ES2711820T3

ES2711820T3 - Conjunto de desgaste para equipo de excavación

Info

Publication number: ES2711820T3
Application number: ES14180150T
Authority: ES
Inventors: Vi Charles G Ollinger; Chris D Snyder; John S Kreitzberg
Original assignee: Esco Group LLC
Current assignee: Esco Group LLC
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2019-05-07
Anticipated expiration: 2028-05-06
Also published as: KR101651385B1; EP2865814B1; BR122015006394A2; SI2889434T1; AU2008251647C1; ES2537085T3; CN101688385A; CY1121239T1; CA2686620A1; LT2889434T; JP5620263B2; CN103147480A; EP2865814A3; SI2910692T1; EP2910692A2; PT2910692T; EA015217B1; PL2160498T3; DK2910692T3; JP2017166320A

Abstract

Un miembro (14) de desgaste para el equipo de excavación que comprende una sección (21) de trabajo y una sección (23) de montaje generalmente alineadas a lo largo de un eje longitudinal (28), la sección (23) de montaje incluyendo un receptáculo (20) para recibir una base fijada al equipo de excavación, para montar el miembro (14) de desgaste en el equipo de excavación, un lado anterior (25) adaptado para ser una superficie forward durante el avance del miembro (14) de desgaste a través del suelo durante una operación de cavado, y un lado posterior (27) adaptado para ser una superficie hacia atrás durante el avance del miembro (14) de desgaste a través del suelo, los lados anterior y posterior (25, 27) extendiéndose axialmente a través de las secciones (21; 23) de trabajo y montaje, caracterizado porque el lado anterior (25) tiene una mayor anchura que el lado posterior (27) en cortes transversales en dirección transversal perpendiculares al eje longitudinal (28) a lo largo de al menos parte de la sección (23) de montaje, y el receptáculo (20) se forma en una forma transversal generalmente trapezoidal que generalmente corresponde al perfil exterior trapezoidal transversal del miembro (14) de desgaste.

Description

DESCRIPCION

Conjunto de desgaste para equipo de excavacion

La presente invencion se refiere a un miembro de desgaste y a un conjunto de desgaste para asegurar dicho miembro de desgaste a un equipo de excavacion, y en particular a un conjunto de desgaste que es adecuado para su union y uso en un cabezal cortador de draga.

En el documento EP 1239088 A1 de divulga un conjunto de desgaste que tiene una porcion de base y un miembro de desgaste para el equipo de excavacion. Se proporciona una seccion de trabajo y una seccion de montaje generalmente alineadas a lo largo de un eje longitudinal. La seccion de montaje incluye un receptaculo para recibir una base fija en el equipo de excavacion. La seccion de trabajo se ubica hacia delante del receptaculo. Un lado anterior se adapta para ser una superficie hacia delante durante el avance del miembro de desgaste por el suelo durante una operacion de cavado. Un lado posterior se adapta para ser una superficie hacia atras durante el avance del miembro de desgaste por el suelo.

Ademas, los cabezales cortadores de draga se usan para excavar material de tierra que se encuentra bajo el agua, como un lecho de rio. En general, un cabezal cortador 1 de draga incluye varios brazos 2 que se extienden hacia adelante desde un anillo 3 de base hasta un cubo 4, vease la figura 21. Los brazos estan separados alrededor del anillo de base y se forman con una espiral ancha alrededor del eje central del cabezal cortador. Cada brazo 2 esta provisto de una serie de dientes separados 5 para cavar en el suelo. Los dientes se componen de adaptadores o bases 6 que estan fijados a los brazos, y las puntas 7 que estan unidos de forma desmontable a las bases por medio de bloqueos 8.

En el uso, el cabezal cortador gira alrededor de su eje central para excavar el material de tierra. Se proporciona un tubo de succion cerca del anillo para eliminar el material de draga. Para excavar la franja de suelo deseada, el cabezal cortador se mueve de lado a lado, as! como hacia adelante. Debido a las crecidas y otros movimientos del agua, el cabezal cortador tambien tiende a moverse hacia arriba y hacia abajo, e impacta periodicamente con la superficie de fondo. Otras dificultades son causadas por la incapacidad del operador para ver el suelo que se esta excavando debajo del agua; es decir, a diferencia de la mayoria de las otras operaciones de excavacion, el cabezal cortador de draga no puede ser guiado efectivamente a lo largo de un camino para adaptarse mejor al terreno que se va a excavar. En vista de las cargas pesadas y el duro entorno, la interconexion de puntas y bases debe ser estable y segura.

Los cabezales cortadores giran de manera que los dientes se conducen y atraviesan el suelo a gran velocidad. Por consiguiente, se necesita una potencia considerable para accionar el cabezal cortador, particularmente cuando se realiza una excavacion en roca. En un esfuerzo por minimizar los requisitos de potencia, las puntas de draga se suelen proporcionar con brocas alargadas y delgadas para facilitar la penetracion del suelo. Sin embargo, a medida que la broca se acorta debido al desgaste, las secciones de montaje de las puntas comenzaran a aplicarse al suelo en la operacion de corte. La seccion de montaje es mas ancha que la broca y no tiene forma para reducir el arrastre. Debido al aumento del arrastre resultante que las secciones de montaje imponen en el cabezal cortador, las puntas generalmente se cambian en este momento antes de que las brocas se desgasten completamente.

