ES2855737T3 - Elemento de asiento para un sistema de retención de un elemento de desgaste para un accesorio y un sistema para la retención de un elemento de desgaste en un cangilón que comprende un elemento de asiento - Google Patents
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Abstract
Un elemento de asiento (44) para un sistema de retención de un elemento de desgaste (26) para un accesorio (10), comprendiendo el elemento de asiento: un cuerpo alargado (54) que tiene una dimensión de longitud (L); una porción de acoplamiento del elemento de desgaste (56) que se extiende hacia un extremo distal (58) del cuerpo alargado; una protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste (60) que se extiende desde la porción de acoplamiento del elemento de desgaste adyacente al extremo distal, incluyendo la protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste un perfil generalmente troncocónico; y una porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión (62) adyacente a un extremo proximal (64) del cuerpo alargado, en donde la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión define al menos un orificio (80) configurado para recibir un perno de compresión (66).
Description
DESCRIPCIÓN
Elemento de asiento para un sistema de retención de un elemento de desgaste para un accesorio y un sistema para la retención de un elemento de desgaste en un cangilón que comprende un elemento de asiento
Campo técnico
La presente divulgación se refiere, en general, a la retención de un elemento de desgaste y, de manera más particular, a un sistema de retención de un elemento de desgaste para un accesorio.
Antecedentes
Las máquinas para trabajar la tierra y excavar, tales como palas cargadoras, palas de cable, líneas de arrastre, palas de cuerda eléctricas (ERS), excavadoras y palas frontales, incluyen accesorios que generalmente se utilizan para excavar, romper o mover de otro modo tierra, piedras, escombros u otros materiales. Tales accesorios por lo común son varios tipos de cucharones cuyas formas y dimensiones dependen del tipo de cucharón y del tamaño de la máquina que emplea un cucharón particular. Estos accesorios están sujetos a abrasiones e impactos que provocan su desgaste. Para prolongar la vida útil de estos accesorios, se pueden conectar varias corazas o elementos de desgaste a los accesorios de excavación y movimiento de tierras en las zonas que experimentan un desgaste. Estos elementos de desgaste se pueden conectar a los accesorios utilizando un sistema de retención que permite sustituir los elementos de desgaste cuando estos se han desgastado hasta el punto en el que deberían ser sustituidos. Algunos accesorios que han sido provistos de elementos de desgaste precisan que se suelden uno o más componentes al accesorio para poder retener el elemento de desgaste en su sitio sobre el accesorio. Otros accesorios empelan diversos sistemas de retención de múltiples componentes en los que uno o más de los componentes deben martillearse en su sitio para sujetar un elemento de desgaste en posición sobre un accesorio. El uso de componentes soldados que a su vez puedan necesitar una sustitución frecuente debido a condiciones extremas de desgaste puede ser problemático, en particular cuando el mantenimiento debe realizarse a pie de obra. El uso de sistemas de retención que deben ser martilleados para colocarlos también puede ser problemático y difíciles de poner y quitar. Un sistema de retención de coraza/elemento de desgaste que sea tanto sin soldaduras como sin martilleado, es decir, uno que no requiera que las partes de retención estén soldadas al accesorio y que no requiera que las partes de retención deban martillearse para colocarse, sería tanto beneficioso como deseable. Además, un sistema de retención de una coraza/elemento de desgaste/ ensamblado debe tener componentes de cooperación que estén dispuestos de manera que se eviten fallos prematuros.
En la Patente de Estados Unidos n.° 5.713.145 de Ruvang que se emitió el 3 de febrero de 1998 ("patente '145"), se divulga una disposición de retención para un elemento de desgaste. Específicamente, la patente '145 divulga un cucharón que incluye un sistema de fijación para una coraza o elemento de desgaste, que incluye un componente que la patente '145 caracteriza como un retenedor, estando el retenedor soldado o fijado de otro modo a un labio del accesorio. La patente '145 divulga que se puede insertar un perno en forma de J a través de una abertura formada verticalmente a través de una porción trasera del elemento de desgaste y rotarlo hasta que un extremo roscado del perno quede horizontal. El perno en forma de J puede entonces recibirse en un canal del retenedor de la patente '145 cuando el elemento de desgaste se instala en la porción de labio del cucharón. Posteriormente, arandelas, un elemento de compresión, por ejemplo, un muelle y una tuerca se pueden instalar entonces sobre el extremo roscado del perno en forma de J y apoyarse contra el retenedor para empujar el elemento de desgaste hacia el borde del cucharón.
