用于将承载挖掘齿的适配件固定到挖掘铲斗等的唇形物上的液压锁定机构.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010290790.3

申请日:

2010.09.15

公开号:

CN102041825A

公开日:

2011.05.04

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E02F 9/28申请日:20100915|||公开

IPC分类号:

E02F9/28

主分类号:

E02F9/28

申请人:

罗伯特·S·比尔维思

发明人:

罗伯特·S·比尔维思

地址:

美国加利福尼亚州

优先权:

2009.09.15 US 61/276,786

专利代理机构:

上海专利商标事务所有限公司 31100

代理人:

浦易文;李丹丹

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内容摘要

一种连接结构,用来将在其前端的适配件牢固地固定到挖掘设备的挖掘容器的唇形物上。所述适配件具有上部腿和下部腿,它们靠近唇形物相应的上表面和下表面定位。所述连接结构具有腿部和唇形物内基本上对齐的开口,适配件腿部的配合部分横向于唇形物内的开口。施压单元布置在开口内,产生水平的作用力,以便将适配件和唇形物朝向彼此曳拉。应力构件可操作地联接到液压致动器。间隔件插入在液压致动器与开口之间,同时,水平作用力使应力构件弹性地变形。楔形件的形状做成:一旦水平作用力减小或停止作用,则应力构件保持在弹性变形状态中,将适配件和唇形物朝向彼此曳拉,并保持它们彼此固定,直到楔形件在液压致动器再加压之后可被抽出为止。

权利要求书

1: 一种连接结构, 用来将在其前端可拆卸地承载可更换的挖掘齿的适配件牢固地固定 到挖掘设备的挖掘容器的唇形物上, 所述适配件具有靠近所述唇形物相应的上表面和下表 面定位的上部腿和下部腿, 所述连接结构包括所述腿部和所述唇形物内基本上对齐的开口, 所述适配件腿部的配 合部分横向于所述唇形物内的所述开口, 并靠近所述唇形物内所述开口的后端且位于所述 唇形物内所述开口的后端的前面, 施压单元布置在所述开口内, 并适于产生大致水平的作用力, 所述作用力将所述适配 件和所述唇形物朝向彼此曳拉, 应力构件可操作地连接到所述施压单元, 当所述应力构件经受到所述水平作用力时, 所述应力构件相对于其松弛形状弹性地变形, 以及 间隔件构造成在所述水平作用力使所述应力构件弹性地变形的同时插入在所述施压 单元与所述开口之间, 所述间隔件的形状还做成 : 一旦所述水平作用力减小或停止, 则所述 间隔件继续使所述应力构件保持在弹性变形状态中, 在所述弹性变形状态, 所述应力构件 将所述适配件和所述唇形物朝向彼此曳拉。
2: 如权利要求 1 所述的连接结构, 其特征在于, 所述间隔件包括沿垂直方向会聚的楔 形件。
3: 如权利要求 1 所述的连接结构, 其特征在于, 所述施压单元包括液压致动器, 所述液 压致动器包括用于产生所述水平作用力的至少一个活塞。
4: 如权利要求 3 所述的连接结构, 其特征在于, 所述间隔件包括楔形件, 所述楔形件沿 垂直方向会聚, 并具有一对间隔开的垂直腿, 且所述液压致动器包括活塞, 所述活塞沿大致 水平方向突出穿过所述楔形件, 且所述楔形件的所述腿部骑跨所述突出的活塞。
5: 如权利要求 1 所述的连接结构, 其特征在于, 所述应力构件包括所述适配件的上部 腿和下部腿的从所述唇形物的越过所述开口后端的前端附近的位置起沿向后方向延伸与 所述唇形物的相应的上表面和下表面间隔开的部分。
6: 如权利要求 1 所述的连接结构, 其特征在于, 所述应力构件包括 C 形夹头, 所述 C 形 夹头具有延伸穿过所述开口的主体, 以及与所述适配件配合的间隔开的向后突出的臂, 所 述主体形成至少部分地设置在所述开口内的前表面, 所述主体的面向前的表面经受由所述 施压单元产生的所述水平作用力, 所述作用力使设置在所述开口内的所述主体的至少一部 分弹性地变形。
7: 如权利要求 1 所述的连接结构, 其特征在于, 所述液压致动器和所述间隔件之间的 界面由所述液压致动器和所述间隔件的相对表面形成, 所述相对表面具有沿大致水平方向 延伸的协作的波纹。
8: 如权利要求 3 所述的连接结构, 其特征在于, 所述液压致动器包括 : 外壳, 所述外壳 沿大致垂直方向延伸穿过所述开口的至少一部分, 并形成内腔, 在所述内腔内液压活塞沿 着大致水平方向可移动, 以使所述应力构件处于其应力状态中 ; 以及压力导管, 所述压力导 管从所述内腔延伸到所述外壳的垂直端, 以对所述内腔加压和减压, 由此使得所述活塞分 别伸出所述内腔外和缩回到所述内腔中 ; 以及压力配件, 所述压力配件适于连接到与所述 导管流体连通的加压流体源, 并延伸到外壳外 ; 以及金属帽, 所述金属帽在所述外壳的垂直 端上延伸, 以便封住所述压力配件, 并可拆除地固定到所述外壳, 以在所述容器使用过程中 2 保护所述压力配件。
9: 如权利要求 8 所述的连接结构, 其特征在于, 包括所述外壳和所述帽子中一个内的 至少一个棘爪构件, 以及所述外壳和所述帽子中的另一个内的与所述棘爪构件协作的下 陷, 当所述帽子放置在所述外壳的所述垂直端上并用选定的力将所述帽子保持在所述外壳 上时, 所述棘爪构件被弹簧偏置到所述下陷内, 所述选定的力使得所述帽子可从所述外壳 中手动地拆除, 以提供通向所述压力配件的通路。
10: 如权利要求 9 所述的连接结构, 其特征在于, 所述外壳包括靠近所述外壳垂直端的 大致水平定向的支承表面, 且所述帽子沿垂直方向延伸穿过所述支承表面, 并形成靠近所 述支承表面定位的切口, 所述切口的形状做成与撬挖工具配合, 所述撬挖工具构造成在与 所述缺口配合的同时搁置在所述支承表面上, 从而可用所述撬挖工具将所述帽子撬挖出所 述外壳。
11: 如权利要求 10 所述的连接结构, 其特征在于, 包括 : 端板, 所述端板形成所述外壳 的所述垂直端, 并形成所述支承表面, 并具有水平定向的凸缘, 所述凸缘与所述外壳内的协 作沟槽配合, 以将所述端板定位和保持在位 ; 以及所述压力配件延伸穿过的孔, 其中所述 压力配件包括与所述壳体内协配的螺纹孔配合的螺纹端, 当所述压力配件拧紧到螺纹孔中 时, 将所述端板固定到所述外壳上。
12: 一种连接结构, 其用来将在其前端可拆卸地承载可更换的挖掘齿的适配件牢固地 固定到挖掘设备的挖掘容器的唇形物上, 所述适配件具有上部腿和下部腿, 所述连接结构包括所述腿部和所述唇形物内基本上对齐的开口, 所述适配件腿部的配 合部分横向于所述唇形物内的所述开口, 并靠近所述唇形物内所述开口的后端且位于所述 唇形物内所述开口的后端的前面, 所述适配件的上部腿和下部腿从所述唇形物前端附近相对于所述唇形物的相应上表 面和下表面以倾斜角度延伸, 使得所述唇形物内的所述开口与所述适配件腿部内的所述开 口不毗邻, 施压单元布置在所述开口内, 并构造成有选择地施加和释放大致水平的作用力, 所述 作用力将所述适配件和所述唇形物朝向彼此曳拉, 以及 楔形件布置在所述开口内, 沿垂直方向会聚, 并设置在所述施压单元的大致垂直定向 的表面和所述开口的邻近壁之间, 所述施压单元的垂直定向侧和所述开口的相对侧形成大 致楔形的、 垂直会聚的空间, 所述空间构造成接纳所述楔形件, 所述施压单元包括至少一个动力致动的活塞, 所述活塞可沿大致水平方向穿过楔形空 间延伸和缩回, 以对所述适配件的上部腿和下部腿施加所述大致水平的作用力, 这扩大楔 形空间的水平范围, 并使所述适配件的上部腿和下部腿弹性地伸长, 以使所述腿部处于应 力状态中, 所述楔形件具有的水平尺寸选择成使当在所述施压单元施加所述水平作用力的同时 将所述楔形件插入到所述扩大的楔形空间内时, 所述适配件腿处于应力状态中, 且一旦由 所述施压单元产生的压力减小或停止, 所述适配件腿仍保持在应力状态中, 并继续将所述 适配件和所述唇形物朝向彼此曳拉, 由此将所述唇形物和所述适配件保持在彼此牢固不动 的接触中。
13: 如权利要求 12 所述的连接结构, 其特征在于, 所述挖掘容器是吊铲型挖掘设备中 3 的吊铲抓斗。
14: 一种连接结构, 其用来将在其前端可拆卸地承载可更换的挖掘齿的适配件牢固地 固定到挖掘设备的挖掘容器的唇形物上, 所述适配件具有靠近所述唇形物相应的上表面和 下表面定位的上部腿和下部腿, 所述连接结构包括所述腿部和所述唇形物内基本上对齐的开口, 所述适配件腿部的配 合部分横向于所述唇形物内的所述开口, 并靠近所述唇形物内所述开口的后端且位于所述 唇形物内所述开口的后端的前面, C 形夹头具有延伸穿过所述开口的主体以及向后延伸的臂, 所述臂沿向后方向发散并 形成间隔开的相对的配合表面, 以便在离所述臂的所述配合表面相应前端和后端的位置处 同时地与所述配合部分接触, 同时所述主体的面向后的一侧与所述腿部和所述唇形物内所 述开口的后端间隔开, 施压单元由所述唇形物内所述开口的前端支承, 以便对所述 C 形夹头主体在所述开口 内的面向前的表面临时施加可释放的力, 所述可释放的力足以使所述主体沿向后方向弹性 地挠曲, 而使所述 C 形夹头主体处于应力状态中, 致使所述臂的所述配合表面扩开, 而所述 C 形夹头的所述主体朝向所述开口的后端移动, 以及 间隔件, 所述间隔件位于所述开口的前端和所述 C 形夹头主体的面向前的一侧之间, 一旦可释放的力减小或停止, 则防止 C 形夹头主体返回到其松弛的、 不受应力的状态中, 将 所述 C 形夹头主体保持在应力状态中, 且所述 C 形夹头保持牢固地联接到所述适配件上, 并 基本上不动地保持所述适配件合适地定位和定向在所述唇形物上。
15: 如权利要求 14 所述的连接结构, 其特征在于, 所述施压单元包括面向后的表面, 所 述面向后的表面与所述 C 形夹头主体的面向前的一侧间隔开并朝向所述 C 形夹头主体的面 向前的一侧沿向下方向会聚, 以在其间形成向下会聚的楔形空间, 且所述间隔件包括楔形 件, 所述楔形件具有与所述 C 形夹头主体的所述面向前侧配合的大致垂直面向后的表面, 以及相对于所述楔形件的面向后的表面以与所述施压单元的向下会聚的后表面的角度互 补的角度会聚的面向前的表面, 所述楔形件还构造成将所述 C 形夹头主体保持在其应力状 态中, 在所述应力状态中, 其将所述适配件和所述唇形物朝向彼此曳拉。
16: 如权利要求 14 所述的连接结构, 其特征在于, 包括所述施压单元的所述面向后的 表面和所述楔形件的面向前的表面所形成的水平匹配波纹, 以及防止所述楔形件沿垂直方 向移出所述楔形空间外, 同时将所述 C 形夹头主体保持在所述应力状态中。
17: 一种用来更换构造成在其前端承载挖掘齿的磨损的适配件的方法, 所述适配件可 拆除地安装在挖掘设备的挖掘容器的唇形物上, 所述适配件具有靠近所述唇形物相应的上 表面和下表面定位的上部腿和下部腿, 以及放置在所述唇形物前边缘上的腿部之间的端 部, 所述腿部和所述唇形物形成基本上对齐的开口, 所述适配件腿部的配合部分横向于所 述唇形物内的所述开口, 并靠近所述唇形物内所述开口的后端的后面和前面, 所述连接结构由 C 形夹头形成, 所述 C 形夹头包括延伸穿过所述对齐开口的主体和从 所述主体沿向后方向延伸并与所述适配件配合的臂, 楔形空间延伸穿过孔端部与所述 C 形 夹头之间的开口, 以及楔形件设置在所述楔形空间内, 并与所述 C 形夹头的相对侧配合并 保持所述 C 形夹头与所述适配件在这样的状态中彼此牢固地接触 : 所述 C 形夹头的所述主 体弹性地受到预应力, 并产生大致水平的作用力, 所述作用力将所述适配件和所述唇形物 4 朝向彼此曳拉, 所述方法包括 : 对所述 C 形夹头的所述主体施加大致水平力, 以增加所述主体内的预应力量, 沿水平 方向弹性地扩大楔形空间, 并相对于所述 C 形夹头松弛所述楔形空间内的所述楔形件, 将所述楔形件从所述楔形空间内拉出, 同时对所述 C 形夹头的所述主体施加大致水平 力, 以及 此后, 使所述 C 形夹头与所述磨损的适配件脱开, 并从所述唇形物中取出所述磨损的 适配件, 用新的适配件更换所述磨损的适配件, 并将所述新的适配件和所述唇形物内的开口对 齐, 将所述 C 形夹头的臂与所述适配件的一部分再配合, 对所述 C 形夹头的所述主体施加 大致水平力, 以便使所述 C 形夹头的主体再次受到预应力并增大所述楔形空间的宽度, 此 后, 在对所述 C 形夹头的所述主体施加所述水平力的同时将楔形件插入所述楔形空间内, 以及 此后, 停止对所述 C 形夹头的所述主体继续施加大致水平力, 从而所述楔形件继续对 所述 C 形夹头的所述主体施加大致水平力, 从而使所述 C 形夹头保持在预应力状态中。
18: 如权利要求 17 所述的方法, 其特征在于, 形成所述新的适配件和所述唇形物之间 的连接结构的 C 形夹头、 间隔件和楔形件是先前用于将所述磨损的适配件连接到所述唇形 物上的同样的 C 形夹头、 间隔件和楔形件。
19: 如权利要求 17 所述的方法, 其特征在于, 包括只要所述 C 形夹头的主体保持在其应 力状态中, 就会响应于不继续施加力而将所述间隔件和所述楔形件互锁以防止所述楔形件 和所述间隔件沿所述开口的方向相对于彼此的运动。