De acuerdo con el primer aspecto de la invencion, un miembro de desgaste para un equipo de excavacion comprende una seccion de trabajo y una seccion de montaje. La seccion de montaje incluye un receptaculo para recibir una base fija al equipo de excavacion para montar el miembro de desgaste en el equipo de excavacion. El receptaculo incluye un extremo delantero y una porcion principal hacia atras del extremo delantero, en el que el extremo delantero tiene una superficie de apoyo delantera generalmente transversal al eje longitudinal. La porcion principal del receptaculo y una superficie externa de la seccion de montaje tienen cada una una configuracion generalmente trapezoidal transversal al eje longitudinal.

Especialmente, el receptaculo tiene superficies superior, inferior y laterales que estan arqueadas hacia dentro sustancialmente portodasu anchura.

De acuerdo con una realizacion preferida adicional, la superficie de apoyo delantera en el extremo delantero del receptaculo es generalmente hemisferica.

De acuerdo con un aspecto adicional de la invencion, el miembro de desgaste incluye una abertura para recibir un bloqueo para asegurar el miembro de desgaste a la base.

En una realizacion preferida, el receptaculo incluye una superficie superior, una superficie inferior y paredes laterales que estan cada una arqueadas hacia dentro para ser recibidas en un canal formado en la base.

Especialmente, el receptaculo y la superficie externa de la seccion de montaje tienen cada uno una configuracion generalmente trapezoidal transversal al eje longitudinal en cualquier punto sustancialmente a lo largo de toda la longitud del receptaculo y la seccion de montaje.

De acuerdo con un aspecto adicional de la invencion, el lado anterior tiene una anchura mayor que el lado posterior en codes transversales en direction transversal perpendiculares al eje longitudinal a lo largo de al menos el extremo delantero de la section de montaje.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, un conjunto de desgaste para equipo de excavacion comprende una base fija al equipo de excavacion, un miembro de desgaste como el mencionado anteriormente y un bloqueo para sujetar de manera desmontable el miembro de desgaste a la base.

Especialmente, la base incluye un morro que tiene una configuration generalmente trapezoidal transversal al eje longitudinal para conformarse sustancialmente a la forma del receptaculo.

De acuerdo con un aspecto adicional de la invencion, la base incluye una portion de montaje adaptada para su union a un brazo de un cabezal cortador de draga.

Otras ventajas y posibles aplicaciones de la presente invencion seran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada con referenda a las realizaciones de ejemplo ilustradas a modo de ejemplo en los dibujos.

En la descripcion, las reivindicaciones adjuntas, el resumen y en los dibujos, se usan esos terminos y numeros de referenda correspondientes resumidos en la lista provista al final de la descripcion.

En los dibujos se muestra

a figura 1: un conjunto de desgaste de acuerdo con la presente invencion;

a figura 2: una vista lateral de un miembro de desgaste de la invencion;

a figura 2A: una vista lateral de un miembro de desgaste convencional;

a figura 3: una vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 3-3 en la figura 2;

a figura 3A: una vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 3A-3A en la figura 2A;

a figura 4: una vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 4-4 en la figura 2;

a figura 5: una vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 5-5 en la figura 2;

a figura 6: una vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 6-6 en la figura 2;

a figura 6A: la vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 6A-6A en la figura 2A;

a figura 7: una vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 7-7 en la figura 2;

a figura 8: una vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 8-8 en la figura 2;

a figura 9: una vista en corte transversal tomada a lo largo de la linea 9-9 en la figura 1;

a figura 10: una vista superior del miembro de desgaste;

a figura 11: una vista trasera del miembro de desgaste;

a figura 12: una vista en perspectiva de un morro de una base de la invencion;

a figura 13: una vista delantera del morro;

a figura 14: una vista lateral del morro;

a figura 15: una vista en perspectiva ampliada de un bloqueo en el conjunto de desgaste;

a figura 16: una vista en perspectiva ampliada del bloqueo en el conjunto de desgaste antes del apriete;

a figura 17: una vista en perspectiva del bloqueo;

a figura 18: una vista lateral del bloqueo;

a figura 19: una vista en perspectiva en despiece ordenado del bloqueo;

la figura 20: una vista en perspectiva del bloqueo con el morro (la punta se ha omitido), y

la figura 21: una vista lateral de un cabezal cortador de draga convencional.

La presente invencion se refiere a un conjunto 10 de desgaste para un equipo de excavacion, y es particularmente adecuado para operaciones de draga. En esta solicitud, la invencion se describe en terminos de un diente de draga adaptado para unirlo a un cabezal cortador de draga. Sin embargo, los diferentes aspectos de la invencion se pueden usar junto con otros tipos de conjuntos de desgaste, por ejemplo, protectores, y para otros tipos de equipos de excavacion, por ejemplo, cucharas.

El conjunto se describe a veces en terminos relativos como superior, inferior, horizontal, vertical, delantero y trasero; dichos terminos no se consideran esenciales y se proporcionan simplemente para facilitar la descripcion. La orientacion de un miembro de desgaste en una operacion de excavacion, y particularmente en una operacion de draga, puede cambiar considerablemente. Estos terminos relativos deben entenderse con referencia a la orientacion del conjunto 10 de desgaste como se ilustra en la figura 1, a menos que se indique lo contrario.

El conjunto 10 de desgaste incluye una base 12 asegurada a un cabezal cortador de draga, un miembro 14 de desgaste y un bloqueo 16 para sujetar de manera desmontable el miembro de desgaste a la base 12 (figuras 1-10).