Aunque es aceptable para algunas aplicaciones, la disposición de retención del elemento de desgaste de la patente '145 puede no tener una gran aplicabilidad. En particular, la disposición de retención del elemento de desgaste de la patente '145 puede no ser lo suficientemente robusta como para soportar las condiciones extremas de uso en las grandes máquinas de trabajo pesado. Por ejemplo, el perno en forma de J de la patente '145 está inherentemente sujeto a tensiones. Apretar el perno en forma de J lo bastante como para asegurar suficientemente los elementos de desgaste a un accesorio puede causar fatiga del metal y fallos del perno, resultando en el desplazamiento del elemento de desgaste y daños en el accesorio, especialmente con el uso intensivo de las máquinas grandes. Además, el sistema divulgado en la patente '145 está especializado para su uso con retenedores soldados o asegurados de otra manera, en el labio del accesorio. Esto puede ser problemático cuando es necesario reparar y/o sustituir tales retenedores, en particular, durante las operaciones sobre el terreno.
El documento US 6.209.238 B1 divulga un aparato de conexión de adaptador al labio de excavación con una porción de desconexión inferior accesible por delante.
El sistema de retención del elemento de desgaste divulgado tiene por objeto superar uno o más de los problemas expuestos anteriormente.
Sumario
De acuerdo con un aspecto, la presente divulgación está dirigida a un elemento de asiento para un sistema de retención de un elemento de desgaste para un accesorio que comprende las características de la reivindicación 1.
De acuerdo con otro aspecto, la presente divulgación está dirigida a un sistema para retener un elemento de desgaste en un cucharón, comprendiendo el sistema las características de la reivindicación 8.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 ilustra un ejemplo de accesorio en forma de cucharón;
la figura 2 ilustra una vista despiezada de un elemento de desgaste, una porción de un accesorio y componentes de un sistema de retención de un elemento de desgaste de acuerdo con las realizaciones divulgadas;
la figura 3 ilustra una vista despiezada de componentes de un sistema de retención de un elemento de desgaste de acuerdo con las realizaciones divulgadas;
la figura 4 ilustra un elemento de asiento de acuerdo con las realizaciones divulgadas;
la figura 5 ilustra una vista en sección transversal de un saliente y un elemento de asiento, de acuerdo con las realizaciones divulgadas, instalados en un accesorio y que retienen un elemento de desgaste;
la figura 6 ilustra una vista en planta de un sistema de retención de un elemento de desgaste de acuerdo con las realizaciones divulgadas;
la figura 7 ilustra un sistema de retención de un elemento de desgaste, de acuerdo con las realizaciones divulgadas, durante su proceso de instalación en un accesorio;
la figura 8 ilustra una vista en perspectiva que muestra aspectos de un sistema de retención de un elemento de desgaste de acuerdo con las realizaciones divulgadas; y
la figura 9 ilustra una vista en perspectiva que muestra aspectos de un sistema de retención de un elemento de desgaste de acuerdo con las realizaciones divulgadas.
Descripción detallada
La figura 1 ilustra un accesorio 10 en forma de cucharón 12. El cucharón 12 puede incluir uno o más elementos de desgaste 14 y sistemas de retención de un elemento de desgaste de acuerdo con las realizaciones divulgadas. Aunque el accesorio 10 se ilustra en la figura 1 y se describe como un cucharón 12, se debe entender que las realizaciones divulgadas de un sistema de retención de un elemento de desgaste pueden emplearse en relación con otros accesorios distintos a un cucharón. Por ejemplo, los sistemas de retención de un elemento de desgaste, de acuerdo con las realizaciones divulgadas, pueden emplearse en un elemento de borde o labio de acoplamiento con el suelo separado que luego se puede fijar a un cucharón, pala u otro accesorio de excavación o manipulación de materiales. El cucharón 12 puede ser del tipo empleado en varias máquinas tales como, por ejemplo, una pala de cuerda eléctrica (mostrada en la figura 1), una dragalina, una excavadora hidráulica, una retroexcavadora, un cargador de orugas o de ruedas, etc., y puede tener una forma algo diferente dependiendo del tipo de máquina en la que se emplee. Algunos cucharones u otros accesorios pueden incluir una o más aberturas que pueden recibir varias fijaciones o elementos de retención destinados a asegurar elementos de desgaste reemplazables de varios tipos a los mismos. Tales aberturas existentes se pueden utilizar convenientemente en relación con las realizaciones divulgadas de un sistema de retención de un elemento de desgaste.
