[发明专利]用于挖掘设备的磨损组件

说明书

本申请是申请人为：爱斯科公司，申请日为：2008年5月6日，申请号为：200880024090.0，名称为：用于挖掘设备的磨损组件的发明的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种将磨损元件固定到挖掘设备上的磨损组件，特别是涉及适于附接并用在绞式挖泥机(dredge cutterhead)上的磨损组件。

背景技术

绞式挖泥机用于挖掘水下例如河床的泥土物质。一般地，绞式挖泥机1包括从基环3向毂4延伸的若干臂2(图21)。这些臂围绕基环间隔开并形成有围绕刀盘中心轴线的宽螺旋。每个臂2设置有一系列间隔开的齿5，用于向地下挖掘。齿由固定到臂的转接器或基部6、以及由锁8可释放地附接到基部的尖端7组成。

在使用中，刀盘围绕其中心轴线旋转以挖掘泥土物质。吸管设置在环附近以去除挖出的物质。为了挖掘土地的期望刈幅，刀盘左右且同时向前移动。由于水的上涨和其它运动，刀盘也倾向于上下移动，并周期性地冲击底表面。进一步的困难因操作者不能看到水下正在挖掘的土地所引起，即，与大多数其它挖掘操作不同，不能有效地沿着最适于所挖掘的地形的路径引导绞式挖泥机。考虑到重载和苛刻的环境，要求尖端和基部的互连稳定且牢固。

使刀盘旋转，从而齿被快速驱动到土地中并穿过土地。因此，需要相当大的动力来驱动刀盘，特别是在挖掘岩石的时候。为了努力使动力需求最小化，挖掘机尖端一般具有细长、纤细的刀刃，从而更容易穿透土地。然而，随着刀刃因磨损而变短，在切削操作中尖端的安装部将开始与土地接合。安装部比刀刃宽，但没有为了减小阻力而成形。由于得到的安装部强加于刀盘的增大的阻力，尖端通常在刀刃完全磨损之前会改变。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于挖掘设备的磨损元件在作业和安装部中形成有副后角，用于使与挖掘作业有关的阻力最小化，并且，又使驱动该设备所需的动力最小化。动力消耗的减小又导致更有效率的作业和磨损元件更长的使用寿命。

根据本发明，磨损元件具有横断构造，其中，前侧的宽度大于相应的后侧的宽度，使得磨损元件的侧壁跟随前侧的影子，从而减小阻力。采用更小的后侧不仅通过作业端而提供，而且至少局部提供至安装端中。结果，本发明的已磨损的磨损元件所经受的阻力比常规的磨损元件所经受的阻力小。更小的阻力转变为更小的动力消耗和磨损元件在需要更换之前更长时间的使用。因此，磨损元件的作业端可以在需要更换之前进一步磨损。

根据本发明的另一方面，磨损元件具有挖掘轮廓，该挖掘轮廓由在每遍挖掘中在移动通过土地的方向上穿入土地的磨损元件的那部分的横断构造限定。在本发明的另一个方面，磨损元件中的副后角设置在挖掘轮廓中，以减小挖掘作业中经受的阻力。在优选实施例中，副后角设置在磨损元件的寿命中所期望的每个挖掘轮廓中，包括围绕安装部的挖掘轮廓。

在本发明的另一方面，磨损元件包括用于接收固定到挖掘设备的基部的鼻状部的插孔。插孔形成有大致对应于磨损元件的横断梯形外部轮廓的大致梯形的横断形状。该插孔与安装部的外部的大致匹配使制造容易，使鼻状部的尺寸最大化，且提高了强度重量比。

在优选的构造中，梯形鼻状部的顶表面、底表面或侧表面中一个或多个以及插孔的对应的壁均弯曲成弓形以装配到一起。这些表面和壁具有渐进的曲率，以使安装容易，提高磨损元件的稳定性，并阻止使用中磨损元件围绕纵向轴线旋转。

根据本发明的另一方面，插孔和鼻状部均包括后稳定表面，该后稳定表面基本上平行于磨损元件的纵向轴线且基本上围绕插孔和鼻状部的周长延伸，以抵抗沿所有方向施加的向后的载荷。

根据本发明的另一方面，插孔和鼻状部形成有互补的前支承面，所述互补的前支承面为大致半球形，以减小部件中的应力，并更好地控制在磨损元件与基部之间出现的嘎嘎声。

本发明的另一方面，插孔和鼻状部在各自前端形成有前弯曲支承面，前端后方具有大致梯形的横断形状，用于提高稳定性，使制造容易，使鼻状部的尺寸最大化，减小阻力、应力和磨损，并提高强度重量比。

根据本发明的另一方面，磨损组件包括基部、安装到基部的磨损元件、以及轴向定向的锁，该锁在压缩状态以可靠、容易使用、易于制造的方式将磨损元件保持到基部，并可以对磨损元件在基部上的装配进行紧固。在一个优选实施例中，磨损组件包括可调节的轴向锁。

在本发明的另一方面，磨损元件包括：开口，锁被接收于该开口中；孔，形成在开口的后壁中，以适于使锁通过，从而使锁稳定并易于紧固锁。