La base 12 incluye un morro 18 que se proyecta hacia adelante sobre la cual se monta el miembro 14 de desgaste, y un extremo de montaje (no mostrado) que se fija a un brazo de un cabezal cortador de draga (figuras 1, 9 y 11-14). La base se puede moldear como parte del brazo, soldarse al brazo o unirse por medios mecanicos. Solo como ejemplos, la base puede formarse y montarse en el cabezal cortador tal como se divulga en la patente de Estados Unidos N° 4.470.210 o la Patente de Estados Unidos N° 6.729.052/EP 1469713 A2.

En un diente de draga, el miembro 14 de desgaste es una punta provisto de una seccion 21 de trabajo en forma de una broca delgada alargada y una seccion 23 de montaje que define un receptaculo 20 para recibir el morro 18 (figuras 1-10). La punta 14 es girada por el cabezal cortador de manera que se aplica al suelo generalmente de la misma manera con cada pasada de cavado. Como resultado, la punta 14 incluye un lado anterior 25 y un lado posterior 27. El lado anterior 25 es el lado que primero se aplica y lidera la penetracion del suelo con cada rotacion del cabezal cortador. En la presente invencion, el lado posterior 27 tiene una anchura menor que el lado anterior 25 (es decir, a lo largo de un piano perpendicular al eje longitudinal 28 de la punta 14, hasta la broca 21, vease la figura 5) y al menos parcialmente a traves de la seccion 23 de montaje, vease la figura 4. En una realizacion preferida, el lado posterior 27 tiene una anchura menor que el lado anterior 25 en toda la longitud de la punta 14, vease las figuras 4, 5 y 7).

La broca 21 de la punta 14 tiene preferiblemente una configuracion transversal generalmente trapezoidal con un lado anterior 25 que es mas ancho que el lado posterior 27 (figura 5). El termino "configuracion transversal" se usa para referirse a la configuracion bidimensional a lo largo de un piano perpendicular al eje longitudinal 28 del miembro 14 de desgaste. Debido a este estrechamiento de la punta, las paredes laterales 29,31 siguen a la sombra del lado anterior 25 durante el cavado y, por lo tanto, crean un pequeno arrastre en la operacion de corte. En una construccion preferida, las paredes laterales 29, 31 convergen hacia el lado posterior 27 en un angulo 9 de aproximadamente 16 grado, vease la figura 5; sin embargo, son posibles otras configuraciones angulares. El lado anterior 25, el lado posterior 27 y las paredes laterales 29, 31 pueden ser pianos, curvados o irregulares.

En el uso, la punta 14 de draga penetra en el suelo a una cierta profundidad con cada pasada de cavado, es decir, con cada rotacion del cabezal cortador. Durante gran parte de la vida util de la punta, la broca sola penetra en el suelo. Como ejemplo, el nivel del suelo en un ciclo de cavado se extiende generalmente a lo largo de la linea 3-3, vease la figura 2, en la punta central de una pasada de cavado. Como solo la broca penetra en el suelo y la broca es relativamente delgada, el arrastre colocado en la operacion de cavado esta dentro de limites manejables. Sin embargo, dado que muchos dientes son accionados constantemente a traves del suelo a una velocidad rapida, los requisitos de potencia son siempre altos y reducir el arrastre incluso en la broca es beneficioso para la operacion, especialmente cuando se cava en roca.

En una construccion preferida, las paredes laterales 29, 31 no solo convergen hacia el lado posterior 27, sino que estan configuradas de modo que las paredes laterales queden dentro de la sombra del lado anterior 25 en el perfil de cavado. El "perfil de cavado" se usa para indicar la configuracion en corte transversal de la porcion de la punta 14 que penetra en el suelo a lo largo de un piano que es (i) paralelo a la direccion de desplazamiento 34 en la punta central de una pasada de cavado a traves del suelo y ii) lateralmente perpendicular al eje longitudinal. El perfil de cavado es una mejor indicacion del arrastre que se debe imponer en la punta durante su uso que un corte transversal en direccion transversal verdadero. La provision de destalonado lateral en el perfil de cavado depende del angulo en el que las paredes laterales convergen hacia el lado posterior y la pendiente o expansion axial de las superficies de las puntas en una direccion hacia atras. La intencion es proporcionar una anchura que generalmente se estreche desde el lado anterior al lado posterior cuando se considera desde la perspectiva del perfil de cavado. El destalonado lateral en el perfil de cavado se extiende preferiblemente a traves de los angulos de cavado del cabezal cortador esperados, pero aun se puede obtener beneficio si existe dicho destalonado lateral en al menos un angulo de cavado. Solo como un ejemplo, la configuracion del corte transversal ilustrado en la figura 3 representa un perfil 35 de cavado para una porcion de la punta 14 que se acciona a traves del suelo. Como se puede ver, la broca 21 todavia esta provista de destalonado lateral incluso en el perfil de cavado, ya que las paredes laterales 29, 31 convergen hacia el lado posterior 27 para un arrastre reducido.

