CN116507777A - 地面接合设备以及用于配置其的方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种地面接合设备(50)，该地面接合设备能安装在地面挖掘机器的铰接臂的远端处，其中，该地面接合设备包括布置成一排的多个齿部(28)以用于接合到要挖掘的地面上；并且其中，齿部经由对应的锁定销保持到地面接合设备的承载部上，其中，锁定销配置为在齿部已经经受一阈值量的磨损之后自动弹出，由此使得齿部在磨损后能够移除和更换。

Description

地面接合设备以及用于配置其的方法

背景技术

本发明总体上涉及包括装载机和挖掘机在内的地面接合设备，并且更具体地涉及用于在铲斗或铲板(下文中称为“铲斗”)上进行现场安装和更换的独特的无需锤的多零件组件。

众所周知，在本领域中实现更换用于地面接合机械的常规磨损构件保护系统既费时又危险。该过程通常在更换过程中通过使用锤子使操作者受到物理伤害，或者需要昂贵且耗时的第三方服务，例如用于更换磨损的保护构件的非现场焊接和装配设施，这带来相当大的费用。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种地面接合设备，该地面接合设备可安装在地面挖掘机器的铰接臂的远端处，其中，地面接合设备包括布置成一排的多个齿部，以用于接合到要挖掘的地面上；并且其中，齿部经由对应的锁定销保持到地面接合设备的承载部上，其中，锁定销配置成在齿部已经经受一阈值量的磨损之后自动弹出，由此使得齿部在磨损后能够移除和更换。

有利地，通过位于适配器鼻部内的新颖的弹簧加载的向外扩展的锁定销，该集成系统不需要工具来装配和移除挖掘齿部。当挖掘齿部磨损构件到达其使用寿命的终点时，锁定销自动弹出，从而释放磨损的齿部而不需要锤击或其他辅助工具。

优选地，锁定销的伸长轴线基本上垂直于齿部的对应的伸长轴线，并且锁定销的伸长轴线基本上正交于地面接合设备的承载部的主平面。

优选地，锁定销是弹簧加载的，使得在齿部的下侧处发生阈值量的磨损后锁定销被弹出。

优选地，多个齿部经由对应的适配器安装到承载部上。

优选地，适配器可滑动地安装到承载部的对应的保持槽中，使得适配器也可从承载部滑动地拆下。

优选地，保持槽布置成渐缩构造，使得当适配器滑动到承载部的它们相应的槽中时，适配器的保持力逐渐增强。

优选地，保持槽配置为在适配器的从前向后的方向上会聚的一组会聚轨道。

优选地，地面接合设备还包括护罩保护构件，该护罩保护构件具有沿护罩保护构件的两个长边缘延伸的突片，使得当护罩保护构件被向后推入到通道中时，延伸的突片与设置在相邻适配器的侧壁中的通道配合。

优选地，护罩保护构件是截头锥形的，其中向后延伸部分具有较小的截面宽度，当护罩保护构件插进到设置在适配器的侧壁中的通道中时，护罩保护构件朝向面向前的边缘侧向地扩展。

优选地，地面接合设备还包括前部保护构件，该前部保护构件具有设置在前部保护构件下侧的凹入凹穴轨道，使得前部保护构件能够在适配器安装到承载部上之前抵靠适配器上的对应的一组会聚轨道固定。

优选地，地面接合设备还包括侧面构件，该侧面构件可基本上安装在承载部的伸长端部处，以向地面挖掘器的铰接臂的远端提供侧向磨损保护。

优选地，侧面构件具有180°旋转对称性并且设计成可相对于地面接合设备安装在彼此相距180°的至少两个角度取向上。

优选地，侧面构件配置为邻接到承载部上，使得承载部在地面接合设备用于挖掘地面时防止侧面构件旋转。

优选地，侧面构件配置为通过紧固装置连接到地面接合设备的端部，该紧固装置设置在形成于侧面构件的外壁中的凹入凹穴内。

优选地，多个锁定销中的至少一个锁定销包括直径彼此不同的多个柱形部，这些柱形部以直径增大的方式同轴地布置，多个柱形部中的直径最大的柱形部形成至少一个锁定销的第二部分。

优选地，多个齿部中的至少一个齿部具有基本上截头锥形的壁，从而在该齿部中限定腔，其中，腔在至少一个齿部内向前具有较小的截面，并且在至少一个齿部内向后具有较大的截面。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于地面接合设备的齿部，其中，齿部是伸长的并且在齿部的第一端部处具有挖凿边缘并且在齿部的第二端部处具有凹入渐缩腔，其中，齿部配备有位于腔的下地面接触壁上的孔口，其中，孔口配置为限制锁定销以将齿部维持在安装状态下，直到腔的下地面接触壁已经发生了阈值量的磨损。