El cucharón 12 puede incluir una porción de labio 16, que a veces se denomina borde de excavación, borde cortante, elemento de borde, etc., y uno o más elementos de pared que definen una porción de contenedor 17 para el material. Por ejemplo, la porción de contenedor 17 del cucharón 12 puede incluir un elemento de pared principal 18 que puede servir como fondo y trasera, y dos elementos de pared lateral 20 y 22. Se contemplan otras formas de cucharón, dependiendo del tipo de máquina en la que se puede emplear el cucharón. La porción de labio 16 puede estar provista de una pluralidad de conjuntos de dientes 24 y de una pluralidad de elementos de desgaste 14. Por ejemplo, se puede proporcionar un elemento de desgaste 14 entre cada par de conjuntos de dientes adyacentes 24. La porción de labio 16 puede ser desmontable del cucharón 12, por ejemplo, asegurándola con pernos u otras fijaciones, o puede ser un componente fijo del cucharón 12, por ejemplo, soldada al elemento de pared principal 18.
La figura 2 es una vista despiezada que ilustra un elemento de desgaste 14, una porción de labio 16 de un cucharón 12, y un sistema de retención de un elemento de desgaste 26 que incluye componentes de cooperación que se describirán en detalle. El elemento de desgaste 14 puede estar diseñado para proteger una porción de labio 16 de impactos directos y del contacto directo con materiales abrasivos con los que el cucharón 12 podría entrar en contacto. El elemento de desgaste 14 puede incluir una uña interior 28 que se extiende por dentro del cucharón 12 y una uña exterior 30 por fuera del cucharón 12. La uña interior 28 y la uña exterior 30 pueden unirse y formar una curva 29 que se adapta de manera general a las superficies de la porción de labio 16 del cucharón 12. El elemento de desgaste 14 puede incluir una argolla de elevación 32 para ayudar a manipular el elemento de desgaste 14, por ejemplo, durante la instalación y retirada de un cucharón 12. El elemento de desgaste 14 también puede incluir una abertura 34 definida por el elemento de desgaste 14 y que se extiende a través del elemento de desgaste 14, por ejemplo, a través de una parte perfilada 27 en la uña interior 28 del elemento de desgaste 14, y desde una primera superficie 33 hasta una segunda superficie 35. La abertura 34 se puede emplear durante el uso de un sistema de retención 26 del elemento de desgaste de acuerdo con las realizaciones divulgadas. El cucharón 12 puede definir una abertura 36 adyacente o en la porción de labio 16 y que se extiende desde una superficie interna 38 del
cucharón 12 hasta una superficie externa 40 del cucharón 12. El sistema de retención 26 del elemento de desgaste puede incluir un saliente 42, un elemento de asiento 44 y un conjunto de pernos de compresión 46, todo lo cual se describirá con más detalle posteriormente.
La figura 3 es una vista despiezada que ilustra los componentes del sistema de retención 26 del elemento de desgaste, incluyendo el saliente 42, el elemento de asiento 44 y el conjunto de pernos de compresión 46. El saliente 42 puede incluir un elemento de cabeza 48, un elemento de uña 50 y un elemento de guía 52. El elemento de guía 52 del saliente 42 puede extenderse desde el elemento de cabeza 48 en una primera dirección A y puede estar configurado para cooperar con una porción de un elemento de desgaste 14 que puede emplearse con el cucharón 12. Por ejemplo, el elemento de guía 52 normalmente puede extenderse desde un lado distal 49 del elemento de cabeza 48 hasta un extremo distal 53 del elemento de guía 52 aproximadamente 197 mm, o entre 190 mm y 210 mm, por ejemplo. El elemento de uña 50 del saliente 42 puede extenderse desde el elemento de cabeza 48 en una segunda dirección B y puede configurarse para insertarse en la abertura 36 del cucharón 12. El elemento de cabeza 48 del saliente 42 puede caracterizarse como el área de unión del elemento de uña 50 y el elemento de guía 52, y junto con el elemento de guía 52, puede configurarse para cooperar con el elemento de asiento 44 y el conjunto de pernos de compresión 46.
El elemento de asiento 44 puede incluir un cuerpo alargado 54 que tiene una dimensión de longitud L. El elemento de asiento 44 puede incluir una porción de acoplamiento del elemento de desgaste 56 que se extiende hacia un extremo distal 58 del cuerpo alargado 54. Una protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste 60 puede extenderse desde la porción de acoplamiento del elemento de desgaste 56 adyacente al extremo distal 58. La protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste 60 puede tener una forma tal que tenga un perfil generalmente troncocónico. Como alternativa, la protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste 60 puede tener otros perfiles, tal como cilíndrico, oval, poligonal, etc. El elemento de asiento 44 también puede incluir una porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62 adyacente a un extremo proximal 64 del cuerpo alargado 54.