A medida que la broca 21 se desgasta, el nivel del suelo se desliza gradualmente hacia atras, de manera que mas porciones de la punta 14, mas gruesas y hacia atras, son empujadas a traves del suelo con cada ciclo de cavado. Por lo tanto, se requiere mas potencia para accionar el cabezal cortador a medida que las puntas se desgastan. Eventualmente, una cantidad suficiente de la broca se desgasta de tal manera que la seccion 23 de montaje de la punta 14 esta siendo accionada a traves del suelo con cada pasada de cavado. En la presente invencion, la seccion 23 de montaje continua incluyendo un destalonado lateral al menos en el extremo delantero 40 de la seccion de montaje, vease la figura 4, y preferiblemente en toda la seccion de montaje, veanse las figuras 4 y 7. Como se ve en la figura 4, la seccion 23 de montaje es mas grande que la broca 21 para acomodar la recepcion del morro 18 en el receptaculo 20 y para proporcionar una gran resistencia para la interconexion entre la punta 14 y la base 12. Las paredes laterales 29, 31 estan inclinadas de manera que convergen hacia el lado posterior 27. La inclinacion de las paredes laterales 29,31 a lo largo de la linea 4-4 esta, en este ejemplo, en un angulo de aproximadamente 26 grados, vease la figura 4, pero tambien se pueden usar otras inclinaciones. Como se explico anteriormente, el destalonado lateral deseado en el perfil de cavado depende de la relacion entre la inclinacion transversal de las paredes laterales y la expansion axial de la punta.

En una punta convencional 14a, la broca 21a tiene una configuracion transversal trapezoidal con un lado anterior 25a que es mas ancho que el lado posterior 27a. Sin embargo, la broca 21a no proporciona destalonado lateral en el perfil de cavado. Como se ve en la figura 3A, el perfil 35a de cavado, es decir, a lo largo de la linea 3A-3A, en la figura 2A no tiene paredes laterales 29a, 31a que convergen hacia el lado posterior 27a, veanse las figuras 2A y 3A. Mas bien, las paredes laterales 29a, 31a en el perfil 35a de cavado se expanden hacia afuera en una pendiente cada vez mayor a medida que las paredes laterales se extienden hacia el lado posterior. Este ensanchamiento hacia el exterior de las paredes laterales 29a, 31a generara un mayor arrastre en el cabezal cortador. El uso efectivo del destalonado lateral en la punta 14 para el perfil de cavado es una mejor reduccion del arrastre que el simple uso de paredes laterales que se transportan en una configuracion transversal.

En otro ejemplo, la broca 21 se ha desgastado hasta el punto en que la porcion de la seccion 23 de montaje a lo largo de la linea 6-6 (veanse las figuras 2 y 6) se conduce a traves del suelo. Incluso la seccion 23 de montaje proporciona un destalonado lateral para reducir el arrastre; es decir, las paredes laterales 29, 31 convergen hacia el lado posterior incluso en el perfil 45 de cavado. La presencia de destalonado lateral en el perfil 45 de cavado impone menos arrastre y, por lo tanto, requiere que se conduzca menos potencia a traves del suelo. El arrastre reducido, a su vez, permite que el cabezal cortador continue funcionando con puntas desgastadas hasta el punto en que la seccion de montaje penetre en el suelo. En la punta 14a convencional, la seccion 23a de montaje no tiene una configuracion transversal trapezoidal con las paredes laterales 29a, 31a que convergen hacia el lado posterior 27a. Ademas, como se ve en la figura 6A, las paredes laterales 29a, 31a divergen del lado anterior 25a en el perfil 45a de cavado tornado a lo largo de la linea 6a-6a que abarca el extremo delantero 40a de la seccion 23a de montaje. La falta de destalonado lateral en el perfil de cavado impone un fuerte arrastre sobre la punta 14a, ya que se conducen a traves del suelo, especialmente en comparacion con la punta 14 de la presente invencion. Con el fuerte arrastre producido por las puntas 14a en esta condicion, muchos operadores reemplazaran las puntas cuando las secciones 23a de montaje comiencen a ser conducidas a traves del suelo, aunque las brocas 21a no esten completamente desgastadas. Con la presente invencion, las puntas 14 pueden permanecer en las bases 12 hasta que las brocas 21 se desgasten mas.

En una construccion preferida, el ahusamiento de las paredes laterales 29, 31 continua desde el extremo delantero 37 hasta el extremo trasero 47 de la punta 14. Como se ve en la figura 7, las paredes laterales 29, 31 convergen hacia el lado posterior 27 incluso en la parte trasera de la seccion 23 de montaje. Ademas, se proporciona un destalonado lateral incluso en un perfil 55 de cavado a lo largo de la linea 8-8, veanse las figuras 2 y 8, es decir, las paredes laterales 29, 31 convergen hacia el lado posterior 27 incluso en este perfil 55 de cavado hacia atras.

El uso de una punta 14 con destalonado lateral en la broca 21 y el extremo 23 de montaje como se describe anteriormente se puede usar con practicamente cualquier configuracion de morro y receptaculo. No obstante, en una construccion preferida, el extremo delantero 58 del morro 18 incluye una cara 60 de apoyo orientada hacia adelante que es convexa y curva alrededor de dos ejes perpendiculares (veanse las figuras 1, 9 y 11-14). Del mismo modo, el extremo delantero 62 del receptaculo 20 esta formado con una cara 64 de apoyo concava y curvada complementaria para establecer contra la cara 60 de apoyo (veanse las figuras 1, 7, 9 y 11). En la construccion ilustrada, las caras 60, 64 de apoyo delanteras se adaptan a un segmento esferico para disminuir la tension en los componentes debido a la aplicacion de cargas no axiales, tal como se divulga en la patente de EE. UU. N° 6.729.052.