优选地，齿部的孔口形成为使得其具有截头锥形的第一截面和柱形的第二截面。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于地面接合设备的适配器，其中，该适配器在其第一端部处配置为接合到齿部的腔中并且通过锁定销保持在腔中，该锁定销在齿部已经经受阈值量的磨损之后自动弹出，并且适配器在其第二端部处配置为可滑动地接合到地面接合设备的承载部的渐缩槽中。

优选地，适配器的第一端部形成为使得其具有截头锥形的第一截面和柱形的第二截面。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于配置地面接合设备的方法，该地面接合设备可安装在地面挖掘机器的铰接臂的远端处，其中，该方法包括：将承载部安装到铰接臂的远端上；安装多个齿部使得这些齿部相对于承载部布置成一排，以用于接合到要挖掘的地面上，其中，齿部经由对应的锁定销保持在地面接合设备的承载部上；以及将锁定销布置成在齿部已经经受了阈值量的磨损之后自动弹出，由此使得齿部在磨损后可以移除和更换。

优选地，该方法包括将锁定销的伸长轴线布置成基本上正交于齿部的对应的伸长轴线，并且将锁定销的伸长轴线布置成基本上正交于地面接合设备的承载部的主平面。

优选地，该方法包括将锁定销布置成弹簧加载的，使得在齿部的下侧处发生阈值量的磨损时后锁定销被弹出。

优选地，该方法包括经由对应的适配器将多个齿部安装到承载部上。

优选地，该方法包括将适配器滑动地安装到承载部的对应的保持槽中，使得适配器可从承载部可滑动地拆下。

优选地，该方法包括将地面接合设备侧面构件基本上安装在承载部的伸长端部处，以向地面挖掘机器的铰接臂的远端提供侧向磨损保护。

优选地，侧面构件具有180°旋转对称性并且设计成可相对于地面接合设备安装在彼此相距180°的至少两个角度取向上。

优选地，侧面构件通过可手动移除的紧固装置安装到地面接合设备，使得侧面构件可以在松开紧固装置之后旋转，并且可以在侧面构件的一侧已经磨损后再次使用。

优选地，该方法包括将侧面构件配置为邻接在承载部上，使得承载部在地面接合设备用于挖掘地面时防止侧面构件旋转。

优选地，该方法包括将多个锁定销中的至少一个锁定销布置成包括直径彼此不同的多个柱形部，这些柱形部以直径增大的方式同轴地布置，多个柱形部中的直径最大的柱形部形成至少一个锁定销的第二部分。

优选地，该方法包括将多个齿部中的至少一个齿部布置成具有基本上截头锥形的壁，在该齿部中限定腔，其中，腔在至少一个齿部内向前具有较小的截面，并且在至少一个齿部内向后具有较大的截面。

优选地，该方法包括在适配器安装到承载部上之前安装前部保护构件，其中，前部保护构件包括设置在前部保护构件下侧的凹入凹穴轨道，使得前部保护构件能够抵靠适配器上的对应的一组会聚轨道固定。

有利地，通过利用挖掘机液压臂的动力，已经发明了一种创新的无需锤的系统来安装和移除替换的适配器和唇缘护罩，而不会危及操作者或需要昂贵且耗时的非现场维护设施。

此外，所公开的侧板磨损构件组件的方法能够通过旋转磨损构件而使一个板使用两次。与传统系统相比，这提供了每个侧板磨损构件的两倍的使用操作寿命。无需锤的连接系统设计成消除焊接侧板磨损构件的需要，从而使所需的连接点最小化，由此减小部件的重量，同时更好地改进其位置，从而使得角部齿部的力能够经由侧板磨损构件更好地传递到铲斗壁。此外，该侧面保护磨损构件的设计使得细小且松散的灰尘和碎屑能够被压实到设置在侧板的内壁和铲斗的外壁之间的内部通道中，由此形成坚固且压实的附加支撑构件，从而去除侧面保护件和铲斗之间的额外磨损运动点，由此延长设备的寿命。

附接机构的简化消除了对昂贵的工具系统的需求，使得能够在现场快速安装和更换磨损构件，同时消除了与典型的磨损构件更换操作相关联的危险。

在齿部、适配器、唇缘、护罩保护件和侧面保护板之间的新型连接器系统设计消除了许多过去的传统固定机构，实现了铲斗的总重量的显著减少，提供了燃料和排放的显著节省，同时增加了在给定时期内能够移动的材料的总体积。