El conjunto de pernos de compresión 46 puede incluir al menos un perno de compresión 66. Por ejemplo, en una realización, el conjunto de pernos de compresión 46 puede incluir dos pernos de compresión 66 y cada perno de compresión 66 puede ser sustancialmente idéntico al otro. El perno de compresión 66 puede incluir una cabeza 68, por ejemplo, una cabeza hexagonal y un eje roscado 70. El eje roscado 70 puede estar roscado a lo largo de toda su longitud, o puede estar roscado solo parcialmente a lo largo de su longitud. El conjunto de pernos de compresión 46 también puede incluir tuercas de apriete manual 72 y contratuercas 74 para cada uno de los pernos de compresión 66. El conjunto de pernos de compresión 46 también puede incluir uno o más espaciadores 75 colocados, por ejemplo, entre la cabeza 68 y la contratuerca 74.
Una porción 76 del saliente 42, por ejemplo, una porción del elemento de cabeza 48, puede incluir al menos un rebaje 78 configurado para recibir una cabeza 68 de un perno de compresión 66. El rebaje 78 para cada perno de compresión 66 puede estar conformado para acoplarse a la cabeza 68 de un perno de compresión 66 con el fin de evitar la rotación del perno de compresión 66 con respecto al saliente 42. Por ejemplo, cuando un perno 66 incluye una cabeza hexagonal, el rebaje 78 puede tener una forma al menos parcialmente hexagonal para acoplarse estrechamente a la cabeza hexagonal y evitar la rotación del perno de compresión 66. Como alternativa, cuando el perno 66 incluye una cabeza cuadrada, el rebaje 78 puede tener una forma que se acople estrechamente a la cabeza cuadrada y evite la rotación del perno de compresión 66. El rebaje 78 puede ser un orificio ciego hexagonal, cuadrado o con otra forma dentro del elemento de cabeza 48, o puede ser una ranura abierta a una superficie 77 del elemento de cabeza 48 y que tiene lados capaces de aprisionar la cabeza 68 del perno de compresión 66 impidiendo que rote. La porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62 del elemento de asiento 44 puede definir al menos un orificio 80 configurado para recibir el eje roscado 70 de un perno de compresión 66. El orificio 80 puede extenderse generalmente paralelo a la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. En la realización ilustrada en la figura 3, se pueden incluir un primer y un segundo orificios 80 en la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62.
La tuerca manual 72 de cada perno de compresión 66 puede estar configurada para apretarse con los dedos durante el uso del conjunto de pernos de compresión 46. Cada tuerca manual 72 puede incluir una superficie moleteada 82 para facilitar su giro sin una herramienta. También se pueden emplear y se contemplan texturas superficiales o perfiles distintos del moleteado que pueden ser propicios para apretar con los dedos. Como alternativa o adicionalmente, cada tuerca manual 72 puede configurarse para recibir una herramienta para girarla. Por ejemplo, cada tuerca manual 72 puede incluir una o más aberturas 84 adaptadas para recibir una herramienta para hacer fuerza con el fin de girar la tuerca de manual 72. La contratuerca 74 de cada perno de compresión 66 puede estar configurada para apretarse con una herramienta. La contratuerca 74 puede ser, por ejemplo, una tuerca hexagonal y se puede apretar contra la tuerca manual 72 para impedir que se afloje la tuerca manual 72.
Un rebaje 86 puede estar definido por el saliente 42, por ejemplo, adyacente a la unión del elemento de uña 50 y el elemento de cabeza 48, y un tercer orificio 88 puede estar definido por el cuerpo alargado 54 del elemento de asiento 44. El tercer orificio 88 puede extenderse transversal al primer y segundo orificios 80 en la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62 y puede extenderse en una segunda dirección B transversal
con respecto a la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. Un perno de retención 90 puede extenderse a través del tercer orificio 88 y cooperar con una tuerca 92. El perno de retención 90 puede tener suficiente longitud como para extenderse a través del tercer orificio 88 y por dentro del rebaje 86 cuando el elemento de asiento 44 se ensambla con el saliente 42. Al ensamblar el elemento de asiento 44 con el saliente 42 y el conjunto de pernos de compresión 46, el perno de retención 90 puede roscarse en la tuerca 92, y el perno de retención 90 puede extenderse por dentro del rebaje 86 para impedir que los componentes ensamblados se separen durante el transporte o cuando se manipulan para acoplar un cucharón 12 y un elemento de desgaste 14.
Aun con referencia a la figura 3, el saliente 42 puede incluir un asa de elevación 94 para ayudar a manipular el saliente 42 ya sea por sí solo o con el elemento de asiento 44 y el conjunto de pernos de compresión 46 ensamblados con el saliente 42. El asa de elevación 94 puede adoptar varias formas adecuadas para que pueda cooperar con un dispositivo de elevación. Por ejemplo, el asa de elevación 94 puede ser un aro de perfil bajo que tiene un elemento lineal 96 conectado al elemento de cabeza 48 del saliente 42 por dos patas cortas 98. Se entenderá, y está dentro del alcance de esta divulgación, que el asa de elevación 94 puede tener forma de T, estar conformada como un aro curvo o adoptar otras formas.