Preferiblemente, los extremos delanteros 58, 62 son cada uno generalmente hemisfericos para reducir el traqueteo entre la punta 14 y la base 12 y resistir mas efectivamente las cargas desde todas las direcciones. La superficie 64 de apoyo delantera del receptaculo 20 es preferiblemente ligeramente mas ancha que la hemisferica en sus extremos y en el centra para acomodar de manera fiable el montaje de las puntas 14 en diferentes bases (es decir, sin atascamiento o sin tocar fondo), pero que bajo cargas comunes o posteriores, funciona como una verdadera superficie de receptaculo hemisferico en la superficie de la bola hemisferica de la base 12. En un diente convencional 10a (vease la figura 2A), la punta se desplaza 14a alrededor del morro cuando el diente es forzado a traves del suelo. Los extremos delanteros del receptaculo y el morro son angulares con superficies de apoyo planas y esquinas duras. Durante su uso, la punta 14a se desplaza alrededor del morro, de modo que la parte delantera del receptaculo 20a traquetea alrededor y contra el extremo delantera del morro, y el extremo trasero del receptaculo traquetea alrededor del extremo trasero del morro. Este desplazamiento y traqueteo hacen que la punta y la base se desgasten. En la presente invencion, el uso de caras 60, 64 de apoyo delanteras generalmente hemisfericas reduce sustancialmente el traqueteo en el extremo delantera del receptaculo 20 y el morro 18 (veanse las figuras 1 y 9). Mas bien, el uso de caras de apoyo delanteras lisas y continuas permite que la punta gire alrededor del morro para reducir el desgaste. Una banda pequena 65, sustancialmente paralela al eje longitudinal 28, preferiblemente se extiende directamente hacia atras de las superficies de apoyo generalmente hemisfericas para proporcionar capacidad adicional para que el morro se desgaste y aun mantenga el soporte deseado. El termino "sustancialmente paralelo" pretende incluir superficies paralelas, asi como aquellas que divergen axialmente hacia atras desde el eje 28 en un angulo pequeno, por ejemplo, de aproximadamente 1-7 grados, para la fabricacion u otros fines. La banda pequena 65, preferiblemente inclinada axialmente, no mas de 5 grados al eje 28, y mas preferiblemente esta inclinada axialmente alrededor de 2-3 grados.

El morro 18 incluye un cuerpo 66 hacia atras del extremo delantera 58 (veanse las figuras 11-14). El cuerpo 66 se define por una superficie superior 68, una superficie inferior 69 y superficies laterales 70, 71. En una construction preferida, las superficies 68-71 del cuerpo divergen hacia atras, de modo que el morro 18 se expande hacia afuera desde el extremo delantera 58 para proporcionar un morro mas robusto para soportar los rigores de la excavation. Sin embargo, es posible que solo las superficies superior e inferior 68, 69 diverjan unas de otras y que las superficies laterales 70, 71 se extiendan axialmente sustancialmente paralelas entre si. El receptaculo 20 tiene una porcion principal 76 hacia atras del extremo delantera 62 para recibir el cuerpo 66. La porcion principal 76 incluye una pared superior 78, una pared inferior 79 y parades laterales 80,81 que se ajustan a las superficies 68-71 del cuerpo. En una realizacion preferida, el cuerpo 66 y la porcion principal 76 tienen cada uno una configuration transversal trapezoidal. El uso de una forma trapezoidal predominantemente a lo largo del morro 18 y el receptaculo 20 proporciona cuatro esquinas 67, 77, que actuan como aristas espaciadas para resistir el giro del miembro 14 de desgaste alrededor del eje 28.

Ademas, en una realizacion preferida, al menos una de las superficies 68-71 del cuerpo y las parades 78-81 del receptaculo, y preferiblemente todas ellas, tienen configuraciones mutuamente arqueadas (veanse las figuras 7, 11 y 13); es decir, las superficies 68-71 del cuerpo son preferiblemente concavas y curvadas a traves de practicamente toda su anchura para definir un canal 84 en cada uno de los cuatro lados del cuerpo 66. Del mismo modo, las paredes 78-81 de receptaculo son preferiblemente convexas y curvadas a traves de practicamente toda su anchura para definir las proyecciones 86 recibidas en los canales 84. La inclination preferida de las superficies 68-71 del morro y las paredes 78-81 de los receptaculos a lo largo de practicamente toda su anchura acentuan las esquinas 67, 77 para proporcionar mayor resistencia a la rotacion de la punta 14 alrededor de la base 12 durante la operation. Los canales y las proyecciones tambien reduciran el traqueteo rotacional de la punta en la base. Aunque se prefieren las superficies arqueadas 68-71 y las paredes 78-81, tambien se pueden usar otras configuraciones de canal y proyeccion, como las divulgadas en la solicitud de patente de EE.UU. n° 11/706,592. Tambien se podrian usar otras construcciones resistentes a la rotacion.

El uso de los canales 84 y las proyecciones 86, y en particular los que estan curvados gradualmente y se extienden sustancialmente a lo largo de toda la anchura de las superficies 68-71 y las paredes 78-81 facilita el ensamblaje de la punta 14 en el morro 18; es decir, los canales 84 y las proyecciones 86 dirigen de forma cooperativa la punta 14 a la position de montaje adecuada en el morro 18 durante el ensamblaje. Por ejemplo, si la punta 14 se instala inicialmente en el morro 18 fuera de la alineacion correcta con el morro cuando se ajusta al morro, la aplicacion de las proyecciones 86 que se reciben en los canales 84 tendera a girar la punta en la alineacion correcta cuando la punta es introducida hacia atras sobre el morro 18. Este efecto cooperative de los canales 84 y las proyecciones 86 facilita y acelera en gran medida la instalacion y el ajuste de las esquinas 67 en las esquinas 77. Tambien se podrian usar algunas variaciones entre las formas del receptaculo y el morro siempre que el receptaculo coincida predominantemente con la forma del morro.