附图说明

图1是采用本发明的完全组装的无需锤的磨损构件更换系统的装载机铲斗的前视立体图；

图2是本发明的完全组装的无需锤的磨损构件更换系统的透视图，在该实例中示出了可移除齿部的选择；

图3是来自图2的组装的无需锤的磨损构件系统的平面图；

图4是来自本发明的图2、图3、图6和图7的可更换磨损构件齿部的立体图、平面图和四分之一剖视图；

图5是如图2和图3所见的适配器的平面图、立体图和透视截面图；

图6包括透视图，该图示出了新型自动齿部锁定系统以及来自图2和图3的单个适配器和齿部系统的截面图，并且示出了两个部件在已经被锁定在一起后它们之间的尺寸关系；

图7是齿部、适配器和锁定机构的放大透视局部截面和剖视图；

图8是示出了图2、图3、图4、图5和图6中所见的齿部、适配器和自动锁定系统之间的物理关系在其从初始位置移动到完全锁定位置时的顺序截面图；

图9是本发明的完全组装的无需锤的磨损构件更换系统的透视图，在该实施例中示出了“无脱落”爪部的选择；

图10是构成如图1、图2、图3和图9中所见的本发明的系统的一部分的前部系统的放大平面图和立体图；

图11是构成本发明的一部分的一个单元中的组合的适配器和齿部的透视图和剖视图，其中组合的适配器和齿部称为爪部；

图12是构成本发明的一部分的侧面挖凿器可旋转保护系统的前视图、侧视图和透视图；

图13是示出了与本发明的系统的连接的装载机铲斗的放大局部透视图和侧视图；

图14是如图1、图2、图3、图9和图13中所见的构成本发明的一部分的快速释放唇缘护罩保护件方案的侧视图、平面图和投影图；

图15是根据本发明的另一实施例的具有爪部的前部保护方案的侧视图和透视图；以及

图16是根据本发明的实施例的连接到铲斗的侧板磨损构件的透视图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于在图1所示类型的地面接合设备中使用的无需锤的现场可更换磨损构件组装解决方案。所示的系统包括多个部件，这些部件包括磨损构件组装部件，在这种地面接合设备的正常操作期间，由于高冲击和研磨作用，这些磨损构件组装部件经常需要更换。

具体参照图1，一般以50指示的该类型的地面接合设备，该地面接合设备包括铲斗底板52、具有前缘53的铲斗前部4以及分别以54和55指示的侧壁。

挖凿边缘组件56在下文中更详细地阐述。在图2、图3和图9中最佳地示出了挖凿边缘组件56的总体构造和操作优点。典型地，挖凿边缘组件56包括多个挖掘齿部1或28，这些挖掘齿部以间隔开的关系布置在铲斗前部4(也称为承载部)的前缘53上。

具体参照图2和图3，在本发明的该实施例中，可以看出，挖掘齿部1通过中间适配器臂2(以下简称为“适配器”)连接到前缘53，该中间适配器臂通过无需工具的楔形锁定系统牢固地连接邻接的适配器2和铲斗前部4。

所述楔形锁定系统由于以下双重作用而起作用：(1)适配器2上的轨道15的会聚角，当适配器2继续进一步插入到铲斗前部4中时，该会聚角产生与邻接的在铲斗前部4中的类似的会聚凹入凹穴轨道33和34的增大的接触紧密度；(2)铲斗前部4中的轨道的复合角，该轨道在适配器轨道15中往复运动并且该复合角垂直于包括在凹穴会聚轨道33和34中的角。在图10中可以看到铲斗前部4的更多细节。

不使用专门的插入工具，操作者可以将适配器2装载到铲斗前部4中的有轨道的楔形凹穴中，直到在两个部件之间实现安全的保持摩擦配合。此后，通过翻转铲斗50并使用地面接合设备的液压臂的力，适配器2被进一步压入到铲斗前部4的楔形凹穴中。因此，在不使用任何额外的工具的情况下实现了用于挖掘齿部的作业操作的最终就位位置。

具体参照图3，在已经实现了适配器2完全且正确地就位到铲斗前部4中后，将定位螺钉24经由孔口10插入并紧固到适配器2的后部中，从而穿过铲斗前部4。插入定位螺钉的目的是在适配器2和铲斗前部4之间产生对抗，以防止适配器2使轨道15沿着嵌入铲斗前部4中的凹穴轨道33和34过早回缩。这确保适配器在计划之前不会掉落，从而防止对操作员造成潜在伤害。

在磨损构件适配器2的使用寿命结束时，操作者移除定位螺钉24，从而使得适配器能够沿铲斗前部4中的凹穴轨道33和34反向移动以进行移除。为了将适配器2的紧密摩擦就位从铲斗前部4释放，可能需要通常与土方机械配合使用并因此使用易于现场获得的气动锤附件来向适配器2的后部面提供冲击敲击动作，以便使适配器从其在铲斗前部4内的高摩擦楔形锁定位置松开。在移除磨损的适配器4之后，可以在现场安装新的单元，而不需要额外的工具或非现场的设施和服务。注意，这显著地减少了设备的停机时间，从而提高了工作机器的生产率。

实践中通常是由于单个适配器破裂而立即收回挖掘铲斗，这是因为对于具有传统的焊接或螺栓穿过的适配器附件，其他铲斗部件可能发生额外的应力和损坏。然而，具体参照图3，与连接到铲斗的前唇缘的传统适配器不同，即使当该适配器已经损坏或达到其操作寿命的终点时也不需要立即收回挖掘铲斗，这是由于当从铲斗前部4的前表面53测量时适配器的长度。

