4A]：是根据图3的实施例的挖掘指的视图；

[图4B]：是根据另一实施例的挖掘指的视图；

[图5]：是根据与图3和图4所示实施例相同的实施例，用于装备挖掘链的一系列链节的平面图，包括承载配备挖掘指的铲斗的链节；

[图6]：是图5的前视图；

[图7]：是根据实施例的挖掘链链节的后视图，该挖掘链承载配备有挖掘指的铲斗；

[图8]：是根据图7中的A-A的横截面；

[图9]：是根据图8中的B-B的横截面。

为了提高清晰度，在所有图中，相同或类似的元件都用相同的附图标记表示。

具体实施方式

参考图1，显示了一种轨道车辆1，例如配备有清筛或挖掘装置4的道碴清筛机/清筛器附件，用于清筛铁路轨道2的道碴。所述清筛或挖掘装置4设置在列车1的两个转向架3之间。

道碴清筛装置4包括挖掘链8，该挖掘链通过驱动机构9以连续的方式驱动，并由管道引导，包括位于工作位置轨道2下方的横管5，沿着该管道，挖掘链在基本笔直的挖掘部分8A上循环。清筛装置4还包括连接在横管5的任一侧的上管和下管6、7，它们通过形成角度回位件40的弯曲部分连接到横管5，也称为“支架”(见图2)。可以理解的是，挖掘部分通常是直的，尽管挖掘是在每个角度回位件曲线的一部分中进行的。

驱动装置9布置在相对于轨道车辆1的高度，在铁路2上方，在横管5纵向相对的一侧，以及上管6和下管7之间。驱动装置9位于挖掘链8的路径上，包括驱动轮9'，驱动轮9'与挖掘链8的链节100局部啮合，以便移动挖掘链8。这样就形成了用于引导挖掘链8的连续的路径，。图2中所示的箭头指示链8的移动方向。在上管6和下管7的顶端，在驱动装置的一侧，提供了形成回位构件40的滚轮，以确保链8在这些弯曲区域内方便地移动。

一旦道碴在上管6中向上输送，它被排放到传送带10上，然后传送到筛选装置11，目的是将完好的道碴从废道碴中分类。

车辆1还包括铁路2的提升装置13，该装置与车辆1的底盘14相连，位于清筛或挖掘装置4的上游，与车辆1的工作方向12有关。还提供高度调节装置16，并连接至车辆1的框架14，其设计用于使用驱动装置15将清筛装置4从提升位置移动至铁路2下方的降低位置，并且其可通过连接件(未在图纸中显示)例如可拆卸地连接至横管5。

图3是链节100的一个实施例的后透视图，该链节100旨在从挖掘链8中移除。挖掘链8由一系列成对铰接的链节100构成，直到链8的两端端对端连接，形成封闭的链8，为连续链类型。链8的一些链节100，如图3所示，包括铲斗130，允许移除其行驶路径上的压道碴。

每个链节100包括主体101，该主体101在前端110和后端120之间纵向延伸，分别设有至少一个前孔111和后孔121，前孔111和后孔121穿过链节100，并设计用于接收带有链8相邻链节的铰接装置160。在这种情况下，纵向随着链节100的移动方向而延伸。前111和后121通孔根据主体101的参考平面P中包含的相互平行的轴线延伸。

图3所示的链节100包括突出部分，由铲斗130形成，铲斗130从链节100主体101的外侧100A延伸至参考平面P，与链节100主体8的内侧100B相对，内侧包括表面，该表面旨在在链8移动期间与清筛装置4的回位构件40接触。

铲斗130呈板状，其工作面朝向前方，即，其朝向链8的前进方向，其背面朝向后方。铲斗130从链节100的主体101延伸至外端130a，外端130a通常按照与参考平面平行的轴线以及与前111和后121通孔的轴线平行的轴线延伸，并具有两个侧边，下部130b和上部130c。

铲斗130还包括挖掘指132，其在铲斗130的延伸部分中，相对于参考平面P向外侧100A的外侧伸出。在本实施例中，这些指132中有三个——中指、下指和上指，相对于铲斗130的外侧130a突出。