Las superficies 68-71 de morro con canales 84 estan cada una preferiblemente inclinadas axialmente para expandirse hacia afuera a medida que se extienden hacia atras para proporcionar resistencia al morro 18 hasta alcanzar una superficie 85 de estabilizacion trasera del morro 18. Del mismo modo, las paredes 78-81 de receptaculo con proyecciones 86 tambien se expanden para adaptarse a las superficies 68-71. Las paredes 78-81 de receptaculo tambien definen las superficies 95 de estabilizacion traseras para soportar las superficies 85 de estabilizacion. Las superficies 85, 95 de estabilizacion traseras son sustancialmente paralelas al eje longitudinal 28. En una realizacion preferida, cada superficie 85, 95 de estabilizacion diverge axialmente hacia atras en un angulo con respecto al eje 28 de aproximadamente 7 grados. Las superficies 85, 95 de estabilizacion traseras tambien rodean preferiblemente (o al menos sustancialmente rodean) el morro 18 y el receptaculo 20 para resistir mejor las cargas no axiales. Si bien es probable que se produzca un contacto entre las diversas superficies del receptaculo y el morro durante una operacion de excavacion, el contacto entre las superficies 60, 64 de apoyo delanteras correspondientes y las superficies 85, 95 de estabilizacion traseras esta destinado a proporcionar resistencia primaria a las cargas aplicadas en el diente y, por lo tanto, proporcionar la estabilidad deseada. Si bien las superficies 85,95 de estabilizacion estan formadas preferiblemente con extensiones axiales cortas, podrian tener construcciones mas largas o diferentes. Ademas, en ciertas circunstancias, por ejemplo, en operaciones de trabajo ligero, se pueden lograr beneficios sin superficies 85,95 de estabilizacion.

Las caras 60, 64 de apoyo delanteras y las superficies 85, 95 de estabilizacion traseras se proporcionan para estabilizar la punta en el morro y para disminuir la tension en los componentes. Las caras 60, 64 de apoyo generalmente hemisfericas en los extremos delanteras 58, 62 del morro 18 y el receptaculo 20 son capaces de resistir de manera estable las fuerzas hacia atras axiales y no axiales en oposicion directa a las cargas, independientemente de sus direcciones aplicadas. Este uso de superficies de apoyo delanteras curvas y continuas reduce el traqueteo de la punta en el morro y reduce las concentraciones de tension que de otro modo existen cuando hay esquinas presentes. Las superficies 85, 95 de estabilizacion trasera complementan las caras 60, 64 de apoyo delanteras reduciendo el traqueteo en la parte trasera de la punta y proporcionando una resistencia estable a las porciones traseras de la punta, como se describe en la patente de EE. UU. n° 5.709.043. Las superficies 85, 95 de estabilizacion se extienden alrededor de todo el perimetro del morro 18 o al menos sustancialmente alrededor de todo el perimetro (veanse las figuras 7, 9 y 11-14), tambien pueden resistir las cargas dirigidas no axialmente aplicadas en cualquier direccion.

La porcion principal 76 del receptaculo 20 tiene preferiblemente una configuracion transversal generalmente trapezoidal para recibir un morro 18 con forma coincidente (veanse las figuras 7 y 11). La configuracion transversal generalmente trapezoidal del receptaculo 20 generalmente sigue la configuracion transversal generalmente trapezoidal del exterior 97 de la punta 14. Esta conformacion cooperativa del receptaculo 20 y el exterior 97 maximiza el tamano del morro 18 que se puede acomodar dentro de la punta 14, facilita la fabricacion de la punta 14 en un proceso de fundicion y mejora la relacion resistencia/peso.

Se puede usar una amplia variedad de diferentes bloqueos para asegurar de manera desmontable el miembro 14 de desgaste a la base 12. No obstante, en una realizacion preferida, el bloqueo 16 se recibe en una abertura 101 en el miembro 14 de desgaste, preferiblemente formado en la pared posterior 27, aunque podria formarse en otro lugar (veanse las figuras 1, 9 y 15-20). La abertura 101 tiene preferiblemente una forma alargada axialmente e incluye una pared delantera 103, una pared trasera 105, y parades laterales 107,109. Un reborde 111 esta construido alrededor de la abertura 101 para proteger el bloqueo y para una resistencia adicional. El reborde 111 tambien se amplia a lo largo de la pared trasera 105 para extenderse mas hacia afuera de la superficie exterior 97 y definir un agujero 113 para el paso del bloqueo 16. El agujero estabiliza la posicion del bloqueo 16 y permite que el operador pueda acceder facilmente a el.

El morro 18 incluye un tope 115 que se proyecta hacia afuera desde el lado superior 68 del morro 18 para aplicarse al bloqueo 16. El tope 115 tiene preferentemente una cara trasera 119 con un rebaje concavo y curvado 121 en el que se recibe y retiene un extremo delantera 123 del bloqueo 16 durante su uso, pero podrian usarse otras disposiciones para cooperar con el bloqueo. En una construccion preferida, la abertura 101 es lo suficientemente larga y la pared posterior 27 esta lo suficientemente inclinada para proporcionar espacio para el tope 115 cuando el miembro 14 de desgaste esta instalado sobre el morro 18. Sin embargo, podria proporcionarse un destalonado u otras formas de espacio en el receptaculo 20 si es necesario para el paso del tope 115. Ademas, la proyeccion del tope 115 esta limitada preferiblemente por la provision de una depresion 118 para acomodar una porcion del bloqueo 16.