通常，在传统铲斗前部上采用的适配器的长度允许在前缘53和挖凿齿部1之间保持非常小的物理距离。本发明的该实施例中，适配器4使铲斗前部4和挖凿组件56之间的物理距离增加至少300％。这种显著增加的分离程度使得地面接合设备能够在适配器断裂之后的延长的时间段内安全且连续地操作。否则，这将要求铲斗立即停止使用，以避免对支撑磨损构件组件的进一步的代价大的损坏。

具体参照图4，磨损构件齿部1形成为在前部具有最小截面且在后部具有较大截面的截头锥形形状。齿部1包括位于后部面中的凹穴40，以接收适配器2的鼻部，当完全就位时，该鼻部与齿部的最深内部面41连接。应当注意，在齿部1的最深内部面41和适配器2的鼻部之间保持有足够的公差，使得它们不连接。

具体参照图5和图7，齿部凹穴40的内邻接部在表面设计上是线性的，以便通过由42、43、44、45描绘的七个分开的区段与适配器2配合，这些区段通过适配器的下表面与齿部凹穴上的下部内邻接部组合，从而总共包括七个连接配合点。

在本发明的该实施例中，齿部1的下部外边缘包括与其余三个外部面相比材料厚度不等的表面。材料已经从下部外部面39的与通向齿部1的内部凹穴的孔口21对准的区域去除。当齿部已经牢固地就位在适配器鼻部上时，椭圆形孔口21与容纳在适配器鼻部2内的凹入凹穴47轴向对准。减小下方的外部面的壁厚39的目的是在地面接合设备的正常操作期间使围绕孔口21的磨损构件壁的腐蚀加速。这去除了将锁定销31保持在位的对抗材料，进而使锁定销从其凹穴47中松脱，从而移除适配器2与齿部1之间的锁定连接，然后可以用最小的努力并且无需专门的工具来去除该锁定连接。

具体参照图5，本发明的特征之一是便于在不需要工具的情况下将挖掘齿部1安装到适配器2上以及将挖掘齿部从适配器上移除。每个适配器2容纳安装在弹簧32上的预插入的锁定销31，在插入到齿部的接收凹穴40之前，锁定销和弹簧两者都插入位于适配器2的鼻部内的凹穴47中。本发明的当前实施例使用橡胶柱形部作为弹簧32，该弹簧接收在位于锁定销31的基部中的柱形凹穴中。然而，在本发明的其他实施例中，可以用能够提供必要且持续的弹簧刚度以向外推动内锁定销31的任何合适的材料来代替。

具体参照图8，适配器2与齿部1之间的初始摩擦保持是通过弹簧加载的锁定销31来实现的，该锁定销容纳在设置在适配器2的鼻部内的凹穴47内，从而与齿部凹穴40的下部内邻接部连接，同时适配器2的鼻部的顶表面开始与齿部1的凹穴的上部内邻接部配合(参见细节D)。在不需要外部物理支撑的情况下通过抵靠适配器2的摩擦使齿部1足够好地就位后，通过使用地面接合设备的液压臂，铲斗50、适配器2和齿部1面朝下朝向地面翻转，并且齿部的前边缘压靠在硬表面上。该作用迫使齿部1和适配器2之间的配合更加紧密，从而在容纳在标记为42、43、44和45的区域内的适配器的鼻部的七个独立表面之间形成牢固的连接。

参照图8，当齿部1被安装并到达插入位置和最终就位位置之间的中间点时，齿部的凹穴的下壁的内邻接部与锁定销31的外部面之间的空间的收缩使得弹簧32被压缩在位于适配器2的鼻部内的凹穴47的腔室内。这可以使得由橡胶制成的弹簧32侧向膨胀，从而瞬时移位到凹穴47内提供的环形空间中(参见细节E)。当齿部继续更深地就位到适配器的鼻部中时，齿部1的椭圆形孔口21与锁定销31轴向对准，从而使锁定销能够以锁定销31的同心阶梯状前缘所允许的递增步长向外溢出到孔口21中。

该溢出随着锁定销31和孔口21的对准的改善而增加。锁定销31的鼻状区段的形状是同心阶梯柱形部的集合，在锁定销的前区段处具有最小直径的柱形，阶梯的直径朝向销的邻接弹簧32的基部增加。当锁定销31获得与齿部1的椭圆形孔口21的更大的轴向对准时，锁定销柱形部的额外宽度突出到椭圆形孔口中，从而在齿部被驱动到其在适配器2上的最终位置时实现更大的锁定连接。

锁定销31的基部具有比椭圆形孔口的直径更大的直径，从而产生对抗，该对抗保持齿部1硬性抵靠适配器2的鼻部，直到在设备的正常操作期间齿部39的下侧被磨损掉。随后，锁定销31的基部的直径可通过齿部1中的扩大的孔口从适配器凹穴47中脱离，特别是由于移除下部面39上的减少的壁材料，释放使齿部1固定的锁定机构并使其能够在不需要专用工具或锤击的情况下被移除。