说明书


用于将承载挖掘齿的适配件固定到挖掘铲斗等的唇形物上 的液压锁定机构

    背景技术 在地面上移动并实施挖掘的设备使用铲子、 铲斗等工具, 凭借这些工具挖掘泥土、 砂砾、 岩层等并将其搬走。通常, 这种铲斗沿其挖掘边缘带有唇形物, 这些唇形物又装有挖 掘齿。
     挖掘齿和其与铲斗的唇形物的连接处经受整个铲斗中的最大磨损和撕扯, 因为它 们暴露于不断的磨耗、 撞击等作用。于是, 它们需要经常的更换。根据现有技术, 挖掘齿的 更换相当花费时间, 在此过程中, 挖掘设备必须静坐待工, 这种情况是不希望发生的, 因为 它最终会降低效益。
     现在已经有了许多种变化的方案, 这些方案提出如何将挖掘齿附连到适配件 上, 以及如何将适配件又附连到铲斗或铲子的唇形物上。例如, 美国专利 4,413,432、 6,032,390、 6,216,368 和 6,668,472 揭示了将挖掘齿固定到适配件和 / 或将适配件固定到 唇形物上的不同方法。
     本发明特别涉及将适配件固定到地面操作设备中所用的各种容器的唇形物或其 它构件上的方法, 所述容器诸如装载机、 铲子、 铲斗、 吊铲抓斗等。
     发明内容 一般来说, 本发明将适配件固定到容器或铲斗的前边缘或固定到由容器承载的唇 形物上。可设置一种连接结构, 用来牢固地将在其前端可拆卸地承载可更换的挖掘齿的适 配件固定到挖掘设备的挖掘容器或唇形物上, 所述容器诸如装载机、 铲斗、 吊铲抓斗等。所 述适配件具有上部腿和下部腿, 它们靠近唇形物相应的上表面和下表面定位。该连接结 构使用基本上在腿部和唇形物内对齐的开口, 适配件腿部的配合部分横向于唇形物内的开 口, 其靠近唇形物后端并位于唇形物后端的前面。施压单元布置在开口内并产生大致水平 的作用力, 该力将适配件和唇形物朝向彼此曳拉。 应力构件可操作地联接到施压单元, 当应 力构件经受到水平作用力时, 该应力构件相对于其松弛形状弹性地变形。 此外, 间隔件插入 在施压单元和开口之间, 同时, 水平作用力弹性地使应力构件变形。间隔件的形状还做成 : 一旦水平作用力减小或停止作用, 则间隔件继续使应力构件保持在弹性变形状态中, 其中, 它将适配件和唇形物朝向彼此曳拉。
     在本发明的一个实施例中, 大致长形的、 垂直定向的对齐狭槽设置在适配件内, 同 样垂直定向的狭槽设置在铲斗或唇形物内 ( 下文中通称之为 “唇形物” )。应力构件由 C 形 夹头形成, C 形夹头有主体, 从主体中垂直地延伸出一对臂。C 形夹头插入到由适配件和唇 形物形成的对齐孔内, 于是, 夹头的两个臂配合由适配件后部形成的大致朝向后延伸、 通常 呈倾斜的坡。
     C 形夹头主体的面向前的一侧是平坦的和垂直的。夹头还构造成使主体的面向后 的一侧与适配件内有所述 C 形夹头延伸通过的邻近的孔壁间隔开。
     施压单元呈液压致动器的形式, 致动器具有至少一个较佳地是多个 ( 例如, 两个 )
     液压致动的活塞, 该施压单元插入到对齐的孔中, 以使活塞面向 C 形夹头主体的垂直的、 面 向前的或前侧。施压单元的前侧沿垂直方向延伸穿过唇形物内的孔的端部, 并被唇形物支 承且靠近唇形物的前端定位在唇形物上。
     施压单元的面向后的或后部表面相对于垂向成角度地倾斜, 并相对于其朝向下方 向发散开, 活塞可穿过施压单元的后表面延伸, 且施压单元的后部表面面向 C 形夹具主体 的垂直前侧。其结果, 在 C 形夹头和施压单元放置到唇形物和适配件内基本对齐的孔内之 后, 向下会聚的楔形空间形成在施压单元的倾斜的后表面和 C 形夹头的垂直的前侧之间。
     呈楔形的间隔件具有平的面向后的垂直后表面, 其与 C 形夹头的垂直的前侧面相 匹配。楔形件的相对的前侧形成有锯齿的表面, 该表面与施压单元对应的有锯齿的后表面 互补。楔形件的有锯齿的前表面相对于其平的后表面成角度地倾斜, 并沿向下方向会聚而 形成该楔形件, 楔形件的形状使得它基本上对应于 C 形夹头的前侧和施压单元的后侧之间 的楔形空间。
     楔形件呈叉形, 楔形件重叠在施压单元内的活塞上的那部分保持打开, 以使活塞 可向后移动, 从施压单元移动到与 C 形夹头的垂直的前侧配合。
     在使用中, 在 C 形夹头和施压单元已经滑过和分别配合适配件和唇形物之后, 楔 形件插入到 C 形夹头和施压单元之间的楔形空间内。 为了将适配件固定到唇形物上, 可激励液压致动器而使活塞向后移动与 C 形夹头 的垂直前侧配合。当液压致动器内的压力增加达到 10,000psi 时, 在本发明目前的优选实 施例中, 该压力产生约 50 吨的力, 使得 C 形夹头的主体沿向后方向挠曲。这又弹性地使 C 形夹头受到应力, 并将其臂拆除, 这增加两者之间的距离, 使得活塞施加的力强迫 C 形夹头 相对于适配件沿向后方向与 C 形夹头的臂配合。
     施加的力还使唇形物和适配件内的孔伸长, 这还致使适配件内的开口长度一定的 弹性伸长。
     由于以上所述的情况, C 形夹头本体和施压单元之间的向下会聚空间沿大致水平 方向变大, 并允许楔形件进一步下落到该空间内。
     当形成施压单元的致动器内的液压压力被释放时, 弹性挠曲的 C 形夹头内形成的 应力通过楔形件向前推动致动器与唇形物刚性地配合, 同时, C 形夹头的弹性挠曲的臂保持 与适配件强制的配合, 因为该楔形件保持固定在 C 形夹头和施压单元之间。施压单元和楔 形件互锁的锯齿可防止楔形件向上移出施压单元和 C 形夹头之间的楔形空间外。
     尽管最好使 C 形夹头的垂直后侧与适配件内孔的靠近的后壁保持间距, 但也可使 用没有如此间距的结构。在这种情形中, C 形夹头被锁定在位置内, 而不是 C 形夹头被弹性 地施加应力, 适配件和唇形物的金属变得沿水平方向受拉伸应力而打开 C 形夹头和液压致 动器之间的楔形空间。当致动器活塞上的压力被释放时, 适配件和唇形物的受应力部分朝 向其松弛状态移回稍许的距离, 直到 C 形夹头和液压致动器之间的楔形件阻碍唇形物和适 配件进一步的收缩为止, 由此, 将楔形件锁定在位并保持引起应力的力, 该力趋于使唇形物 和适配件朝向彼此移动。
     本发明的另一实施例特别适用于吊铲抓斗挖掘设备重的吊铲抓斗。因此, 该实施 例提供一种连接结构, 其用来牢固地将可拆卸地在其前端承载可更换的挖掘齿的适配件固 定到挖掘容器 ( 例如, 吊铲抓斗 ) 的唇形物上。所述连接结构具有腿部和唇形物内的大致
     对齐的开口, 适配件腿部的配合部分横向于唇形物内的开口, 其靠近开口后端并位于开口 后端的前面。 适配件的前部腿和下部腿相对于唇形物对应的上和下表面以一定倾斜角度从 唇形物的前端附近延伸。于是, 唇形物内的开口和适配件腿部内的开口不是毗邻的。施压 单元 ( 还是较佳地是液压致动器 ) 布置在开口内, 并构造成有选择地施加和释放大致水平 作用力, 该力将适配件和唇形物朝向彼此曳拉。 楔形件布置在开口内, 沿垂直的通常为向下 的方向会聚, 并设置在液压致动器的倾斜侧 ( 较佳地是其前侧 ) 和唇形物内开口的垂直前 壁之间, 并与液压致动器的倾斜侧接触, 液压致动器的倾斜侧和唇形物内开口的垂直前壁 一起形成接纳楔形件的楔形空间。
     液压致动器具有至少一个动力致动的活塞, 活塞可沿大致水平方向通过楔形空间 延伸和缩回, 以便对适配件的上部腿和下部腿施加大致水平的作用力。这放大了楔形空间 的水平范围, 并使适配件的上部腿和下部腿弹性地伸长, 这使得腿部处于应力状态中。 放置 在楔形空间内的楔形件具有选定的水平尺寸, 这样, 当楔形件插入到楔形空间内同时液压 致动器施加水平作用力时, 适配件腿处于应力状态中, 即使作用在活塞上的压力减小或停 止, 其仍保持在应力状态中, 如以上大致所述, 由此, 将唇形物和适配件保持在彼此牢固不 动的接触中。 如上所述, 施压单元通常是液压致动器, 它较佳地包括外壳, 外壳沿大致垂直方向 延伸穿过适配件和唇形物内开口的至少一部分。该外壳形成内腔, 内腔内至少一个且较佳 地为两个液压活塞沿着大致水平方向可移动, 以使应力构件处于其应力状态中。压力导管 从内腔延伸到外壳的垂直端, 最好是上端, 以使内腔加压和减压, 这使得活塞伸出内腔外和 缩回到内腔中。 适于连接到加压流体源的压力配件与导管连通, 并延伸到外壳外, 在该位置 金属帽盖住外壳的垂直端 ( 例如上端 ), 以便封住压力配件和保护其免遭碎片的侵入, 并防 止会使配件损坏和使得配件不能工作的重的撞击。帽子可移去地固定到外壳上, 最好采用 外壳和帽子内的至少一个棘爪构件, 以及外壳和帽子中的另一个内的与该棘爪构件协作的 下陷。当帽子放置在外壳垂直端上并用选定的力将帽子固定在外壳上时, 棘爪构件被弹簧 偏置到该下陷内, 选定的力使得帽子可从外壳中手动地拆除, 以提供通向压力配件的通路。
     为了在帽子使用中变得损坏而不再可手动地拆除的情况下能够拆除该保护帽子, 外壳较佳地包括靠近外壳垂直端 ( 例如上端 ) 的大致水平定向的支承表面。帽子沿垂直方 向延伸穿过该支承表面, 并形成靠近该支承表面定位的切口, 该切口的形状能与撬挖工具 配合, 该工具构造成搁置在支承表面上, 同时它与缺口配合, 使得当帽子被挤压时, 可用合 适的撬挖工具撬挖将帽子撬挖出外壳。
     附图说明
     图 1 示意地示出一挖掘单元, 具有前唇形物的挖掘铲斗、 层叠在该唇形物上的适 配件和挖掘齿固定在该挖掘单元上 ;
     图 2 是侧剖视图, 示出本发明的液压锁定装置 ;
     图 3 是一分解的立体图, 单独地示出图 2 所示液压锁定装置的各部件 ;
     图 4 是本发明的液压致动器和其上所用的锯齿状表面的分解立体图 ;
     图 5 是处于组装状态的液压致动器的立体图 ;