La figura 4 ilustra una vista en perspectiva del elemento de asiento 44 aislado y ampliado para ilustrar mejor determinados aspectos. La porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62 incluye un elemento transversal 100 que se extiende generalmente perpendicular a la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. El elemento transversal 100 incluye un primer brazo lateral 102 que se extiende una primera distancia desde un primer lado lateral 104 del elemento de asiento 44, y un segundo brazo lateral 106 que se extiende una segunda distancia desde un segundo lado lateral 108 del elemento de asiento 44. La primera distancia puede ser igual en general a la segunda distancia. Como alternativa, los brazos laterales primero y segundo 102 y 106 pueden extenderse a diferentes distancias desde los respectivos lados laterales 104 y 108 del elemento de asiento 44. Un primer orificio 80 puede estar definido por la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62 en el primer brazo lateral 102 y un segundo orificio 80 puede estar definido por la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62 en el segundo brazo lateral 106.
El elemento transversal 100 puede tener una dimensión de espesor que se extiende en una primera dirección A una porción de la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. El elemento transversal 100 puede incluir un reborde de retroceso 110 que se extiende desde el elemento transversal. El reborde de retroceso 110 también puede incluir una dimensión de espesor que se extiende en la primera dirección A una porción de la dimensión de longitud L del cuerpo alargado 54. La dimensión de espesor del reborde de retroceso 110 puede ser menor que la dimensión de espesor del elemento transversal 100.
El elemento de asiento 44 puede incluir una superficie de acoplamiento del saliente 112 configurada para acoplarse a una superficie del saliente 42. La superficie de acoplamiento del saliente 112 puede ser generalmente plana. El elemento de asiento 44 también puede incluir una superficie perfilada 114 opuesta a la superficie de acoplamiento del saliente 112. La superficie perfilada 114 puede incluir porciones de superficie que definen características del elemento de asiento 44 que permiten que el sistema de retención 26 del elemento de desgaste retenga eficazmente un elemento de desgaste 14 en el cucharón 12 en cooperación con el saliente 42 y el conjunto de pernos de compresión 46. Por ejemplo, la superficie perfilada 114 puede incluir una porción de superficie que define la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62, una porción para extenderse a través de una abertura de saliente 116 (figura 3), y una porción que define la protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste 60. La figura 5 es una vista en sección transversal simplificada a lo largo de una línea central que se extiende en la dirección A de un sistema de retención de un elemento de desgaste 26 ensamblado instalado en un cucharón 12 y que retiene un elemento 14 de desgaste. El conjunto de pernos de compresión 46 no puede verse en la figura 5. El elemento de uña 50 puede incluir una primera porción 118 que se puede instalar en la abertura 36, y una segunda porción 120 que se extiende desde la primera porción 118, generalmente en una tercera dirección C opuesta a la primera dirección A, hasta una superficie de extremo 119 y por dentro de una porción descentrada 37 de la abertura 36. El elemento 50 de uña puede incluir una primera porción de superficie curva 122 en la primera porción 118 y que se extiende desde el elemento de guía 52. El elemento de uña 50 puede incluir una segunda porción de superficie curva 124 contigua y curvada en sentido opuesto a la primera porción de superficie curva 122 y que se extiende a lo largo de la primera porción 118 y a lo largo de la segunda porción 120. El elemento de uña 50 puede incluir una tercera porción de superficie curva 126, curvada en sentido opuesto a la primera porción de superficie curva 122, y que se extiende desde el elemento de cabeza 48. El elemento de uña 50 puede incluir una cuarta porción de superficie curva 128 contigua y curvada en sentido opuesto a la tercera porción de superficie curva 126 y que se extiende a lo largo de la primera porción 118 hasta una porción de superficie generalmente plana 130. El elemento de uña 50 puede incluir una quinta porción de superficie curva 132 curvada en sentido opuesto a la cuarta porción de superficie curva 128 y que se extiende desde la porción de superficie generalmente plana 130 hasta la segunda porción 120.