具体参照图1和图12，侧面保护磨损构件5具有对称性，该对称性能够实现传统侧面保护磨损构件的使用寿命的两倍。这是由于使得现场的操作者能够在不需要切割和焊接设备的情况下通过释放单个螺母7来旋转侧面部保护磨损构件5，该单个螺母将磨损构件从其抵靠铲斗前部4、两个弹丸部6和铲斗侧部54或55的锁定位置释放。在本发明的该实施例中，倒角表面14用于两个目的：(1)在存在的用于将铲斗前部4固定到铲斗侧部54或55的典型凸形焊道之间形成缓冲区；以及(2)在铲斗壁54或55的外部、铲斗前部4的顶表面和侧板磨损构件的内壁14之间形成内部通道，这使得在设备正常操作过程中被搅起的细泥沙、灰尘和碎屑能够在所述通道内部被压实，这又阻碍了侧面保护磨损构件5、铲斗前部4和铲斗壁54或55之间的运动的可能性。这极大地减少了与传统螺栓连接的侧面保护磨损构件系统相关联的典型运动，从而增加了磨损构件在需要更换之前的使用寿命。

具体参照图1、图2和图12，侧板磨损构件5设置有下部面29，该下部面与角部齿部28或适配器2的顶表面配合，以零公差接触结合。这使得能够将更大的载荷从齿部28或适配器2传递到铲斗组件50、52、54和55，从而减小铲斗前部4和挖凿边缘组件56上的应变。

具体参照图2和图12，侧板磨损构件5通过单个锁定螺母7和螺纹杆9连接到铲斗侧部54或55，该螺纹杆旋拧到机加工到侧板5中的相互配合的螺纹中。在附接到侧板5后，螺纹杆9通过锁定螺母7固定到铲斗壁54或55的内部表面上的凹入部，该锁定螺母位于铲斗壁中的凹入凹穴内。螺纹杆9设置有延伸贯穿杆的小直径柱形钻孔8。在本发明的该实施例中，如果锁定螺母7的外表面由于设备的正常操作的磨损性质而变得不可用，则该柱形挤压切割部能够在使用寿命终止时更快地移除锁定螺纹杆。

具体参照图1和图12，对称地位于螺纹杆9的任一侧上的球形钢弹丸部6容纳在两个半球形凹陷内，球形弹丸部6配合在半球形凹陷内。这些半球形凹陷距侧板磨损构件5的表面的深度必须略小于弹丸部6的半径，以便当侧板5紧靠在铲斗壁54或55上时，弹丸部6将不会完全被接收到侧板5和铲斗壁54或55内的其相应的半球形凹陷中。这产生了张紧作用，该张紧作用将由侧板5接收的所有力仅经由三个点(即，螺纹杆9和两个弹丸部6)朝向铲斗组件引导。

具体参照图10和图11，在本发明的该实施例中，如图2所示的先前的适配器2和挖掘齿部1已经组合成单个伸长爪部28。这特别适合于地面接合应用，在地面接合应用中，可能落入昂贵的第三方设备(例如岩石破碎系统)中的部件的脱落将导致耗时和昂贵的费用。爪部28遵循与本发明的主体相同的插入和移除过程，该插入和移除过程涉及到使用容置在铲斗前部4中的会聚轨道33和34，从而与位于爪部28的顶表面上的会聚轨道15产生紧密且增加的配合。将适配器和齿部组合到爪部28中使得挖凿组件的前缘能够进一步远离铲斗前部4移动，从而增加了对该磨损构件边缘的保护。在爪部28已经以与适配器形式4的固定相同的方式插入到完全就位位置后，将定位螺钉插入穿过铲斗前部4中的孔口10。这产生了材料的不可移动的对抗，从而在爪部28松开其与会聚轨道系统的连接时防止爪部脱落。

具体参照图2、图13和图14，为了减少与铲斗前部4相关联的磨损，尤其是与前缘53相关联的磨损，集成的无需锤的护罩保护系统插入到在安装的适配器2或爪部28的侧壁中切割出的通道12中。护罩保护系统包括三个分开的部件。具有沿两个长边缘37延伸的突片的第一护罩保护件48插入通道12中，该通道被切入到构成挖凿边缘组件56的右远和右近适配器2或爪部28的侧部中，并且第一护罩保护件被向后推动直到突片37和通道12之间发生牢固配合为止。具有沿两个长边缘37延伸的突片的第二组护罩保护件3插入中心适配器2或爪部28的侧部上的通道12中，并被向后推动直到突片37和通道12之间发生牢固配合为止。具有沿两个长边缘37延伸的突片的第三护罩保护件49插入到切入左近和左远适配器2或爪部28的侧部的通道12中，并被向后推动直到突片37和通道12之间发生牢固配合为止。