     图 6 是图 5 所示液压致动器中所用的活塞的立体图 ;图 7 是类似于图 2 的侧剖立体图, 示出本发明的一替代的实施例 ; 图 8 是剖视平面图, 沿图 7 中的线 8-8 截取的剖面图 ; 以及 图 9 是一侧视剖视图, 示出本发明的一特别适用于吊铲抓斗上的替代的实施例。具体实施方式
     参照图 1, 借助于技术背景中所述, 铲斗、 铲子或类似工具 2( 下文中有时也简称之 为 “容器” ) 按传统方式附连到一台挖掘设备 4。前唇形物 6 通常以各种方式中的任何一种 单独地附连到铲斗上, 但如果需要的话, 也可由铲斗本身形成。 唇形物形成铲斗的前边缘 8。 挖掘齿 10 横贯铲斗的宽度间隔开, 并沿挖掘设备的向前移动方向从唇形物伸出。 适配件 12 插入在各个齿和铲斗唇形物之间。各个适配件具有前端和后部 14, 挖掘齿通常可更换地附 连到该前端, 而后部 14 分别由上部腿和下部腿 16、 18 形成, 它们重叠在铲斗唇形物相应的 上表面和下表面 20、 22 上, 并可滑动到唇形物上。
     铲斗齿经受繁重的磨损和粗糙的操作, 因此需要频繁地更换。固定挖掘齿的适配 件也经受繁重的磨损和粗糙的操作, 因此也需要频繁地更换。 为了允许更换适配件, 适配件 应通过根据本发明构造的连接结构 24( 图 1 中未示出 ) 可松开地固定到铲斗唇形物 6 上, 这将在下面作介绍。
     广泛使用的该类型的连接结构是所谓的 Whistler 连接结构, 其使用 C 形夹头, 该 C 形夹头延伸穿过适配件的腿部 16、 18 和唇形物 6 内的对准孔。通过对 C 形夹头施加水平 向后的力, 其臂压迫适配件抵靠在唇形物的上和下表面上, 由此将它们两个彼此锁定。 为了 防止锁定松开, 可使用各种可松开的锁定装置, 它们以一种方式或其它方式使用楔形表面, 楔形表面使 C 形夹头保持配合并将其锁定就位以防止夹头变得松开。
     为使挖掘设备的停工时间保持最少, 现有技术的连接结构使用通常能够合理地快 速释放而允许更换磨损的适配件的锁定构件。 然而, 在更换过程中, 连接结构的这些部分变 得已损坏而必须花相当的成本更换掉。
     现参照图 2 和 3, 在一优选实施例中, 根据本发明构造的连接结构 24 将适配件的上 部腿和下部腿定位在唇形物 6 上, 以使唇形物内相应的垂向开口 26 和 28 与适配件的腿部 彼此叠置。如在行内是众所周知的且已在图中示出的, 当唇形物的前部边缘 8 与适配件配 合时, 适配件的后端和前端 30、 32 位于唇形物内孔的后端和前端 34、 36 的前面, 同时保持延 伸通过两个开口的敞开通道, 如下文中要描述的那样, 连接结构 24 的各部件插入通过该两 个开口。
     C 形夹头 38 具有延伸穿过适配件腿部和唇形物内开口的主体 40, 以及一对从主体 向后延伸的臂 42。臂的互相面对的两个表面形成了配合表面 44, 该配合表面沿向后方向发 散, 并沿向后方向相对于水平向形成锥度。C 形夹头的垂直端最好设置有手把 46。
     由于 C 形夹头处于其松弛不受应力的状态中, 其向后移动, 使得 C 形夹头的臂上的 相对的配合表面 44 配合适配件后部的较佳地稍许倒圆角的边缘 48, 配合点与配合表面 44 的相应前端和后端间隔开。边缘 48 通常由适配件内的孔的后表面 30 与适配件表面的锥形 表面 50 的相交而形成。锥形表面 50 较佳地具有大致上与 C 形夹头臂上的配合表面相同的 相对于水平向的倾斜角。
     接下来, 施压单元 52 插入延伸穿过适配件和唇形物的孔内, 位于 C 形夹头的垂直前表面 54 和唇形物内的孔 26 的前表面 36 之间。
     现参照图 2、 4 和 5, 施压单元 52 较佳地是液压致动器, 致动器具有主体 58, 主体 58 形成前表面 56 和后表面 60, 前表面 56 邻靠唇形物内的孔 26 的前表面 36, 而后表面 60 部 分地由主体形成, 部分地由带有波纹 64 的板 62 形成, 波纹 64 沿着水平方向横贯板的宽度 延伸, 并形成光滑的交替的突脊 66 和谷 68。螺钉 70 可松开地将板 62 固定到主体 58。由 主体 58 形成的后表面 60 的部分 61 相对于板 62 内的波纹凹陷而光滑, 即, 没有波纹, 在图 5 中可清楚地看清。
     液压致动器的前表面 56 平行于唇形物开口 26 内的前表面 36 定向, 而后表面 60 沿向下方向朝向 C 形夹头 38 的前表面 54 相对于垂直方向以一定角度会聚, 以在沿向下方 向会聚的两个表面之间形成楔形空间 57。
     主体 58 在其内侧上形成一对间隔开的圆柱形开口 72, 它们可移动地容纳液压活 塞 76 的盘形凸缘 74。每个凸缘包括 O 形环 78, 当活塞在圆柱形开口内往复运动时, O 形环 密封住该活塞。拉伸弹簧 80 具有内部钩子 82, 其锚固到螺栓 84 上, 该螺栓 84 横贯形成在 下陷 86 内的圆柱形开口延伸, 如图 2 所示, 该下陷 86 从圆柱形开口的闭合端延伸出来。
     推压件 88 是活塞 76 的一体部分, 该推压件较佳地具有大致矩形的横截面, 并沿向 后方向从活塞凸缘 74 延伸穿过板 62 内的开口 90, 并有足够的游隙, 以使推压件可往复通过 开口。 液压致动器 52 还包括高压配件 92, 其与圆柱形开口 72 的内部流体连通。当高压 液压流体通过连接到高压源的合适的耐压软管 ( 未示出 ) 施加到该配件上时, 目前来说, 最 好能够施加至少 10,000psi 的压力, 活塞 76 就抵抗弹簧 80 沿向后方向作用的拉力而移动, 于是, 推压件 88 移动通过板 62 内的开口 90 朝向 C 形夹头的前侧 54 移动。相反, 通过减小 或完全停止对圆柱形开口 72 内部施加压力, 弹簧 80 的拉力就将活塞缩回, 以使推压件 88 的端部仅稍许突出, 或根本不突出到板内的开口 90 外。
     液压致动器 52 穿过唇形物和适配件插入大致对齐的开口 26、 28, 而致动器的前表 面 56 邻靠穿过唇形物的孔的前表面 36。致动器本体或外壳 58 的上端和下端处的凸缘 94、 96 使致动器相对于穿过唇形物的开口 26 对中。然后, 液压压力通过配件 92 施加到圆柱 72 内部而向后推动活塞 76, 直到推压件 88 端部处的传力表面 98 配合 C 形夹头的前表面 54, 且具体是配合到位于通过唇形物的孔 26 内的 C 形夹头主体 40 的那部分为止。
     在本发明的目前优选实施例中, 为适用于各种大小的铲斗唇形物、 适配件和 C 形 夹头的连接结构, 液压缸的尺寸应做成使两个活塞 76 对 C 形夹头后侧施加约 50 吨的组合 力。该力使最通常使用的 C 形夹头的主体向后挠曲, 这又致使 C 形夹头的臂 42 拆除, 由此, 增加两者之间的距离, 并致使活塞的推压件 88 相对于适配件 12 后部处的锥形表面 50 沿向 后方向移动 C 形夹头。
     由于活塞在缸内液压压力产生的施加力的作用力下尽可能远地向后移动, 叉形楔 楔形件 100 下落到 C 形夹头的前表面 54 和液压致动器 52 的后表面 60 之间的楔形空间 57 内。
     如图 2 和 3 中清楚地所示, 楔形的宽度约等于液压致动器本体 58 的宽度, 且该宽 度由一对间隔开的腿部 102 形成, 腿部 102 在其上端处由楔形件的顶部 104 连结。腿部之 间的敞开空间大于推压件 88 的宽度 ( 沿水平方向测量 ), 以使腿部骑跨在推压件上, 推压件
     可沿水平方向向后延伸穿过楔形件的厚度。
     楔形件的后表面 106 是平的, 而其前表面 108 相对于垂直向倾斜, 并沿向下方向相 对于楔形件的后表面汇聚。还可这样确定其尺寸 : 使楔形件可下落到液压致动器的后表面 60 和楔形件的前表面 54 之间的楔形空间 57 内。此外, 楔形件的前表面具有水平延伸的波 纹或锯齿 110, 其对应于致动器板 62 内的波纹 64。楔形件厚度使楔形件在活塞处于压力下 时可下落到楔形空间 57 内, 从而当液压致动器内的压力减小或停止施加时楔形件将不允 许 C 形夹头返回到其不受应力的松弛状态。
     由于致动器 52 内的活塞 76 被激励, 楔形件 100 尽可能远地下落到液压致动器和 C 形夹头的前表面之间的空间内, 较佳地是, 通过手动尽可能向下推压楔形件的顶部 104, 直到其搁置在相对于致动器的某一位置上为止, 在该位置, 楔形件和致动器的波纹表面互 相配合, 即, 一个的突脊配合另一个的谷。相对于 C 形夹头主体的最大向后挠曲来选择相对 的、 波纹的表面的相对尺寸, 同时将压力施加到液压致动器上, 这样, 一旦压力释放, C 形夹 头的挠曲的主体仅可朝向其松弛状态至多返回其总挠度的一小部分比例, 然后其臂牢固地 配合, 并通过液压致动器外壳 58 和插入在它们间的楔形件 100 防止沿向前方向的进一步运 动。由此楔形件变得被液压致动器和楔形件上互相配合的波纹锁定在位置内, 并防止在垂 直地移动穿过唇形物和适配件腿部的孔内。 以上述方式完成连接 24 之后, 保护的弹性帽, 例如, 用橡胶等制成 ( 未示出 ) 可放 置在压力配件 92 的自由端上。另外优选地可将金属盖子 ( 图 2-6 中未示出 ) 放置在致动 器 52 上端处的敞开空间 112 上。
     当到了需用新的适配件来更换磨损的适配件 12 的时候, 可从配件 92 顶部拆除上 述金属帽和 / 或橡胶盖子, 将耐压软管连接到配件上, 如上所述, 结合新的夹头在唇形物上 的安装, 液压致动器受压而向后移动活塞 76 并沿向后方向使 C 形夹头的主体 40 挠曲。主 体沿向后方向的该种挠曲将致动器和夹头的相对表面之间的楔形空间 57 放大到其原始的 最大程度。由此将该楔形件松开而使楔形件和致动器上的相对波纹变得脱离。这允许将楔 形件手动拉出楔形空间 57 外。