如图4A和4B中详细所示，每个指132包括圆柱形主体，该主体配备有至少一个固定部分132b，该固定部分132b设计用于固定在为此目的而设置的相应圆柱形凹槽134中。每个指132还包括尖端132a，用于伸出铲斗130的圆柱形凹槽134之外。特别是，在固定到铲斗130的位置，每个指132的尖端132a布置成从铲斗130的外缘130a伸出铲斗130。这种突起允许每个挖掘指132承受大部分摩擦应力，以代替所述挖掘指132从中伸出的铲斗130的边缘130a。这样，铲斗130的相应边缘130a上的磨损显著减少。

保持部分132b围绕指132的参考轴线X旋转对称，并包括根据圆柱形外壳延伸的主体。在本实施例中，指132作为整体围绕参考轴线X旋转对称。这种圆柱形外壳允许指132在相关圆柱形凹槽134中平移移动。指132主体的所述圆柱形外壳的尺寸应与圆柱形凹槽134基本互补，以便指132主体在其平移运动中可由圆柱形凹槽134自身引导。为了实现这一点，指132主体的外径略小于铲斗130圆柱形凹槽134的内径。每个指132的尖端132a位于相关指主体的轴向延伸部分中。此外，在这种情况下，每个指132的尖端132a径向包含在相关指132的圆柱形外壳内，即指的尖端132a不相对于其主体径向突出。换句话说，在其中一个指的尖端132a的任何点上，在所述尖端区域中测量的直径比相关指132的主体的外径小，最好是严格地小。

保持部分132b还包括至少一个环形槽132c，其设计用于容纳锁销135的至少一部分，该锁销135旨在确保保持部分132b在圆柱形凹槽134中的轴线向保持，以便指132可以围绕其参考轴线X自由旋转。以这种方式，确保防止指132的平移，并且当指132固定到铲斗130时，允许指132自由旋转。锁销135相对于铲斗130以可拆卸的方式固定，以便在磨损过大的情况下更换指132。

此类指132的设计具有很高的耐磨性，例如由高电阻钢制成，并且比链8的链节100本身更易于维护，这使得能够更精确地适应局部磨损，这取决于所受的应力。因此，可以减少维护成本和维护时间，即机器的停机时间。

更准确地说，铲斗130包括主体131，主体131包括多个圆柱形凹槽134，在这种情况下有三个，每个凹槽限定插入轴线W。为了确保指132的固定，铲斗130设置在固定孔136的每个圆柱形凹槽134的区域内，该固定孔136具有轴线W'，该轴线在垂直于相应插入轴线W的平面内延伸，并与相应插入轴线W保持一定距离，插入圆柱形凹槽134的固定孔136，使得插入固定孔136的锁销135也部分插入指132的凹槽132c，以便在铲斗130上轴向固定棘爪132，同时使挖掘指132绕其参考轴线X自由旋转。

在指132的锁定位置，锁销135以与所述环形表面相切的方式进入相关环形槽132c的底座附近。这样，锁销135不是手指132围绕自身旋转的障碍物，即围绕其参考轴线X旋转，该参考轴线与插入轴线W重合。锁销135优选不与环形槽132c的底座接触。然而，它可能接触，但锁销对环形槽132c的支承必须相对较轻，以限制锁销135和环形槽132c之间的摩擦，以免给指132的自由旋转造成困难。在图9中，锁销135以固定孔136的轴线W'为中心显示，因此锁销135和槽132c的底座之间发生干涉，由于功能间隙，实际上不存在干涉。在这种情况下，考虑到制造公差，确保锁销135和槽132c底座之间始终保持功能间隙，从而使挖掘指132能够绕其参考轴线X自由旋转。

在这种情况下，每个指132通过一个锁销135以平移方式固定在相关圆柱凹槽134中。

在本实施例中，对于每个指132，锁销135包括螺钉，螺钉的第一端有头部135b，远端135a，与头部135b相对，包括螺纹部分135c。在固定位置，头部135b与固定孔136的入口的外围接触并支撑，螺纹部分135c由螺母135'固定，螺母135'具有螺纹开口，该螺纹开口与锁销135的螺纹部分135c的螺纹配合。垫圈135”插在固定孔136出口的外围与螺母135'之间，固定孔136与垫圈135'接触，垫圈135”支承在固定孔136出口的外围与螺母135'之间。在这种情况下，承载螺纹孔的螺母135'是连接部件，但可以使用其他固定方式。固定孔136例如可包括具有内螺纹孔的圆柱形嵌件。固定孔136也可以加工成带有螺纹。当然，锁销135也可以是不同类型的，并且可以包括任何合适的锁定装置，例如由机头锁定的销。然而，螺钉更容易更换。此外，使用螺钉作为固定销可以确保紧密且无间隙的保持，从而大大降低铲斗130使用期间的噪音。