具体参照图13和图14，护罩保护件3、48和49呈截头锥形形状，其中向后延伸部分具有较小的截面宽度，当插进到设置在适配器2或爪部28的侧壁中的通道12中时，该护罩保护构件朝向面向前的边缘侧向地扩展。护罩保护件3、48和49被向后推动，直到其被牢固地就位并且由于通道12和延伸的突片之间包括的会聚互补角度而形成刚性配合。

具体参照图3，在护罩保护件3、48和49已经牢固地就位后，定位螺钉25就经由铲斗前部4中的孔口23插入到护罩保护件3、48和49中。定位螺钉25的目的是安全预防措施，以防止护罩保护件在其使用寿命结束之前沿通道12回缩。为了更换护罩保护件，操作者移除定位螺钉25并向护罩保护件的后部面施加基本压力，以将护罩保护件从会聚角楔形锁定释放，该会聚角楔形锁定将护罩保护件保持在适配器2或爪部28之间的操作位置。

具体参照图13，如安装的爪部28的侧视图中可见，当与铲斗前部4的前缘53相比时，在挖凿边缘之间实现了增加的物理距离。这显著地减少了由安装在铲斗底板52的下侧上并由铲斗壁54至55支撑的侧向磨损构件51引起的磨损。

具体参照图15，在本发明的该实施例中，护罩保护件3、48和49以及侧通道12(如图13所示)已被移除并由前部保护构件(也被称为“前部保护件”)59代替，该前部保护构件用于在地面接合设备的正常操作期间保护齿部1的顶表面和铲斗前部4的前缘53免受侵蚀。如图所示，前部保护件59通过无需工具的楔形锁定系统直接连接到爪部28，从而在不需要直接固定到铲斗前部的情况下提供保护。

楔形锁定系统由于以下双重作用而起作用：(1)爪部28上的轨道15的会聚角，在前部保护件继续进一步安装到爪部28中时，该会聚角产生与设置在前部保护件59的下侧上的类似的会聚凹入凹穴轨道60的邻接部增加的接触紧密性；(2)前部保护件59中的轨道的复合角，该轨道在适配器轨道中往复运动并且该复合角垂直于容纳在下侧凹穴会聚轨道60中的角。图15示出了在将爪部安装到铲斗前部4中之前将前部保护件59安装到磨损构件爪部28上的安装序列的更多细节。

在前部保护件59抵靠爪部28内的轨道15固定之后，相同的轨道15还用于将现在组装的爪部28和前部保护件59的组合附接到位于铲斗前部4内的凹穴会聚轨道33和34。在组合的组件已经安装在铲斗前部4内后，定位螺钉24就从爪部28的下侧经由螺纹孔口61贯穿整个爪部28本体插入并紧固。这产生了与位于铲斗前部4的底部面内的下侧凹穴62的对抗，从而用作防止齿部在操作期间过早滑出的安全机构。

如图1、图2和图9所示，本发明的该实施例消除了对穿过铲斗前部4钻出的孔口10的需要。提供穿过齿部28的孔口61，通过该孔口的定位螺钉24可以抵靠位于铲斗前部4的下侧内的凹入凹穴62紧固。这既简化了制造过程，又提高了铲斗前部组件的完整性和耐用性。

由于用于将前部保护件59快速保持在爪部28上而不需要专用工具或另外的复杂焊接件或邻接铲斗前部4的额外固定件的新颖附接机构，前部保护件59可以容易地更换而不产生与传统前部保护件更换程序相关联的停机时间和成本。在磨损构件28或适配器2已经到达其使用寿命的终点后，前部保护件59将在与收回磨损构件本身所需的相同动作中取出。

具体参照图16，在本发明的该实施例中，侧板磨损构件5通过诸如单个螺栓57的紧固装置连接到铲斗侧部54或55，该紧固装置位于凹入凹穴63内，该凹入凹穴位于侧板磨损构件5的外侧壁上。在本发明的该实施例中，用于利用螺栓57固定侧板磨损构件5的相互接收螺纹从侧板磨损构件5移除，并且替代地容纳在铲斗壁54或55内，从而允许在分配在侧板磨损构件内的螺栓孔孔口内具有足够的公差，以允许螺栓57自由地穿过。这减轻了当固定在铲斗壁的内侧上时可能已经发生的对固定机构的损坏。螺栓57设置有延伸贯穿杆的小直径柱形钻孔58。在本发明的该实施例中，如果锁定螺栓57的外表面由于设备的正常操作的磨损性质而变得不可用，则柱形挤压切割能够在使用寿命结束时更快地移除锁定螺纹杆。在另一实施例中，侧板磨损构件5可以使用诸如前面参照图2和图12描述的螺纹杆和松动螺母之类的不同的紧固装置连接到铲斗侧部54或55。

具体参照图17，在本发明的该实施例中，磨损构件齿部64内的凹穴形成为使得其起始于截头锥形凹穴65并终止于柱形凹穴66。柱形凹穴66、具有位于前部的较小柱形截面和位于后部的较大截头锥形截面。换句话说，齿部64包括内部尺寸变化的凹穴，该凹穴始于截头锥形的孔口65，朝向凹穴的较深区段变成柱形部66，并终止于最内部面上的基本上圆形的凹穴71。