El elemento de uña 50 puede extenderse desde el elemento de guía 52 y el elemento de cabeza 48 aproximadamente 160 mm, por ejemplo. La extensión máxima del elemento de uña 50 en la dirección C desde la segunda porción de superficie curva 124 hasta la superficie de extremo 119 puede ser del orden de 150 mm. El radio
de curvatura de la primera porción de superficie curva 122 puede ser del orden de 8,5 mm y puede estar entre 7 mm y 10 mm, por ejemplo. El radio de curvatura de la segunda porción de superficie curva 124 puede ser de aproximadamente 120 mm y puede estar entre 110 mm y 130 mm, por ejemplo. El radio de curvatura de la tercera porción de superficie curva 126 puede ser de aproximadamente 65 mm y puede estar entre 60 mm y 70 mm, por ejemplo. El radio de curvatura de la cuarta parte de superficie curva 128 puede ser de aproximadamente 50 mm y puede estar entre 40 mm y 60 mm, por ejemplo. El radio de curvatura de la quinta porción de superficie curva 132 puede ser de aproximadamente 20 mm y puede estar entre 10 mm y 30 mm, por ejemplo. Las dimensiones dadas para el elemento de uña 50 pueden ser ejemplos típicos, pero no pretenden ser limitantes ya que las dimensiones pueden variar en función del tamaño de la máquina y/o del accesorio en el que se puede emplear el sistema de retención 26 del elemento de desgaste divulgado, y/o en función del tamaño y de la forma de una abertura 36 con la que el saliente 42 puede estar asociado, por ejemplo.
La figura 5 también ilustra el perno de retención 90 que se extiende a través del orificio 88 del elemento de asiento 44 y asegurado al elemento de asiento 44 mediante la tuerca 92. La tuerca 92 puede estar situada dentro de una cavidad 93 formada en la superficie de acoplamiento del saliente 112 del elemento de asiento 44. El perno de retención 90 puede tener suficiente longitud para extenderse por dentro del rebaje 86. Cuando se ensamblan el elemento de asiento 44 y el saliente 42, tal y como se ilustra en la figura 5, por ejemplo, el perno de retención 90 impide que el elemento de asiento 44 y el saliente 42 se separen. Tal y como se ilustra en la figura 5, el rebaje 86 se ha agrandado con respecto al diámetro del perno de retención 90 para extenderse en las direcciones A y C una distancia mayor que el diámetro del perno de retención 90. Ventajosamente, el agrandamiento del rebaje 86 permite tanto ajustar el elemento de asiento 44 con respecto al saliente 42 como compensar el desgaste de las piezas a lo largo del tiempo durante el uso del sistema de retención 26 del elemento de desgaste. La profundidad y anchura del rebaje 86 pueden variar. Una profundidad típica del rebaje en la dirección B puede ser de 20 mm y puede variar entre 15 mm y 25 mm, por ejemplo. Una anchura típica del rebaje 86 en las direcciones A y C puede ser del orden de 25,4 mm y puede variar entre 20 mm y 30 mm, por ejemplo.
La figura 5 también ilustra esquemáticamente la relación de cooperación del elemento de asiento 44, el saliente 42 y el elemento de desgaste 14. El elemento de guía 52 del saliente 42 puede extenderse en dirección A hacia la porción de labio 16 del cucharón 12. El elemento de asiento 44 puede extenderse desde su extremo proximal 64 a través de la abertura 116 del saliente y a lo largo del elemento de guía 52 hasta el extremo distal 58 con la superficie de acoplamiento del saliente 112 acoplada con el elemento de guía 52. La protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste 60 puede cooperar con la abertura 34 del elemento de desgaste 14 proyectándose por dentro de la abertura 34. Un componente de seguridad 134 puede insertarse por separado en la abertura 34 desde la primera superficie 33 del elemento de desgaste 14 y acoplarse con la protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste 60 para asegurar aún más la retención del elemento de desgaste 14 en la porción de labio 16 del cucharón 12.
La figura 6 es una vista en planta en sección transversal que ilustra el saliente 42, el elemento de asiento 44 y el conjunto de pernos de compresión 46 en una disposición ensamblada. Tal y como se observa en la figura 6, las cabezas 68 de los pernos de compresión 66 se ilustran capturadas dentro de los rebajes 78. Las tuercas manuales 72 se ilustran acopladas contra la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62 del elemento de asiento 44 después de haber sido apretadas con los dedos en los ejes roscados 70 en esa posición. Las contratuercas 74 se ilustran acopladas contra las tuercas manuales 72, por ejemplo, con una herramienta de apriete adecuada, para evitar el aflojamiento no deseado de las tuercas manuales 72. Los espaciadores opcionales 75 (figura 3) no se ilustran en la figura 6, pero en situaciones donde sea necesario o así se desee, los espaciadores 75 estarían situados entre las cabezas 68 y las contratuercas 74. Se ilustran ejes roscados 70 que pasan libremente a través de orificios no roscados 80 en la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62. El elemento de asiento 44 se ilustra extendiéndose desde el extremo proximal 64 hasta el extremo distal 58 y pasando a través de la abertura 116 del saliente en el elemento de cabeza 48 del saliente 42.