     只要简单地对致动器施加压力就可快速地完成连接结构 24 的这种打开, 并对 C 形 夹头、 楔形件或液压致动器不造成损坏, 因为这三个部件之间实施了完全相对运动, 同时, 激励的活塞 74 使楔形空间 57 保持足够地宽而允许楔形件无需锤子敲击就可滑进和滑出开 口, 以及任何两个或多个零件之间的螺钉等的嘎吱嘎吱的转动运动。
     因此, 尽管连接结构的初始成本, 尤其是施压单元的成本, 例如, 包括液压致动器, 大于许多现有技术连接结构的初始成本, 但本发明的连接结构可设定和释放得远快得多, 该快得多的速度大大地降低了挖掘设备为更换容器唇形物上的适配件所需的停工时间, 这 在本质上自行地提供了很大的成本节约。 另外很大的成本节约来源于形成该连接结构的三 个主要部件的再使用性。
     现参照图 7 和 8, 在本发明的一个替代实施例中, 在例如液压致动器 52 的施压单元 和楔形 100 之间没有水平的波纹。在该实施例中, 对应于图 2-6 中所示的锯齿 64 的水平波 纹 114 形成在 C 形夹头 38 的前表面 54 上以及面对它的楔形件 100 的侧面上, 如图 7 所示。 C 形夹头的前表面 54 和楔形件的匹配表面都是垂直定向。楔形件 100 的前表面 116 沿着相 对于其面向 C 形夹头前表面 54 的一侧的向下方向呈锥形, 该楔形件设置在由 C 形夹头前表
     面与液压单元的向下汇聚但平坦表面 118 形成的楔形空间内。
     为了固定如图 7 所示的连接结构 24, 如上所述地将 C 形夹头 38 插入到开口 26、 28 内, 以使其臂 42 接触适配件的配合表面 44。 液压致动器定位在唇形物和适配件内的重叠孔 26、 28 的自由端处, 楔形件 100 插入在 C 形夹头前表面 54 和液压致动器的锥形后表面 118 之间楔形空间 ( 图 7 中未单独加以附图标记 ) 内。楔形件放置成使其锯齿 114 面向 C 形夹 头前表面 54 上的对应锯齿。
     此后, 将诸如软管 ( 未示出 ) 那样的液压导管连接到压力配件 92, 而液压致动器的 活塞 76 被激励而沿水平向后方向移动, 直到活塞配合 C 形夹头的主体并如上所述地施加预 应力, 由此, 使 C 形夹头弹性地变形, 该变形能使它沿向后方向进一步推压到适配件的斜坡 的配合表面 50 上。当活塞被激励时, 楔形件 100 可手动地被下推到 C 形夹头的前表面和液 压致动器之间放大的楔形空间内, 此后, 液压活塞上的压力被释放。一旦压力释放, 弹性变 形的 C 形夹头朝向其松弛的状态返回一短距离, 但通过处于预应力状态下的楔形件 100 仍 保持锁定在位置内, 在预应力状态下, C 形夹头继续施加曳拉唇形物 6 和适配件 12 朝向彼 此的力, 还继续如上所述地牢固地配合适配件。
     为了松开连接, 再次激励液压致动器, 充分地放宽 C 形夹头和液压致动器之间的 楔形空间, 以便可手动地拉出楔形件 100。此后, 一旦液压致动器减压, C 形夹头就返回到其 松弛的无应力的位置, 能拉出 C 形夹头和液压致动器, 以便用新的适配件更换旧的适配件, 如以上详细地所描述的。 图 7 所示液压致动器 52 的内部部件的结构细节前面已经描述过了, 在此不再重 复。只要陈述以下的情况就足够了 : 液压致动器的内部较佳地具有两个间隔开的活塞 76, 它们通过张拉弹簧 ( 图 7 中未示出 ) 拉入到缩回的位置内。一旦将加压流体引入到液压致 动器内, 活塞 76 就沿向后方向强制与 C 形夹头 38 的前表面 54 配合, 而对 C 形夹头施加预 应力, 并使适配件与 C 形夹头的臂 42 配合。
     本发明的一个重要特征在于, 可容易地施加和释放所述连接结构, 而不会损坏挖 掘设备正常使用期间未经受磨损和撕扯的那些零件。对于连接结构的每次施加或释放, 必 须使液压致动器内部加压和减压。加压的流体通过合适的导管和内接头 92 供应到致动器 内部。
     为了便于放置和抽出液压致动器, 并能够更换在挖掘设备正常使用期间可能变得 损坏的零件, 致动器的上端最好部分地由顶部板 120 形成, 该板 120 具有一对间隔开的水平 的网状部分 122。顶部板形成致动器主体的最上端。压力配件 92 包括细长的直径括大的螺 纹管形延伸部分 124, 该部分延伸穿过顶部板 120 的上部水平网状物 122 内的敞开孔, 并与 液压致动器主体部分 126 内的螺纹孔螺纹地啮合。压力配件包括方便的六角形头, 其可用 来将配件的螺纹端旋入到主体部分内的螺纹孔中, 由此同时地将顶板 129 固定就位, 并将 压力配件 92 安装在液压致动器主体部分 126 上。
     压力配件 92 延伸到液压致动器的敞开端 112( 仅在图 2 中示出 ) 内的部分被一帽 子 128 保护起来, 防止受污染和损坏, 该帽子是强度高的较佳地是大致实体的矩形金属 ( 例 如, 钢 ) 的帽子, 帽子 128 基本上是具有中心钻孔 130 的实体钢块, 中心钻孔 130 构造成完 全地将压力配件的内接头端部容纳在其中, 总地如图 7 所示, 压力流体通过该压力配件供 应到液压致动器的内腔。较佳地, 压力配件和中心孔 130 周围壁之间的空间可接纳弹性体
     的套筒 ( 图中未示出 ), 其贴切地但可拆除地在压力配件的内接头上滑动, 或如图 8 中所示, 以其它方式填充内接头周围的环形空间, 以保持远离污染物。
     为了手工可拆除地将帽子 128 固定到液压致动器 52, 弹簧偏置的棘爪球 132 合适 地安装在帽 120 内, 使球略微地突出超过帽子面向致动器顶板 120 的竖立壁 134 的一侧。 壁 134 对应地具有间隔开的下陷 136, 用来接纳弹簧偏置的球 132。
     帽子 128 和液压致动器 52 的匹配表面, 尤其是由液压致动器顶板 120 形成的匹 配表面, 它们的尺寸应能使帽子贴切地配合但又容易地可移动到敞开端 112( 如图 2 所示 ) 内。然而, 在挖掘设备正常使用期间, 弹簧加载的棘爪球 132 将帽子固定就位。不过, 帽子 可通过手工地相对于液压致动器向上拉而拆除, 这使棘爪球与液压致动器内的下陷 136 脱 离, 以使帽子可被拆除, 由此, 提供通向压力配件 92 的内接头的通路。
     为了便于拆除帽子, 特别是即使帽子和 / 或其匹配于致动器其余部分的表面被严 重地污染和 / 或损坏, 例如, 该损坏是因遭受重重地敲击或撞击而引起, 也允许容易地拆除 该帽子, 顶部板 120 的竖立壁 134 包括切口 138, 其在帽子 128 的最上表面下方高度处形成 平的大致水平的支承表面 138。凹陷 142 形成在帽子 128 的面向竖立壁 134 的一侧内, 并骑 跨在支承表面 138 上, 这样, 当帽子 128 定位在位置上时, 凹陷的至少一部分位于支承表面 的上方。这提供从连接结构 24 外面通向凹陷的通路。通过支承合适的撬挖工具, 可强制将 帽子拆除, 所述撬挖工具可以是重磅的平螺丝刀、 L 形的带有长抓取杆和短的撬挖端的金属 杆, 或是类似的工具, 当 L 形构件的弯头被支承在水平支承表面 138 上时, 该撬挖端能够配 合帽子内的凹陷 142, 利用该工具可相对于致动器的竖立壁 134 强制帽子向上, 而撬挖帽子 从致动器松弛并将其拆除。
     图 9 示出本发明的另一实施例, 该实施例特别适用于与吊铲抓斗的连接, 尤其是 适用于更换这种铲斗的磨损的适配件。
     如本发明的上述实施例那样, 吊铲抓斗适配件 144 定位在具有唇形物 6 的铲斗 2 上, 所述唇形物终止在唇形端 8。适配件 144 的前端合适地安装有齿 10, 如图 9 所示。
     适配件 124 具有接纳齿的鼻形部分 146, 其具有贴切地配合铲斗唇形物 6 的内部切 口 148, 使得唇形物端部 8 离切口的底部端 150 间隔一定的距离, 通常约在 1/8” 至 3/8” 之 间。如果需要的话, 还可允许唇形端部 8 一直延伸到切口的端部 150。
     铲斗 2 的唇形物 6 和适配件 144 的上部腿和下部腿 152、 154 形成唇形物内的开口 26 和适配件内的开口 28, 它们不毗邻, 通常垂直地对齐但水平地偏离, 使得适配件腿部的 前端和后端 32、 30 定位在唇形物内开口 26 的对应前和后表面 36、 34 的前面。
     按如上所述构造的液压致动器 52 和协作的楔形件 100 设置成大致垂直地对齐, 但 使唇形物和适配件腿部内的开口 26、 28 水平地稍许偏离, 如图 9 所示。
     当要将适配件固定到铲斗唇形物 6 上时, 在将液压致动器 52 和协作的楔形件 104 插入到唇形物和适配件腿部内的大致对齐的开口 26、 28 内之后, 液压活塞 76( 仅在图 9 中 示意地示出 ) 如上所述地被激励。一旦活塞被激励, 活塞沿向前方向朝向唇形物内的开口 26 的前壁 36 推动, 而致动器的后侧 156 沿向后方向推压适配件腿部内的开口 28 的后壁 30。 生成的力将唇形物和适配件朝向彼此推压。内部适配件切口 148 与铲斗唇形物 6 配合和 / 或适配件切口 148 内的唇形端部 8 的底部外翻, 导致适配件腿部在活塞 76 施加力的作用下 弹性地伸长。通常在邻近于适配件腿部内开口 28 的各侧的适配件腿部的那些部分内, 该伸长最为明显, 但适配件腿部的其它部分通常也稍有伸长。 一旦达到了要求的伸长, 就手动地 下推楔形件 100, 直到液压致动器和楔形上的合作的波纹 64 阻止进一步向下运动为止。此 后, 液压致动器内的压力减小或消失, 这使得适配件腿部的先前弹性伸长的部分收缩, 直到 防止楔形件 100 进一步收缩运动为止。液压致动器与边缘的配合将使适配件腿部保持在其 预应力稍许减小的状态中, 并防止适配件腿部返回到其松弛的状态, 由此, 正如以上详细地 所述, 维持了将适配件拧紧到铲斗唇形物上的水平力。