挖掘指132以可拆卸的方式固定在铲斗130上，锁销135的拔出(例如通过拧下锁销)可以解锁相关的挖掘指132，并通过平移将其从圆柱形凹槽134中移除，或者实际上只是轴线向移动它，以便在另一个环形槽132c的区域内分度。

通常情况下，锁销135优选包括圆柱形或环形主体，并且在横截面上，凹槽132c在包含参考轴线X的平面内具有圆弧形轮廓。该形状设计为局部匹配固定销135的形状，以最小化所述固定销135和相关挖掘指132之间的间隙。保持部分132b中的凹槽132c的深度优选大于相关挖掘指132半径的10％，优选大于40％，且小于60％，优选小于50％。实际上，环形槽132c必须足够深以确保其轴线向锁定，并且足够浅以不破坏挖掘指132的结构完整性。在该实施例中，保持部分132b中的凹槽132c的深度确定为与相关挖掘指132的半径的50％相对应。此外，固定孔136的轴线W’在垂直于插入轴线W的平面内延伸，该平面对应于与插入轴线W的距离d，该距离约等于固定孔136的半径。这对应于指132的保持有效性与由于环形槽的存在而限制所述指132的脆弱性之间的有利比率。

此外，凹槽134位于铲斗130的后部，使得相关挖掘指132在所述铲斗130的延伸部分中向铲斗130的外侧延伸。与铲斗130后部相对的前部或前部工作面设计为具有用于挖掘道碴的有效区域。在本实施例中，锁销135的方向使其头部接触或支撑铲斗130前部的一部分，而螺母135'由于垫圈135'而间接支撑铲斗130的背面。铲斗130的前部包括加强件137，锁销135的头部135b可以全部或部分安装在加强件137内，以限制其磨损(例如见图8)。

如图4B所示，为手指132的保持部分132b提供多个环形槽132c是特别有利的，环形槽132c相互平行，彼此隔开，以避免重叠。重叠将具有降低手指132的轴线向锁定的有效性的效果。这种类型的多个环形槽132c允许调整手指132的平移，从而使其在其圆柱形凹槽134中平移移动，以便将以下环形槽132c之一与锁销135啮合，从而根据其磨损情况确定预定位置。两个环形槽132c之间的距离可能会根据指132的材料和相对于运输的道碴的磨损速度而变化。例如，环形槽132c彼此间隔至少与环形槽132c的轴向宽度相对应的距离，优选在环形槽132c的轴向宽度的一到两倍之间。所有或部分环形槽132c，优选所有环形槽，在相关联的指132的圆柱体周围具有相同的直径。

每个指132均按照相对于参考平面P倾斜的轴定向，其倾角α在65°和80°之间，最好在70°和75°之间。

指132也朝向平面P132，该平面相对于铲斗130的中间平面P130倾斜，铲斗130基本上垂直延伸(见图8)，倾角α最好在20°和35°之间，在本实施例中，在这种情况下等于30°。与具有更大倾斜度的铲斗130的等效有效工作面积相比，这种特性使得铲斗130更轻，而不会失去输出或刚度。在这种情况下，铲斗130的有效工作区域理解为铲斗130在移动过程中扫过的表面。

指132均位于垂直于前111和后121通孔平行轴线的平面Pinf上方，并与所述铲斗130的下端相切，尤其是在本实施例中，也位于与铲斗130顶端相切的平面Psup下方(见图7)。鉴于直挖部分8A上链8和铲斗130的方向，平面Pinf和Psup通常是水平的。所述下端是敏感的，因为其因与道碴的摩擦而受到极大的磨损，因此，如果磨损变得太大，这可能会对铲130背面的指132的良好固定产生不利影响。使用完全位于平面Pinf上方的下指132确保链节100的使用寿命更长。优选地，例如通过提供铬/锰和钒、通过焊接或通过添加碳化钨片来增加铲斗130的底面硬度。