La figura 7 ilustra la inserción del sistema de retención 26 del elemento de desgaste en una abertura 36 de un cucharón 12, por ejemplo. La tercera porción curva 126, descrita en relación con la figura 5, proporciona efectivamente un rebaje de instalación 136 en la primera porción 118 del elemento de uña 50 en un lado proximal 138 del saliente 42. La configuración curva cóncava del rebaje de instalación 136 puede facilitar la inserción del sistema de retención 26 del elemento de desgaste en la abertura 36 cuando se mueve a su posición, a lo largo de la dirección de la flecha 140, hasta que la segunda porción 120 se inserta en la porción descentrada 37.
Las figuras 8 y 9 son vistas adicionales en la que la figura 8 ilustra el apriete con los dedos de las tuercas manuales 72 por rotación en la dirección de las flechas 142, por ejemplo, mientras que la protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste 60 se acopla en la abertura 34 de un elemento de desgaste 14. Las cabezas 68 de los pernos de compresión 66 pueden acoplarse firmemente contra los rebajes 78 (figura 9) dentro del elemento de cabeza 48 mientras que las tuercas manuales 72 giran sobre los ejes roscados 70 y contra la porción de acoplamiento 62 del perno de compresión. El resultado de la rotación de las tuercas manuales 72 de esta forma es que se puede tirar del elemento de desgaste 14 de manera efectiva y eficiente sobre la porción de labio 16 del cucharón 12 mientras que los pernos 66 están comprimidos entre el elemento de cabeza 48 del saliente 42 y la porción de acoplamiento 62 del perno de compresión del elemento de asiento 44.
La figura 9 ilustra una situación en la que las tuercas manuales 72 se han apretado con los dedos hasta una posición deseada contra la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión 62 del elemento de asiento 44 de modo que se ha tirado del elemento de desgaste 14 hacia atrás sobre la porción de labio 16 del cucharón 12 en la medida deseada. En este punto, las contratuercas 74 se pueden apretar con una herramienta adecuada 144 girándolas en la dirección de la flecha 146, por ejemplo, de modo que las tuercas manuales 72 puedan bloquearse en su posición impidiendo un aflojamiento involuntario. Las figuras 8 y 9 también ilustran una forma alternativa para los rebajes 78 en la que los rebajes 78 pueden abrirse hacia una superficie 77 del elemento de cabeza 48.
Aplicabilidad Industrial
Las realizaciones divulgadas del sistema de retención 26 del elemento de desgaste se pueden aplicar en varias máquinas de movimiento de tierras, tales como palas cargadoras, palas de cable, líneas de arrastre, palas de cuerda eléctricas (ERS), excavadoras y palas frontales, y otras máquinas que incluyen accesorios generalmente utilizados para excavar, romper o mover de otro modo tierra, piedras, escombros u otros materiales. Las realizaciones divulgadas en el presente documento del sistema de retención 26 del elemento de desgaste no requieren partes soldadas y no incluyen partes que se deban encajar a la fuerza con un martillo. Además de ser tanto sin soldaduras y sin martilleado, las realizaciones actualmente divulgadas del sistema de retención 26 de elementos de desgaste pueden emplearse con elementos de desgaste existentes y en cucharones y otros accesorios que incluyen orificios de labio existentes (por ejemplo, orificios de labio provistos para retener varios componentes existentes de acoplamiento con el suelo) sin modificación. Debido a que el sistema de retención del elemento de desgaste divulgado emplea un conjunto de pernos de compresión que incluye pernos que ejercen y mantienen fuerzas de compresión para tirar hacia atrás y asegurar un elemento de desgaste en un labio de un accesorio en lugar de fuerzas de tensión, el sistema es mucho menos susceptible de que fallen los pernos.
El saliente 42 puede incluir un elemento de uña 50 que está perfilado para facilitar la inserción y extracción de una abertura de accesorio, tal como, por ejemplo, la abertura 36 del cucharón 12. Por ejemplo, la primera porción 118 del elemento de uña 50 del saliente 42 puede incluir un rebaje de instalación 136 en un lado proximal 138 del saliente 42. El rebaje de instalación 136 puede incluir una porción de superficie curva cóncava, por ejemplo, la tercera porción de superficie curva 126, con un radio de curvatura que está optimizado para facilitar la instalación del saliente 42. Al mismo tiempo, el elemento de uña 50 está dimensionado robustamente con rigidez para mejorar la resistencia al fallo por tensión. En consecuencia, la facilidad de inserción del elemento de uña 50 del saliente 42 en la abertura 36 puede conseguirse sin comprometer la resistencia al fallo por tensión del saliente 42.