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1、10申请公布号CN102041825A43申请公布日20110504CN102041825ACN102041825A21申请号201010290790322申请日2010091561/276,78620090915USE02F9/2820060171申请人罗伯特S比尔维思地址美国加利福尼亚州72发明人罗伯特S比尔维思74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人浦易文李丹丹54发明名称用于将承载挖掘齿的适配件固定到挖掘铲斗等的唇形物上的液压锁定机构57摘要一种连接结构,用来将在其前端的适配件牢固地固定到挖掘设备的挖掘容器的唇形物上。所述适配件具有上部腿和下部腿,它们靠近唇形物相应的。

2、上表面和下表面定位。所述连接结构具有腿部和唇形物内基本上对齐的开口,适配件腿部的配合部分横向于唇形物内的开口。施压单元布置在开口内,产生水平的作用力,以便将适配件和唇形物朝向彼此曳拉。应力构件可操作地联接到液压致动器。间隔件插入在液压致动器与开口之间,同时,水平作用力使应力构件弹性地变形。楔形件的形状做成一旦水平作用力减小或停止作用,则应力构件保持在弹性变形状态中,将适配件和唇形物朝向彼此曳拉,并保持它们彼此固定,直到楔形件在液压致动器再加压之后可被抽出为止。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书9页附图9页CN102041828A1/。

3、4页21一种连接结构,用来将在其前端可拆卸地承载可更换的挖掘齿的适配件牢固地固定到挖掘设备的挖掘容器的唇形物上,所述适配件具有靠近所述唇形物相应的上表面和下表面定位的上部腿和下部腿,所述连接结构包括所述腿部和所述唇形物内基本上对齐的开口,所述适配件腿部的配合部分横向于所述唇形物内的所述开口,并靠近所述唇形物内所述开口的后端且位于所述唇形物内所述开口的后端的前面,施压单元布置在所述开口内,并适于产生大致水平的作用力,所述作用力将所述适配件和所述唇形物朝向彼此曳拉,应力构件可操作地连接到所述施压单元,当所述应力构件经受到所述水平作用力时,所述应力构件相对于其松弛形状弹性地变形,以及间隔件构造成在所。

4、述水平作用力使所述应力构件弹性地变形的同时插入在所述施压单元与所述开口之间,所述间隔件的形状还做成一旦所述水平作用力减小或停止,则所述间隔件继续使所述应力构件保持在弹性变形状态中,在所述弹性变形状态,所述应力构件将所述适配件和所述唇形物朝向彼此曳拉。2如权利要求1所述的连接结构,其特征在于,所述间隔件包括沿垂直方向会聚的楔形件。3如权利要求1所述的连接结构,其特征在于,所述施压单元包括液压致动器,所述液压致动器包括用于产生所述水平作用力的至少一个活塞。4如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,所述间隔件包括楔形件,所述楔形件沿垂直方向会聚,并具有一对间隔开的垂直腿,且所述液压致动器包括活塞,所。

5、述活塞沿大致水平方向突出穿过所述楔形件,且所述楔形件的所述腿部骑跨所述突出的活塞。5如权利要求1所述的连接结构,其特征在于,所述应力构件包括所述适配件的上部腿和下部腿的从所述唇形物的越过所述开口后端的前端附近的位置起沿向后方向延伸与所述唇形物的相应的上表面和下表面间隔开的部分。6如权利要求1所述的连接结构,其特征在于,所述应力构件包括C形夹头,所述C形夹头具有延伸穿过所述开口的主体,以及与所述适配件配合的间隔开的向后突出的臂,所述主体形成至少部分地设置在所述开口内的前表面,所述主体的面向前的表面经受由所述施压单元产生的所述水平作用力,所述作用力使设置在所述开口内的所述主体的至少一部分弹性地变形。

6、。7如权利要求1所述的连接结构,其特征在于,所述液压致动器和所述间隔件之间的界面由所述液压致动器和所述间隔件的相对表面形成,所述相对表面具有沿大致水平方向延伸的协作的波纹。8如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,所述液压致动器包括外壳,所述外壳沿大致垂直方向延伸穿过所述开口的至少一部分,并形成内腔,在所述内腔内液压活塞沿着大致水平方向可移动,以使所述应力构件处于其应力状态中;以及压力导管,所述压力导管从所述内腔延伸到所述外壳的垂直端,以对所述内腔加压和减压,由此使得所述活塞分别伸出所述内腔外和缩回到所述内腔中;以及压力配件,所述压力配件适于连接到与所述导管流体连通的加压流体源,并延伸到外壳外。