在本发明的该实施例中，适配器72的鼻部的形状已被改变以与磨损构件齿部64中的改进的凹穴互补。该鼻部以截头锥形70开始，该截头锥形向前终止在柱形区段69中。这确保了柱形鼻部区段69的总表面积与磨损构件齿部64的柱形凹穴66之间的等效接触。因此，除了减少与本发明的先前实施例相关联的噪声污染之外，这还减少了适配器72和齿部64两者的过早磨损。

应当注意，该实施例中的锁定销机构31与本发明的前述实施例相同。此外，当齿部64完全就位时，在齿部64的最深内部面71和适配器72的鼻部之间保持足够的公差，使得它们不连接。

在本发明的该实施例中，齿部64的下部外边缘包括与其余三个外部面相比材料厚度不等的表面。材料已经从下部外部面68的与通向齿部64的内部凹穴的孔口67对准的区域去除。当齿部已经牢固地就位在适配器鼻部上时，椭圆形孔口67与容纳在适配器鼻部72内的凹入凹穴轴向对准。减小下侧的外部面的壁厚68的目的是在地面接合设备的正常操作期间使围绕孔口67的磨损构件壁的腐蚀加速。这去除了将锁定销31保持在适当位置的对抗材料，这进而使锁定销从其凹穴中松脱，从而移除适配器72与齿部64之间的锁定连接，然后可以用最小的努力并且无需专门的工具来去除该锁定连接。

在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明进行各种其他改变和修改。只要这些改变和修改在所附权利要求的范围内，它们就被认为是本发明的一部分。

Claims (32)

1.一种地面接合设备，能安装在地面挖掘机器的铰接臂的远端处，

其中，所述地面接合设备包括布置成一排的多个齿部，以用于接合到要挖掘的地面上；并且

其中，所述齿部经由对应的锁定销保持到所述地面接合设备的承载部上，其中，所述锁定销配置成在所述齿部已经经受一阈值量的磨损之后自动弹出，由此使得所述齿部在磨损后能够移除和更换。

2.根据权利要求1所述的地面接合设备，其中，所述锁定销的伸长轴线基本上正交于所述齿部的对应的伸长轴线，并且所述锁定销的伸长轴线基本上正交于所述地面接合设备的所述承载部的主平面。

3.根据权利要求1或2所述的地面接合设备，其中，所述锁定销是弹簧加载的，使得在所述齿部的下侧处发生所述阈值量的磨损后，所述锁定销被弹出。

4.根据权利要求1、2或3所述的地面接合设备，其中，多个所述齿部经由对应的适配器安装到所述承载部上。

5.根据权利要求4所述的地面接合设备，其中，所述适配器能滑动地安装到所述承载部的对应的保持槽中，使得所述适配器也能从所述承载部能滑动地拆下。

6.根据权利要求5所述的地面接合设备，其中，多个所述保持槽布置成渐缩构造，使得当所述适配器滑动到所述承载部的相应的槽中时，所述适配器的保持力逐渐增强。

7.根据权利要求6所述的地面接合设备，其中，所述保持槽配置为在所述适配器的从前向后的方向上会聚的一组会聚轨道。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的地面接合设备，还包括护罩保护构件，所述护罩保护构件具有沿着所述护罩保护构件的两个长边缘延伸的突片，使得当所述护罩保护构件被向后推入到设置在相邻的适配器的侧壁中的通道中时，延伸的所述突片与这些通道配合。

9.根据权利要求8所述的地面接合设备，其中，所述护罩保护构件是截头锥形的，其中向后延伸部分具有较小的截面宽度，当所述护罩保护构件被插进到设置在所述适配器的所述侧壁中的所述通道中时，所述护罩保护构件朝向面向前的边缘侧向地扩展。

10.根据权利要求7所述的地面接合设备，还包括前部保护构件，所述前部保护构件具有设置在所述前部保护构件下侧的凹入凹穴轨道，使得所述前部保护构件能够在所述适配器安装到所述承载部上之前抵靠所述适配器上的对应的一组会聚轨道固定。

11.根据前述权利要求中任一项所述的地面接合设备，其中，所述地面接合设备还包括侧面构件，所述侧面构件能基本上安装在所述承载部的伸长端部处，以向所述地面挖掘机器的所述铰接臂的远端提供侧向磨损保护。

12.根据权利要求11所述的地面接合设备，其中，所述侧面构件具有180°旋转对称性并且设计成能相对于所述地面接合设备安装在彼此相距180°的至少两个角度取向上。

13.根据权利要求11或12所述的地面接合设备，其中，所述侧面构件配置为邻接在所述承载部上，使得当所述地面接合设备用于挖掘地面时，所述承载部防止所述侧面构件旋转。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的地面接合设备，其中，所述侧面构件配置为通过紧固装置连接到所述地面接合设备的端部，所述紧固装置设置在形成于所述侧面构件的外壁中的凹入凹穴内。

