[发明专利]带有嵌套铲斗的机具系统及机具系统操作方法

说明书

一种机具系统包括连杆和与连杆联接并能在倾卸位置和推动位置之间移动的铲斗。铲斗具有复合后部部分，该复合后部部分形成具有盆状的轮廓以在铲斗卷曲时协助在后部部分内分配材料并且将铲斗嵌套得接近连杆。公开了相关技术。

技术领域

本发明大体涉及用于抓取和移动材料的铲斗，更具体地涉及铲斗后部部分，所述铲斗后部部分塑形为用于分配材料并且使铲斗与连杆嵌套。

背景技术

轮式装载机、履带式装载机和其他装载机器配有铲斗，用于挖掘、装载和运输各式不同材料。松散状态的材料如沙子、砾石、岩石、土壤、覆盖物、盐以及其他材料通常会在工地上被来回移动，或者这些材料堆会被移动到另一台机器内进行运输。在矿区，一个应用就是将诸如矿石的爆破岩石或表土装载到卡车中以便处理或运输到加工区。通常，装载机用呈切割或挖掘角的铲斗驱入一堆材料，铲斗方向一般但不总是水平的，然后在一进入堆时或稍后就开始卷曲铲斗。铲斗通常卷曲回到推动位置，装载机从堆中返回，然后将铲斗负载运输到倾卸区或卡车车箱内。相同的基本循环可以重复许多次。

该过程的总体效率可以根据多个因素而变化，但是一般而言，期望尽可能快地实现抓取和倾卸循环，并且铲斗尽可能地满。铲斗填充与循环时间可以达到平衡，对二者进行管理以达到各种目的。此外，材料的类型以及材料或堆本身的性质如颗粒尺寸、含水量、堆的陡度以及其他因素可引起机器和铲斗与材料堆相互作用方式的变化和不可预测性。

本领域技术人员将熟悉多年来发展的、试图改进装载机操作和施工基本过程的各种技术。已经发展了针对材料类型和/或装载机操作环境、机器或机具系统配置以及其他因素而定制的不同的铲斗配置、材料和铲斗施工技术。Mills等人的美国专利第8,695,240号是铲斗设计的一个例子，标题为“机器铲斗组件”。Mills等人提出具有上部部分、底部部分和卷曲中间部分的铲斗，其几何形状配置为在目标范围内提供装载能力指数。

发明内容

一方面，一种用于机器的机具系统包括连杆和铲斗，其中铲斗用于抓取材料，并包括将铲斗联接至连杆的安装元件，并且铲斗能相对于连杆在推动位置和倾卸位置之间移动。铲斗进一步包括铲斗壳、顶部部分、下部边缘、底板部分以及复合后部部分，其中铲斗壳具有上部边缘；顶部部分从上部边缘向后延伸；底板部分从下部边缘向后延伸并定向为与顶部部分成对角；复合后部部分具有位于其上的安装元件。顶部部分具有线形轮廓，底板部分具有线形轮廓，而复合后部部分具有部段轮廓。部段轮廓具有与顶部部分的线形轮廓过渡的第一卷曲部段、与底板部分的线形轮廓过渡的第二卷曲部段、以及从第一卷曲部段过渡到第二卷曲部段的线形中间部段，从而部段轮廓形成了盆状以在复合后部部分中分配材料并使铲斗在推动位置与连杆嵌套。

另一方面，一种用于机器中机具系统的铲斗包括铲斗壳、顶部部分、下部边缘、底板部分以及复合后部部分，其中铲斗壳具有上部边缘；顶部部分从上部边缘向后延伸；底板部分从下部边缘向后延伸；复合后部部分连接于顶部部分和底板部分之间。铲斗进一步包括与铲斗壳联接的第一侧壁，以及与铲斗壳联接的第二侧壁，并且上部边缘与下部边缘中每一个都在第一侧壁和第二侧壁之间延伸。铲斗进一步包括安装元件，所述安装元件联接至铲斗壳的复合后部部分并且构造为与连杆联接。顶部部分和底板部分中每一个都具有线形轮廓，并定向为彼此成对角以形成铲斗凹口，并且复合后部部分具有部段轮廓，其包括与顶部部分的线形轮廓过渡的第一卷曲部段、与底板部分的线形轮廓过渡的第二卷曲部段、以及从第一卷曲部段过渡到第二卷曲部段的线形中间部段。铲斗构造为相对于连杆在倾卸位置和推动位置之间枢转，并且部段轮廓形成了盆状从而在复合后部部分中分配材料并使铲斗在推动位置与连杆嵌套。

在另外一方面，一种操作机具系统的方法包括：用联接至机具系统中连杆的铲斗抓取材料，并且相对于连杆将铲斗从挖掘位置倾斜至推动位置，从而抓取的材料通过铲斗凹口在重力作用下移动。该方法进一步包括：将从铲斗复合后部部分内的凹口接收的材料分配至邻接顶部部分的复合后部部分的第一卷曲部段以及邻接底板部分的复合后部部分的第二卷曲部段。该方法更进一步包括：在推动位置停止倾斜铲斗，从而复合后部部分的线形中间部段邻近连杆的上部表面，并且使铲斗与连杆嵌套。