7、;以及金属帽,所述金属帽在所述外壳的垂直端上延伸,以便封住所述压力配件,并可拆除地固定到所述外壳,以在所述容器使用过程中权利要求书CN102041825ACN102041828A2/4页3保护所述压力配件。9如权利要求8所述的连接结构,其特征在于,包括所述外壳和所述帽子中一个内的至少一个棘爪构件,以及所述外壳和所述帽子中的另一个内的与所述棘爪构件协作的下陷,当所述帽子放置在所述外壳的所述垂直端上并用选定的力将所述帽子保持在所述外壳上时,所述棘爪构件被弹簧偏置到所述下陷内,所述选定的力使得所述帽子可从所述外壳中手动地拆除,以提供通向所述压力配件的通路。10如权利要求9所述的连接结构,其特征在于,。

8、所述外壳包括靠近所述外壳垂直端的大致水平定向的支承表面,且所述帽子沿垂直方向延伸穿过所述支承表面,并形成靠近所述支承表面定位的切口,所述切口的形状做成与撬挖工具配合,所述撬挖工具构造成在与所述缺口配合的同时搁置在所述支承表面上,从而可用所述撬挖工具将所述帽子撬挖出所述外壳。11如权利要求10所述的连接结构,其特征在于,包括端板,所述端板形成所述外壳的所述垂直端,并形成所述支承表面,并具有水平定向的凸缘,所述凸缘与所述外壳内的协作沟槽配合,以将所述端板定位和保持在位;以及所述压力配件延伸穿过的孔,其中所述压力配件包括与所述壳体内协配的螺纹孔配合的螺纹端,当所述压力配件拧紧到螺纹孔中时,将所述端板。

9、固定到所述外壳上。12一种连接结构,其用来将在其前端可拆卸地承载可更换的挖掘齿的适配件牢固地固定到挖掘设备的挖掘容器的唇形物上,所述适配件具有上部腿和下部腿,所述连接结构包括所述腿部和所述唇形物内基本上对齐的开口,所述适配件腿部的配合部分横向于所述唇形物内的所述开口,并靠近所述唇形物内所述开口的后端且位于所述唇形物内所述开口的后端的前面,所述适配件的上部腿和下部腿从所述唇形物前端附近相对于所述唇形物的相应上表面和下表面以倾斜角度延伸,使得所述唇形物内的所述开口与所述适配件腿部内的所述开口不毗邻,施压单元布置在所述开口内,并构造成有选择地施加和释放大致水平的作用力,所述作用力将所述适配件和所述唇。

10、形物朝向彼此曳拉,以及楔形件布置在所述开口内,沿垂直方向会聚,并设置在所述施压单元的大致垂直定向的表面和所述开口的邻近壁之间,所述施压单元的垂直定向侧和所述开口的相对侧形成大致楔形的、垂直会聚的空间,所述空间构造成接纳所述楔形件,所述施压单元包括至少一个动力致动的活塞,所述活塞可沿大致水平方向穿过楔形空间延伸和缩回,以对所述适配件的上部腿和下部腿施加所述大致水平的作用力,这扩大楔形空间的水平范围,并使所述适配件的上部腿和下部腿弹性地伸长,以使所述腿部处于应力状态中,所述楔形件具有的水平尺寸选择成使当在所述施压单元施加所述水平作用力的同时将所述楔形件插入到所述扩大的楔形空间内时,所述适配件腿处于。

11、应力状态中,且一旦由所述施压单元产生的压力减小或停止,所述适配件腿仍保持在应力状态中,并继续将所述适配件和所述唇形物朝向彼此曳拉,由此将所述唇形物和所述适配件保持在彼此牢固不动的接触中。13如权利要求12所述的连接结构,其特征在于,所述挖掘容器是吊铲型挖掘设备中权利要求书CN102041825ACN102041828A3/4页4的吊铲抓斗。14一种连接结构,其用来将在其前端可拆卸地承载可更换的挖掘齿的适配件牢固地固定到挖掘设备的挖掘容器的唇形物上,所述适配件具有靠近所述唇形物相应的上表面和下表面定位的上部腿和下部腿,所述连接结构包括所述腿部和所述唇形物内基本上对齐的开口,所述适配件腿部的配合部。

12、分横向于所述唇形物内的所述开口,并靠近所述唇形物内所述开口的后端且位于所述唇形物内所述开口的后端的前面,C形夹头具有延伸穿过所述开口的主体以及向后延伸的臂,所述臂沿向后方向发散并形成间隔开的相对的配合表面,以便在离所述臂的所述配合表面相应前端和后端的位置处同时地与所述配合部分接触,同时所述主体的面向后的一侧与所述腿部和所述唇形物内所述开口的后端间隔开,施压单元由所述唇形物内所述开口的前端支承,以便对所述C形夹头主体在所述开口内的面向前的表面临时施加可释放的力,所述可释放的力足以使所述主体沿向后方向弹性地挠曲,而使所述C形夹头主体处于应力状态中,致使所述臂的所述配合表面扩开,而所述C形夹头的所述。

13、主体朝向所述开口的后端移动,以及间隔件,所述间隔件位于所述开口的前端和所述C形夹头主体的面向前的一侧之间,一旦可释放的力减小或停止,则防止C形夹头主体返回到其松弛的、不受应力的状态中,将所述C形夹头主体保持在应力状态中,且所述C形夹头保持牢固地联接到所述适配件上,并基本上不动地保持所述适配件合适地定位和定向在所述唇形物上。15如权利要求14所述的连接结构,其特征在于,所述施压单元包括面向后的表面,所述面向后的表面与所述C形夹头主体的面向前的一侧间隔开并朝向所述C形夹头主体的面向前的一侧沿向下方向会聚,以在其间形成向下会聚的楔形空间,且所述间隔件包括楔形件,所述楔形件具有与所述C形夹头主体的所述。

14、面向前侧配合的大致垂直面向后的表面,以及相对于所述楔形件的面向后的表面以与所述施压单元的向下会聚的后表面的角度互补的角度会聚的面向前的表面,所述楔形件还构造成将所述C形夹头主体保持在其应力状态中,在所述应力状态中,其将所述适配件和所述唇形物朝向彼此曳拉。16如权利要求14所述的连接结构,其特征在于,包括所述施压单元的所述面向后的表面和所述楔形件的面向前的表面所形成的水平匹配波纹,以及防止所述楔形件沿垂直方向移出所述楔形空间外,同时将所述C形夹头主体保持在所述应力状态中。17一种用来更换构造成在其前端承载挖掘齿的磨损的适配件的方法,所述适配件可拆除地安装在挖掘设备的挖掘容器的唇形物上,所述适配件。

15、具有靠近所述唇形物相应的上表面和下表面定位的上部腿和下部腿,以及放置在所述唇形物前边缘上的腿部之间的端部,所述腿部和所述唇形物形成基本上对齐的开口,所述适配件腿部的配合部分横向于所述唇形物内的所述开口,并靠近所述唇形物内所述开口的后端的后面和前面,所述连接结构由C形夹头形成,所述C形夹头包括延伸穿过所述对齐开口的主体和从所述主体沿向后方向延伸并与所述适配件配合的臂,楔形空间延伸穿过孔端部与所述C形夹头之间的开口,以及楔形件设置在所述楔形空间内,并与所述C形夹头的相对侧配合并保持所述C形夹头与所述适配件在这样的状态中彼此牢固地接触所述C形夹头的所述主体弹性地受到预应力,并产生大致水平的作用力,所。

16、述作用力将所述适配件和所述唇形物权利要求书CN102041825ACN102041828A4/4页5朝向彼此曳拉,所述方法包括对所述C形夹头的所述主体施加大致水平力,以增加所述主体内的预应力量,沿水平方向弹性地扩大楔形空间,并相对于所述C形夹头松弛所述楔形空间内的所述楔形件,将所述楔形件从所述楔形空间内拉出,同时对所述C形夹头的所述主体施加大致水平力,以及此后,使所述C形夹头与所述磨损的适配件脱开,并从所述唇形物中取出所述磨损的适配件,用新的适配件更换所述磨损的适配件,并将所述新的适配件和所述唇形物内的开口对齐,将所述C形夹头的臂与所述适配件的一部分再配合,对所述C形夹头的所述主体施加大致水平。

17、力,以便使所述C形夹头的主体再次受到预应力并增大所述楔形空间的宽度,此后,在对所述C形夹头的所述主体施加所述水平力的同时将楔形件插入所述楔形空间内,以及此后,停止对所述C形夹头的所述主体继续施加大致水平力,从而所述楔形件继续对所述C形夹头的所述主体施加大致水平力,从而使所述C形夹头保持在预应力状态中。18如权利要求17所述的方法,其特征在于,形成所述新的适配件和所述唇形物之间的连接结构的C形夹头、间隔件和楔形件是先前用于将所述磨损的适配件连接到所述唇形物上的同样的C形夹头、间隔件和楔形件。19如权利要求17所述的方法,其特征在于,包括只要所述C形夹头的主体保持在其应力状态中,就会响应于不继续施。

18、加力而将所述间隔件和所述楔形件互锁以防止所述楔形件和所述间隔件沿所述开口的方向相对于彼此的运动。权利要求书CN102041825ACN102041828A1/9页6用于将承载挖掘齿的适配件固定到挖掘铲斗等的唇形物上的液压锁定机构背景技术0001在地面上移动并实施挖掘的设备使用铲子、铲斗等工具,凭借这些工具挖掘泥土、砂砾、岩层等并将其搬走。通常,这种铲斗沿其挖掘边缘带有唇形物,这些唇形物又装有挖掘齿。0002挖掘齿和其与铲斗的唇形物的连接处经受整个铲斗中的最大磨损和撕扯,因为它们暴露于不断的磨耗、撞击等作用。于是,它们需要经常的更换。根据现有技术,挖掘齿的更换相当花费时间,在此过程中,挖掘设备必。

19、须静坐待工,这种情况是不希望发生的,因为它最终会降低效益。0003现在已经有了许多种变化的方案,这些方案提出如何将挖掘齿附连到适配件上,以及如何将适配件又附连到铲斗或铲子的唇形物上。例如,美国专利4,413,432、6,032,390、6,216,368和6,668,472揭示了将挖掘齿固定到适配件和/或将适配件固定到唇形物上的不同方法。0004本发明特别涉及将适配件固定到地面操作设备中所用的各种容器的唇形物或其它构件上的方法,所述容器诸如装载机、铲子、铲斗、吊铲抓斗等。发明内容0005一般来说,本发明将适配件固定到容器或铲斗的前边缘或固定到由容器承载的唇形物上。可设置一种连接结构,用来牢固地。