La forma única y la disposición de cooperación del saliente 42 y el elemento de asiento 44 permiten el uso de uno o más pernos de compresión 66 para ejercer una fuerza que tira hacia atrás y retiene un elemento de desgaste 14 en el labio 16 de un accesorio 10 que coloca los pernos 66 bajo compresión en lugar de bajo tensión. Como resultado, los tornillos son más duraderos y menos propensos a fallar. Ventajosamente, el conjunto de pernos de compresión 46 divulgado hace posible ejercer una fuerza suficiente para tirar hacia atrás y retener un elemento de desgaste 14 utilizando tuercas para los pernos de compresión 66 que no requieren herramientas. De este modo, se pueden utilizar tuercas 72 para ajustar manualmente el sistema de retención 26 del elemento de desgaste.
El uso del término "generalmente", dentro de esta memoria descriptiva, (p. ej., generalmente, perpendicular, generalmente, igual, generalmente, plano, etc.) pretende tener en cuenta aquellas situaciones en las que los componentes y las relaciones que se mencionan pueden desviarse de un valor absoluto según las tolerancias de fabricación normales y aceptadas de la industria.
Será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversas modificaciones y variaciones en el sistema de retención del elemento de desgaste divulgado. Otras realizaciones resultarán evidentes para los expertos en la técnica teniendo en consideración la memoria descriptiva y la puesta en práctica utilizando el sistema de retención del elemento de desgaste divulgado. Se pretende que la memoria descriptiva y los ejemplos se consideren solo con carácter ilustrativo, cuyo alcance real está indicado por las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes.
Claims (8)
1. Un elemento de asiento (44) para un sistema de retención de un elemento de desgaste (26) para un accesorio (10), comprendiendo el elemento de asiento:
un cuerpo alargado (54) que tiene una dimensión de longitud (L);
una porción de acoplamiento del elemento de desgaste (56) que se extiende hacia un extremo distal (58) del cuerpo alargado;
una protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste (60) que se extiende desde la porción de acoplamiento del elemento de desgaste adyacente al extremo distal, incluyendo la protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste un perfil generalmente troncocónico; y
una porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión (62) adyacente a un extremo proximal (64) del cuerpo alargado, en donde la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión define al menos un orificio (80) configurado para recibir un perno de compresión (66).
2. El elemento de asiento de la reivindicación 1, en donde la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión incluye un elemento transversal (100) que se extiende generalmente perpendicular a la dimensión longitudinal del cuerpo alargado, y en donde dicho al menos un orificio se extiende generalmente paralelo a la dimensión longitudinal del cuerpo alargado.
3. El elemento de asiento de la reivindicación 2, en donde el elemento transversal incluye un primer brazo lateral (102) que se extiende una primera distancia desde un primer lado lateral (104) del elemento de asiento, y un segundo brazo lateral (106) que se extiende una segunda distancia desde un segundo lado lateral (108) del elemento de asiento, siendo la primera distancia generalmente igual a la segunda distancia.
4. El elemento de asiento de la reivindicación 3, en donde dicho al menos un orificio incluye un primer orificio en el primer brazo lateral y un segundo orificio en el segundo brazo lateral.
5. El elemento de asiento de la reivindicación 4, que incluye un tercer orificio (88) definido por el cuerpo alargado y que se extiende transversalmente con respecto a la dimensión de longitud y con respecto al primer y segundo orificios.
6. El elemento de asiento de la reivindicación 2, en donde una dimensión de espesor del elemento transversal se extiende en dirección de la dimensión de longitud del cuerpo alargado, y un reborde de retroceso (110) se extiende desde el elemento transversal e incluye una dimensión de espesor que es menor que la dimensión de espesor del elemento transversal.
7. El elemento de asiento de la reivindicación 1, en donde el cuerpo alargado incluye una superficie de acoplamiento de saliente (112) que es generalmente plana, y una superficie opuesta y perfilada (114), en donde la superficie perfilada incluye una porción de superficie que define la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión, una porción para extenderse a través de una abertura de saliente (116) y una porción que define la protuberancia de acoplamiento del elemento de desgaste.
8. Un sistema para retener un elemento de desgaste en un cucharón, comprendiendo el sistema:
un saliente (42) que incluye un elemento de cabeza (48), un elemento de guía (52), que se extiende en una primera dirección (A) desde el elemento de cabeza, y un elemento de uña (50) que se extiende en una segunda dirección (B) desde el elemento de cabeza, en donde el elemento de uña está configurado para extenderse por dentro de una abertura (36) definida por el cucharón (12);
un elemento de asiento (44) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7; y
un conjunto de pernos de compresión (46) que incluye dos pernos de compresión (66) entre el elemento de cabeza y la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión del elemento de asiento y configurado para forzar la porción de acoplamiento del conjunto de pernos de compresión del elemento de asiento para que se aleje del elemento de cabeza.
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