15.根据前述权利要求中任一项所述的地面接合设备，其中，多个所述锁定销中的至少一个锁定销包括直径彼此不同的多个柱形部，这些柱形部以直径增大的方式同轴地布置，多个所述柱形部中的直径最大的柱形部形成所述至少一个锁定销的第二部分。

16.根据前述权利要求中任一项所述的地面接合设备，其中，多个所述齿部中的至少一个齿部具有基本上截头锥形的壁，从而在该齿部中限定腔，其中，所述腔在所述至少一个齿部内向前具有较小的截面，并且在所述至少一个齿部内向后具有较大的截面。

17.一种齿部，用于根据前述权利要求中任一项所述的地面接合设备，其中，所述齿部是伸长的并且具有位于所述齿部的第一端部处的挖凿边缘以及位于所述齿部的第二端部处的凹入渐缩腔，其中，所述齿部配备有位于所述腔的下地面接触壁上的孔口，其中，所述孔口配置为限制锁定销以在所述腔的所述下地面接触壁发生了一阈值量的磨损之前将所述齿部维持在安装状态中。

18.根据权利要求17所述的齿部，其中，所述孔口形成为使得所述孔口具有截头锥形的第一截面和柱形的第二截面。

19.一种适配器，用于根据权利要求1至17中任一项所述的地面接合设备，其中，所述适配器在所述适配器的第一端部处配置为接合到齿部的腔中并且通过锁定销保持在所述腔中，所述锁定销在所述齿部已经经受一阈值量的磨损之后自动弹出，并且所述适配器在所述适配器的第二端部处配置为能滑动地接合到所述地面接合设备的承载部的渐缩槽中。

20.根据权利要求19所述的适配器，其中，所述适配器的所述第一端部形成为使得所述适配器具有截头锥形的第一截面和柱形的第二截面。

21.一种用于配置地面接合设备的方法，所述地面接合设备能安装在地面挖掘机器的铰接臂的远端，其中，所述方法包括：

将承载部安装到所述铰接臂的远端上；

安装多个齿部使这些齿部相对于所述承载部排成一排，所述齿部用于接合到要挖掘的地面上，其中，所述齿部经由对应的锁定销保持到所述地面接合设备的承载部上；以及

将所述锁定销布置成在所述齿部已经经受一阈值量的磨损后自动弹出，由此使得所述齿部在磨损后能够移除和更换。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述方法包括将所述锁定销的伸长轴线布置成基本上正交于所述齿部的对应的伸长轴线，并且将所述锁定销的伸长轴线布置成基本上正交于所述地面接合设备的所述承载部的主平面。

23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，所述方法包括将所述锁定销布置成弹簧加载的，使得在所述齿部的下侧处发生所述阈值量的磨损后，所述锁定销被弹出。

24.根据权利要求21、22或23所述的方法，其中，所述方法包括经由对应的适配器将多个所述齿部安装到所述承载部上。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述方法包括将所述适配器滑动地安装到所述承载部的对应的保持槽中，使得所述适配器能够从所述承载部能滑动地拆下。

26.根据权利要求21至25中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将地面接合设备侧面构件基本上安装在所述承载部的伸长端部处，以向所述地面挖掘机器的所述铰接臂的远端提供侧向磨损保护。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述侧面构件具有180°旋转对称性并且设计为能相对于所述地面接合设备安装在彼此相距180°的至少两个角度取向上。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述侧面构件通过能手动移除的紧固装置安装到所述地面接合设备，使得所述侧面构件能够在松开所述紧固装置之后旋转并且在所述侧面构件的一侧已经磨损后再次使用。

29.根据权利要求27或28所述的方法，其中，所述方法包括将所述侧面构件配置为邻接在所述承载部上，使得所述承载部在所述地面接合设备用于挖掘地面时防止所述侧面构件旋转。

30.根据权利要求22至29中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将多个所述锁定销中的至少一个锁定销布置成包括直径彼此不同的多个柱形部，这些柱形部以直径增大的方式同轴地布置，多个所述柱形部中的直径最大的柱形部形成所述至少一个锁定销的第二部分。

31.根据权利要求21至30中任一项所述的方法，其中，所述方法包括将多个所述齿部中的至少一个齿部布置成具有基本上截头锥形的壁，从而在该齿部中限定腔，其中，所述腔在所述至少一个齿部内向前具有较小的截面，并且在所述至少一个齿部内向后具有较大的截面。

32.根据权利要求24至31中任一项所述的方法，所述方法还包括在所述适配器安装到所述承载部上之前安装前部保护构件，其中，所述前部保护构件包括设置在所述前部保护构件下侧的凹入凹穴轨道，使得所述前部保护构件能够抵靠所述适配器上的对应的一组会聚轨道固定。