20、将在其前端可拆卸地承载可更换的挖掘齿的适配件固定到挖掘设备的挖掘容器或唇形物上,所述容器诸如装载机、铲斗、吊铲抓斗等。所述适配件具有上部腿和下部腿,它们靠近唇形物相应的上表面和下表面定位。该连接结构使用基本上在腿部和唇形物内对齐的开口,适配件腿部的配合部分横向于唇形物内的开口,其靠近唇形物后端并位于唇形物后端的前面。施压单元布置在开口内并产生大致水平的作用力,该力将适配件和唇形物朝向彼此曳拉。应力构件可操作地联接到施压单元,当应力构件经受到水平作用力时,该应力构件相对于其松弛形状弹性地变形。此外,间隔件插入在施压单元和开口之间,同时,水平作用力弹性地使应力构件变形。间隔件的形状还做成一旦水平作。

21、用力减小或停止作用,则间隔件继续使应力构件保持在弹性变形状态中,其中,它将适配件和唇形物朝向彼此曳拉。0006在本发明的一个实施例中,大致长形的、垂直定向的对齐狭槽设置在适配件内,同样垂直定向的狭槽设置在铲斗或唇形物内下文中通称之为“唇形物”。应力构件由C形夹头形成,C形夹头有主体,从主体中垂直地延伸出一对臂。C形夹头插入到由适配件和唇形物形成的对齐孔内,于是,夹头的两个臂配合由适配件后部形成的大致朝向后延伸、通常呈倾斜的坡。0007C形夹头主体的面向前的一侧是平坦的和垂直的。夹头还构造成使主体的面向后的一侧与适配件内有所述C形夹头延伸通过的邻近的孔壁间隔开。0008施压单元呈液压致动器的形式。

22、,致动器具有至少一个较佳地是多个例如,两个说明书CN102041825ACN102041828A2/9页7液压致动的活塞,该施压单元插入到对齐的孔中,以使活塞面向C形夹头主体的垂直的、面向前的或前侧。施压单元的前侧沿垂直方向延伸穿过唇形物内的孔的端部,并被唇形物支承且靠近唇形物的前端定位在唇形物上。0009施压单元的面向后的或后部表面相对于垂向成角度地倾斜,并相对于其朝向下方向发散开,活塞可穿过施压单元的后表面延伸,且施压单元的后部表面面向C形夹具主体的垂直前侧。其结果,在C形夹头和施压单元放置到唇形物和适配件内基本对齐的孔内之后,向下会聚的楔形空间形成在施压单元的倾斜的后表面和C形夹头的垂直。

23、的前侧之间。0010呈楔形的间隔件具有平的面向后的垂直后表面,其与C形夹头的垂直的前侧面相匹配。楔形件的相对的前侧形成有锯齿的表面,该表面与施压单元对应的有锯齿的后表面互补。楔形件的有锯齿的前表面相对于其平的后表面成角度地倾斜,并沿向下方向会聚而形成该楔形件,楔形件的形状使得它基本上对应于C形夹头的前侧和施压单元的后侧之间的楔形空间。0011楔形件呈叉形,楔形件重叠在施压单元内的活塞上的那部分保持打开,以使活塞可向后移动,从施压单元移动到与C形夹头的垂直的前侧配合。0012在使用中,在C形夹头和施压单元已经滑过和分别配合适配件和唇形物之后,楔形件插入到C形夹头和施压单元之间的楔形空间内。001。

24、3为了将适配件固定到唇形物上,可激励液压致动器而使活塞向后移动与C形夹头的垂直前侧配合。当液压致动器内的压力增加达到10,000PSI时,在本发明目前的优选实施例中,该压力产生约50吨的力,使得C形夹头的主体沿向后方向挠曲。这又弹性地使C形夹头受到应力,并将其臂拆除,这增加两者之间的距离,使得活塞施加的力强迫C形夹头相对于适配件沿向后方向与C形夹头的臂配合。0014施加的力还使唇形物和适配件内的孔伸长,这还致使适配件内的开口长度一定的弹性伸长。0015由于以上所述的情况,C形夹头本体和施压单元之间的向下会聚空间沿大致水平方向变大,并允许楔形件进一步下落到该空间内。0016当形成施压单元的致动器。

25、内的液压压力被释放时,弹性挠曲的C形夹头内形成的应力通过楔形件向前推动致动器与唇形物刚性地配合,同时,C形夹头的弹性挠曲的臂保持与适配件强制的配合,因为该楔形件保持固定在C形夹头和施压单元之间。施压单元和楔形件互锁的锯齿可防止楔形件向上移出施压单元和C形夹头之间的楔形空间外。0017尽管最好使C形夹头的垂直后侧与适配件内孔的靠近的后壁保持间距,但也可使用没有如此间距的结构。在这种情形中,C形夹头被锁定在位置内,而不是C形夹头被弹性地施加应力,适配件和唇形物的金属变得沿水平方向受拉伸应力而打开C形夹头和液压致动器之间的楔形空间。当致动器活塞上的压力被释放时,适配件和唇形物的受应力部分朝向其松弛状。

26、态移回稍许的距离,直到C形夹头和液压致动器之间的楔形件阻碍唇形物和适配件进一步的收缩为止,由此,将楔形件锁定在位并保持引起应力的力,该力趋于使唇形物和适配件朝向彼此移动。0018本发明的另一实施例特别适用于吊铲抓斗挖掘设备重的吊铲抓斗。因此,该实施例提供一种连接结构,其用来牢固地将可拆卸地在其前端承载可更换的挖掘齿的适配件固定到挖掘容器例如,吊铲抓斗的唇形物上。所述连接结构具有腿部和唇形物内的大致说明书CN102041825ACN102041828A3/9页8对齐的开口,适配件腿部的配合部分横向于唇形物内的开口,其靠近开口后端并位于开口后端的前面。适配件的前部腿和下部腿相对于唇形物对应的上和下。

27、表面以一定倾斜角度从唇形物的前端附近延伸。于是,唇形物内的开口和适配件腿部内的开口不是毗邻的。施压单元还是较佳地是液压致动器布置在开口内,并构造成有选择地施加和释放大致水平作用力,该力将适配件和唇形物朝向彼此曳拉。楔形件布置在开口内,沿垂直的通常为向下的方向会聚,并设置在液压致动器的倾斜侧较佳地是其前侧和唇形物内开口的垂直前壁之间,并与液压致动器的倾斜侧接触,液压致动器的倾斜侧和唇形物内开口的垂直前壁一起形成接纳楔形件的楔形空间。0019液压致动器具有至少一个动力致动的活塞,活塞可沿大致水平方向通过楔形空间延伸和缩回,以便对适配件的上部腿和下部腿施加大致水平的作用力。这放大了楔形空间的水平范围。

28、,并使适配件的上部腿和下部腿弹性地伸长,这使得腿部处于应力状态中。放置在楔形空间内的楔形件具有选定的水平尺寸,这样,当楔形件插入到楔形空间内同时液压致动器施加水平作用力时,适配件腿处于应力状态中,即使作用在活塞上的压力减小或停止,其仍保持在应力状态中,如以上大致所述,由此,将唇形物和适配件保持在彼此牢固不动的接触中。0020如上所述,施压单元通常是液压致动器,它较佳地包括外壳,外壳沿大致垂直方向延伸穿过适配件和唇形物内开口的至少一部分。该外壳形成内腔,内腔内至少一个且较佳地为两个液压活塞沿着大致水平方向可移动,以使应力构件处于其应力状态中。压力导管从内腔延伸到外壳的垂直端,最好是上端,以使内腔。

29、加压和减压,这使得活塞伸出内腔外和缩回到内腔中。适于连接到加压流体源的压力配件与导管连通,并延伸到外壳外,在该位置金属帽盖住外壳的垂直端例如上端,以便封住压力配件和保护其免遭碎片的侵入,并防止会使配件损坏和使得配件不能工作的重的撞击。帽子可移去地固定到外壳上,最好采用外壳和帽子内的至少一个棘爪构件,以及外壳和帽子中的另一个内的与该棘爪构件协作的下陷。当帽子放置在外壳垂直端上并用选定的力将帽子固定在外壳上时,棘爪构件被弹簧偏置到该下陷内,选定的力使得帽子可从外壳中手动地拆除,以提供通向压力配件的通路。0021为了在帽子使用中变得损坏而不再可手动地拆除的情况下能够拆除该保护帽子,外壳较佳地包括靠近。

30、外壳垂直端例如上端的大致水平定向的支承表面。帽子沿垂直方向延伸穿过该支承表面,并形成靠近该支承表面定位的切口,该切口的形状能与撬挖工具配合,该工具构造成搁置在支承表面上,同时它与缺口配合,使得当帽子被挤压时,可用合适的撬挖工具撬挖将帽子撬挖出外壳。附图说明0022图1示意地示出一挖掘单元,具有前唇形物的挖掘铲斗、层叠在该唇形物上的适配件和挖掘齿固定在该挖掘单元上;0023图2是侧剖视图,示出本发明的液压锁定装置;0024图3是一分解的立体图,单独地示出图2所示液压锁定装置的各部件;0025图4是本发明的液压致动器和其上所用的锯齿状表面的分解立体图;0026图5是处于组装状态的液压致动器的立体图。

31、;0027图6是图5所示液压致动器中所用的活塞的立体图;说明书CN102041825ACN102041828A4/9页90028图7是类似于图2的侧剖立体图,示出本发明的一替代的实施例;0029图8是剖视平面图,沿图7中的线88截取的剖面图;以及0030图9是一侧视剖视图,示出本发明的一特别适用于吊铲抓斗上的替代的实施例。具体实施方式0031参照图1,借助于技术背景中所述,铲斗、铲子或类似工具2下文中有时也简称之为“容器”按传统方式附连到一台挖掘设备4。前唇形物6通常以各种方式中的任何一种单独地附连到铲斗上,但如果需要的话,也可由铲斗本身形成。唇形物形成铲斗的前边缘8。挖掘齿10横贯铲斗的宽度。