El bloqueo 16 es un bloqueo lineal orientado generalmente axialmente para sujetar el miembro 14 de desgaste sobre la base 12, y para apretar el ajuste del miembro 14 de desgaste sobre el morro 18. El uso de un bloqueo lineal orientado axialmente aumenta la capacidad del bloqueo para apretar el ajuste del miembro de desgaste en el morro; es decir, proporciona una mayor duration de la recogida. En una realizacion preferida, el bloqueo 16 incluye un arbol roscado 130 que tiene un extremo delantera 123 y un extremo trasera con cabeza 134, una tuerca 136 roscada al arbol 130 y un resorte 138 (veanse las figuras 1, 9 y 15-20). El resorte 138 esta formado preferiblemente por una serie de discos elastomericos 140 compuestos de espuma, caucho u otro material elastico, separados por separadores 142 que tienen preferiblemente forma de arandelas. Los discos multiples 140 se usan para proporcionar suficiente fuerza, elasticidad y absorcion. Las arandelas aislan los discos elastomericos para que funcionen como una serie de miembros de resorte individuales. Las arandelas 142 estan compuestas preferiblemente de plastico, pero podrian estar hechas de otros materiales. Ademas, el resorte de la construccion preferida es economico de hacer y ensamblar en el arbol 130. Sin embargo, se pueden usar otros tipos de resortes. Se proporciona preferiblemente una arandela 142a de empuje u otros medios al final del resorte para proporcionar un amplio soporte.

El arbol 130 se extiende centralmente a traves del resorte 138 para aplicar la tuerca 136. El extremo delantero 123 del arbol 130 se ajusta en el rebaje 121, de modo que el arbol 130 se coloca contra el tope 115 para soporte. El extremo trasera 134 del bloqueo 16 se extiende a traves del agujero 113 en el miembro 14 de desgaste para permitir que un usuario acceda al bloqueo fuera de la abertura 101. El arbol se fija preferiblemente en un angulo con respecto al eje 28 para que se pueda acceder mas facilmente a la cabeza 134. El resorte 138 se coloca entre la pared trasera 105 y la tuerca 136, de modo que puede aplicar una fuerza de desviacion al miembro de desgaste cuando se aprieta el bloqueo. El agujero 113 es preferiblemente mas grande que la cabeza 134 para permitir su paso durante la instalacion del bloqueo 16 en el conjunto 10. El agujero 113 tambien podria formarse como una ranura abierta para acomodar la insercion del arbol 130 simplemente desde arriba. Se podrian usar otras estructuras de aplicacion de herramientas en lugar de la cabeza ilustrada 134.

En el uso, el miembro 14 de desgaste se desliza sobre el morro 18, de modo que el morro 18 se ajusta al receptaculo 20 (veanse las figuras 1 y 9). El bloqueo se puede mantener temporalmente en el agujero 113 para su envio, almacenamiento y/o instalacion mediante una sujecion liberable (por ejemplo, un simple alambre forrado de plastico) que se ajusta alrededor del arbol 130 fuera de la abertura 101 o se puede instalar despues de que el miembro de desgaste se ajuste en el morro. En cualquier caso, el arbol 130 se inserta a traves del agujero 113 y su extremo delantero 123 se establece en el hueco 121 del tope 115. El bloqueo 16 esta posicionado para estar a lo largo del exterior del morro 18, de modo que no es necesario formar agujeros, ranuras o miembros similares en el morro para contener el bloqueo para resistir las cargas. La cabeza 134 se aplica y se gira mediante una herramienta para apretar el bloqueo a un estado de compresion para sujetar el miembro de desgaste; es decir, el arbol 130 se gira con respecto a la tuerca 136 de modo que el extremo delantero 123 presione contra el tope 115. Este movimiento, a su vez, arrastra la tuerca 136 hacia atras contra el resorte 138, que se comprime entre la tuerca 136 y la pared trasera 105. Este apriete del bloqueo 16 tira del miembro 14 de desgaste firmemente sobre el morro 18, es decir, con las caras 60, 64 de apoyo delanteras aplicadas, para un ajuste perfecto y menos desgaste durante el uso. El giro continuo del arbol 130 comprime adicionalmente el resorte 138. El resorte comprimido 138 impulsa el miembro 14 de desgaste hacia atras cuando el morro y el receptaculo comienzan a desgastarse. La estabilidad del morro preferido 18 y la punta 14 permite el uso de un bloqueo axial, es decir, no se aplicaran fuerzas de flexion sustanciales al bloqueo, de modo que la alta resistencia de compresion axial del perno se puede usar para sujetar el miembro de desgaste a la base. El bloqueo 16 es liviano, sin martillo, facil de fabricar, no consume mucho espacio y no requiere aberturas en el morro.

En una construccion preferida, el bloqueo 16 tambien incluye un indicador 146 que se ajusta en el arbol 130 en asociacion con la tuerca 136 (veanse las figuras 15-20). El indicador 146 es preferiblemente una placa formada de acero u otro material rigido que tiene bordes laterales 148, 149 que se ajustan estrechamente a las paredes laterales 107, 109 de la abertura 101, pero que no de forma apretada en la abertura 101. El indicador 146 incluye una abertura que recibe total o parcialmente la tuerca 136 para evitar la rotacion de la tuerca cuando se gira el arbol 130. La recepcion cercana de los bordes laterales 148, 149 a las paredes laterales 107, 109 evita que el indicador 146 gire. Alternativamente, el indicador podria tener un orificio roscado para funcionar como la tuerca; si se omitiera el indicador, se requeririan otros medios para evitar que la tuerca 136 gire. El indicador 146 tambien podria estar separado de la tuerca 136.