铲斗130还包括支承面138，该支承面138位于铲斗130的背面，在链节的主体101和圆柱形凹槽134之间，该支承面138设计用于接收链8的相邻后链节的反向挡块140，以限制链8的链节100和相邻后链节之间关于后通孔121的轴线相对旋转。铲斗130相对于相关后链节100的反向挡块140的这种支承位置如图5所示。事实上，沿着直线挖掘部分8，铲斗130在拖动道碴时受到力，该力在铲斗130上产生扭矩，该扭矩倾向于使后链节100倾斜，所述倾斜是铲斗130围绕设计用于接收铰接装置160的后通孔121的轴线的枢轴运动。

当然，以上以示例的方式描述了本发明。应当理解，本领域技术人员能够在不以任何方式脱离本发明范围的情况下实现本发明的不同变体。

Claims (11)

1.一种挖掘机(130)的挖掘指(132)，所述挖掘指(132)旨在安装在用于在铁路轨道(2)下方的挖掘道碴的装置(4)的挖掘链(8)上，所述挖掘指(132)为一体，包括：

-保持部分(132b)，其围绕所述指(132)的参考轴线(X)旋转对称，所述保持部分(132b)旨在容纳在所述铲斗(130)的圆柱形凹槽(134)中，以及

-尖端(132a)，其用于从铲斗(130)的圆柱形凹槽(134)中伸出，

挖掘指(132)的特征在于，保持部分(132b)包括至少一个环形槽(132c)，所述环形槽设计为容纳锁销(135)的至少一部分，所述锁销旨在确保保持部分(132b)在圆柱形凹槽(134)中的轴线向保持，使得保持部分(132b)能够绕其参考轴线(X)自由旋转。

2.根据权利要求1所述的挖掘指(132)，其特征在于，所述挖掘指(132)包括具有至少一个保持部分(132b)的主体，所述挖掘指(132)的主体按照圆柱形壳体延伸。

3.根据权利要求1或2所述的挖掘指(132)，其特征在于，所述保持部分(132b)包括多个环形槽(132c)，所述环形槽(132c)相互平行且彼此隔开。

4.根据前述任一项权利要求所述的挖掘指(132)，其特征在于，所述挖掘指(132)围绕参考轴线X旋转对称。

5.根据前述任一项权利要求所述的挖掘指(132)，其特征在于其由钢制成。

6.根据前述任一项权利要求所述的挖掘指(132)，其特征在于，其至少在尖端(132a)的区域中包括由切割材料制成的加强件，尤其是碳钢、钨钢或碳化钢。

7.根据前述任一项权利要求所述的挖掘指(132)，其特征在于，在横截面上，环形槽(132c)在包含参考轴线(X)的平面内具有圆弧形轮廓。

8.一种铲斗(130)，其用于为用于在铁路轨道(2)下方挖掘道碴的装置(4)配备挖掘链(8)，铲斗包括：

-主体(131)，其包括限定插入轴线(W)的至少一个圆柱形凹槽(135)和固定孔(136)，所述固定孔(136)的轴线(W’)在垂直于插入轴线(W)的平面内延伸，与插入轴线(W)保持一定距离，所述固定孔(136)通向圆柱形凹槽(134)；

-根据前述任一项权利要求所述的至少一个挖掘指(132)，其保持部分(132b)容纳在圆柱形凹槽(134)中，且尖端(132a)相对于铲斗(130)的主体(131)突出，

-锁销(135)，其穿过固定孔(136)和指(132)的凹槽(132c)以轴线向地将指(132)保持在铲斗(130)上，挖掘指(132)能够绕其参考轴线(X)自由旋转。

9.根据前述权利要求所述的铲斗(130)，其特征在于，其包括多个圆柱形凹槽(134)，每个凹槽用于容纳一个挖掘指(132)。

10.根据前述权利要求所述的铲斗(130)，其特征在于，每个凹槽(134)位于铲斗的后部，使得相关的挖掘指(132)在铲斗(130)的延伸部分中延伸。

11.根据权利要求8至10中任一项权利要求所述的铲斗(130)，其特征在于，所述锁销(135)包括螺钉、固定孔(136)或具有螺纹部分的独立构件(135’)，以便容纳所述螺钉。

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