El indicador 146 proporciona una indicacion visual de cuando el arbol 130 se ha apretado adecuadamente para aplicar la presion deseada al miembro de desgaste sin ejercer una tension indebida en el arbol 130 y/o el resorte 138. En una construccion preferida, el indicador 146 coopera con un marcador 152 formado a lo largo de la abertura 101, por ejemplo, a lo largo del reborde 111 y/o paredes laterales 107,109. El marcador 152 esta preferiblemente en el reborde 111 a lo largo de una o ambas paredes laterales 107, 109, pero podria tener otras construcciones. El marcador 146 es preferiblemente una cresta o alguna estructura que es mas que meras marcas, de modo que se puede usar para volver a apretar el bloqueo 16 cuando el desgaste comienza a desarrollarse asi como en el momento del apriete inicial.

Cuando se gira el arbol 130 y la tuerca 136 es retirada, el indicador 146 se mueve hacia atras, desde la posicion en la figura 16, con la tuerca 136 dentro de la abertura 101. Cuando el indicador 146 se alinea con el marcador 152 (vease la figura 15), el operador sabe que se puede detener el apriete. En esta posicion, el bloqueo 16 aplica una presion predeterminada sobre el miembro 14 de desgaste, independientemente del desgaste del morro y/o del receptaculo 20. Por lo tanto, se puede evitar facilmente el apriete excesivo y el apriete excesivo del bloqueo. Como alternativa, se puede omitir el indicador 146 y apretar el arbol 130 a una cantidad predeterminada de momento torsor.

Los diversos aspectos de la invencion se usan preferiblemente juntos para un rendimiento y una ventaja optimos. Sin embargo, los diferentes aspectos se pueden usar individualmente para proporcionar los beneficios que cada uno proporciona.

Lista de signos de referenda

10 conjunto de desgaste

12 base

14 miembro de desgaste

16 bloqueo

18 morro

20 receptaculo

seccion de trabajo, broca seccion de montaje

lado anterior

lado posterior, pared posterior eje longitudinal

paredes laterales

perfil de cavado

extremo delantero

perfil de cavado

extremo trasero

perfil de cavado

extremo delantero

cara de apoyo

extremo delantero

superficie de apoyo

banda pequena

cuerpo

esquina

superficie superior

superficie inferior

superficie lateral

porcion principal

esquina

pared superior

pared inferior

paredes laterales

canales

superficie de estabilizacion trasera proyeccion

superficie de estabilizacion trasera exterior

abertura

Pared delantera

pared trasera

pared lateral

reborde

agujero

tope

depresion

cara trasera

rebaje

extremo delantero

extremo delantero con cabeza arbol

extremo trasero, cabeza

tuerca

resorte

disco

espaciador, arandela

indicador, marcador

borde lateral

marcador

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Un miembro (14) de desgaste para el equipo de excavacion que comprende

una seccion (21) de trabajo y una seccion (23) de montaje generalmente alineadas a lo largo de un eje longitudinal (28), la seccion (23) de montaje incluyendo un receptaculo (20) para recibir una base fijada al equipo de excavacion, para montar el miembro (14) de desgaste en el equipo de excavacion,

un lado anterior (25) adaptado para ser una superficie forward durante el avance del miembro (14) de desgaste a traves del suelo durante una operacion de cavado, y

un lado posterior (27) adaptado para ser una superficie hacia atras durante el avance del miembro (14) de desgaste a traves del suelo,

los lados anterior y posterior (25, 27) extendiendose axialmente a traves de las secciones (21; 23) de trabajo y montaje, caracterizado porque el lado anterior (25) tiene una mayor anchura que el lado posterior (27) en cortes transversales en direccion transversal perpendiculares al eje longitudinal (28) a lo largo de al menos parte de la seccion (23) de montaje, y el receptaculo (20) se forma en una forma transversal generalmente trapezoidal que generalmente corresponde al perfil exterior trapezoidal transversal del miembro (14) de desgaste.

2. - Un miembro de desgaste de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque cada pared del receptaculo (20) esta arqueada hacia dentro a traves de sustancialmente toda su anchura.

3. - El miembro de desgaste de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el receptaculo (20) en el extremo delantero (62) tiene una superficie (64) de apoyo delantera que es generalmente hemisferica.

4. - El miembro de desgaste de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se proporciona una abertura (101) para recibir un bloqueo (16) para asegurar el miembro (14) de desgaste a la base ⁽12^).

5. - Un conjunto de desgaste para equipo de excavacion que comprende:

una base (12) fijada al equipo de excavacion;

un miembro (14) de desgaste de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores; y

un bloqueo (16) para sujetar de forma desmontable el miembro (14) de desgaste a la base (12).

6. - El conjunto de desgaste de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado porque la base (12) incluye un morro (18) que tiene una configuracion generalmente trapezoidal transversal al eje longitudinal (28) para conformarse sustancialmente a la forma del receptaculo (20).

7. - El conjunto de desgaste de acuerdo con la reivindicacion 5 o 6, caracterizado porque la base (12) incluye una porcion (23) de montaje adaptada para su union a un brazo de un cabezal cortador de draga.