32、间隔开,并沿挖掘设备的向前移动方向从唇形物伸出。适配件12插入在各个齿和铲斗唇形物之间。各个适配件具有前端和后部14,挖掘齿通常可更换地附连到该前端,而后部14分别由上部腿和下部腿16、18形成,它们重叠在铲斗唇形物相应的上表面和下表面20、22上,并可滑动到唇形物上。0032铲斗齿经受繁重的磨损和粗糙的操作,因此需要频繁地更换。固定挖掘齿的适配件也经受繁重的磨损和粗糙的操作,因此也需要频繁地更换。为了允许更换适配件,适配件应通过根据本发明构造的连接结构24图1中未示出可松开地固定到铲斗唇形物6上,这将在下面作介绍。0033广泛使用的该类型的连接结构是所谓的WHISTLER连接结构,其使用C形。

33、夹头,该C形夹头延伸穿过适配件的腿部16、18和唇形物6内的对准孔。通过对C形夹头施加水平向后的力,其臂压迫适配件抵靠在唇形物的上和下表面上,由此将它们两个彼此锁定。为了防止锁定松开,可使用各种可松开的锁定装置,它们以一种方式或其它方式使用楔形表面,楔形表面使C形夹头保持配合并将其锁定就位以防止夹头变得松开。0034为使挖掘设备的停工时间保持最少,现有技术的连接结构使用通常能够合理地快速释放而允许更换磨损的适配件的锁定构件。然而,在更换过程中,连接结构的这些部分变得已损坏而必须花相当的成本更换掉。0035现参照图2和3,在一优选实施例中,根据本发明构造的连接结构24将适配件的上部腿和下部腿定位。

34、在唇形物6上,以使唇形物内相应的垂向开口26和28与适配件的腿部彼此叠置。如在行内是众所周知的且已在图中示出的,当唇形物的前部边缘8与适配件配合时,适配件的后端和前端30、32位于唇形物内孔的后端和前端34、36的前面,同时保持延伸通过两个开口的敞开通道,如下文中要描述的那样,连接结构24的各部件插入通过该两个开口。0036C形夹头38具有延伸穿过适配件腿部和唇形物内开口的主体40,以及一对从主体向后延伸的臂42。臂的互相面对的两个表面形成了配合表面44,该配合表面沿向后方向发散,并沿向后方向相对于水平向形成锥度。C形夹头的垂直端最好设置有手把46。0037由于C形夹头处于其松弛不受应力的状态。

35、中,其向后移动,使得C形夹头的臂上的相对的配合表面44配合适配件后部的较佳地稍许倒圆角的边缘48,配合点与配合表面44的相应前端和后端间隔开。边缘48通常由适配件内的孔的后表面30与适配件表面的锥形表面50的相交而形成。锥形表面50较佳地具有大致上与C形夹头臂上的配合表面相同的相对于水平向的倾斜角。0038接下来,施压单元52插入延伸穿过适配件和唇形物的孔内,位于C形夹头的垂直说明书CN102041825ACN102041828A5/9页10前表面54和唇形物内的孔26的前表面36之间。0039现参照图2、4和5,施压单元52较佳地是液压致动器,致动器具有主体58,主体58形成前表面56和后表。

36、面60,前表面56邻靠唇形物内的孔26的前表面36,而后表面60部分地由主体形成,部分地由带有波纹64的板62形成,波纹64沿着水平方向横贯板的宽度延伸,并形成光滑的交替的突脊66和谷68。螺钉70可松开地将板62固定到主体58。由主体58形成的后表面60的部分61相对于板62内的波纹凹陷而光滑,即,没有波纹,在图5中可清楚地看清。0040液压致动器的前表面56平行于唇形物开口26内的前表面36定向,而后表面60沿向下方向朝向C形夹头38的前表面54相对于垂直方向以一定角度会聚,以在沿向下方向会聚的两个表面之间形成楔形空间57。0041主体58在其内侧上形成一对间隔开的圆柱形开口72,它们可移。

37、动地容纳液压活塞76的盘形凸缘74。每个凸缘包括O形环78,当活塞在圆柱形开口内往复运动时,O形环密封住该活塞。拉伸弹簧80具有内部钩子82,其锚固到螺栓84上,该螺栓84横贯形成在下陷86内的圆柱形开口延伸,如图2所示,该下陷86从圆柱形开口的闭合端延伸出来。0042推压件88是活塞76的一体部分,该推压件较佳地具有大致矩形的横截面,并沿向后方向从活塞凸缘74延伸穿过板62内的开口90,并有足够的游隙,以使推压件可往复通过开口。0043液压致动器52还包括高压配件92,其与圆柱形开口72的内部流体连通。当高压液压流体通过连接到高压源的合适的耐压软管未示出施加到该配件上时,目前来说,最好能够施。

38、加至少10,000PSI的压力,活塞76就抵抗弹簧80沿向后方向作用的拉力而移动,于是,推压件88移动通过板62内的开口90朝向C形夹头的前侧54移动。相反,通过减小或完全停止对圆柱形开口72内部施加压力,弹簧80的拉力就将活塞缩回,以使推压件88的端部仅稍许突出,或根本不突出到板内的开口90外。0044液压致动器52穿过唇形物和适配件插入大致对齐的开口26、28,而致动器的前表面56邻靠穿过唇形物的孔的前表面36。致动器本体或外壳58的上端和下端处的凸缘94、96使致动器相对于穿过唇形物的开口26对中。然后,液压压力通过配件92施加到圆柱72内部而向后推动活塞76,直到推压件88端部处的传力。

39、表面98配合C形夹头的前表面54,且具体是配合到位于通过唇形物的孔26内的C形夹头主体40的那部分为止。0045在本发明的目前优选实施例中,为适用于各种大小的铲斗唇形物、适配件和C形夹头的连接结构,液压缸的尺寸应做成使两个活塞76对C形夹头后侧施加约50吨的组合力。该力使最通常使用的C形夹头的主体向后挠曲,这又致使C形夹头的臂42拆除,由此,增加两者之间的距离,并致使活塞的推压件88相对于适配件12后部处的锥形表面50沿向后方向移动C形夹头。0046由于活塞在缸内液压压力产生的施加力的作用力下尽可能远地向后移动,叉形楔楔形件100下落到C形夹头的前表面54和液压致动器52的后表面60之间的楔形。

40、空间57内。0047如图2和3中清楚地所示,楔形的宽度约等于液压致动器本体58的宽度,且该宽度由一对间隔开的腿部102形成,腿部102在其上端处由楔形件的顶部104连结。腿部之间的敞开空间大于推压件88的宽度沿水平方向测量,以使腿部骑跨在推压件上,推压件说明书CN102041825ACN102041828A6/9页11可沿水平方向向后延伸穿过楔形件的厚度。0048楔形件的后表面106是平的,而其前表面108相对于垂直向倾斜,并沿向下方向相对于楔形件的后表面汇聚。还可这样确定其尺寸使楔形件可下落到液压致动器的后表面60和楔形件的前表面54之间的楔形空间57内。此外,楔形件的前表面具有水平延伸的波。

41、纹或锯齿110,其对应于致动器板62内的波纹64。楔形件厚度使楔形件在活塞处于压力下时可下落到楔形空间57内,从而当液压致动器内的压力减小或停止施加时楔形件将不允许C形夹头返回到其不受应力的松弛状态。0049由于致动器52内的活塞76被激励,楔形件100尽可能远地下落到液压致动器和C形夹头的前表面之间的空间内,较佳地是,通过手动尽可能向下推压楔形件的顶部104,直到其搁置在相对于致动器的某一位置上为止,在该位置,楔形件和致动器的波纹表面互相配合,即,一个的突脊配合另一个的谷。相对于C形夹头主体的最大向后挠曲来选择相对的、波纹的表面的相对尺寸,同时将压力施加到液压致动器上,这样,一旦压力释放,C。

42、形夹头的挠曲的主体仅可朝向其松弛状态至多返回其总挠度的一小部分比例,然后其臂牢固地配合,并通过液压致动器外壳58和插入在它们间的楔形件100防止沿向前方向的进一步运动。由此楔形件变得被液压致动器和楔形件上互相配合的波纹锁定在位置内,并防止在垂直地移动穿过唇形物和适配件腿部的孔内。0050以上述方式完成连接24之后,保护的弹性帽,例如,用橡胶等制成未示出可放置在压力配件92的自由端上。另外优选地可将金属盖子图26中未示出放置在致动器52上端处的敞开空间112上。0051当到了需用新的适配件来更换磨损的适配件12的时候,可从配件92顶部拆除上述金属帽和/或橡胶盖子,将耐压软管连接到配件上,如上所述。

43、,结合新的夹头在唇形物上的安装,液压致动器受压而向后移动活塞76并沿向后方向使C形夹头的主体40挠曲。主体沿向后方向的该种挠曲将致动器和夹头的相对表面之间的楔形空间57放大到其原始的最大程度。由此将该楔形件松开而使楔形件和致动器上的相对波纹变得脱离。这允许将楔形件手动拉出楔形空间57外。0052只要简单地对致动器施加压力就可快速地完成连接结构24的这种打开,并对C形夹头、楔形件或液压致动器不造成损坏,因为这三个部件之间实施了完全相对运动,同时,激励的活塞74使楔形空间57保持足够地宽而允许楔形件无需锤子敲击就可滑进和滑出开口,以及任何两个或多个零件之间的螺钉等的嘎吱嘎吱的转动运动。0053因此。

44、,尽管连接结构的初始成本,尤其是施压单元的成本,例如,包括液压致动器,大于许多现有技术连接结构的初始成本,但本发明的连接结构可设定和释放得远快得多,该快得多的速度大大地降低了挖掘设备为更换容器唇形物上的适配件所需的停工时间,这在本质上自行地提供了很大的成本节约。另外很大的成本节约来源于形成该连接结构的三个主要部件的再使用性。0054现参照图7和8,在本发明的一个替代实施例中,在例如液压致动器52的施压单元和楔形100之间没有水平的波纹。在该实施例中,对应于图26中所示的锯齿64的水平波纹114形成在C形夹头38的前表面54上以及面对它的楔形件100的侧面上,如图7所示。C形夹头的前表面54和楔。

45、形件的匹配表面都是垂直定向。楔形件100的前表面116沿着相对于其面向C形夹头前表面54的一侧的向下方向呈锥形,该楔形件设置在由C形夹头前表说明书CN102041825ACN102041828A7/9页12面与液压单元的向下汇聚但平坦表面118形成的楔形空间内。0055为了固定如图7所示的连接结构24,如上所述地将C形夹头38插入到开口26、28内,以使其臂42接触适配件的配合表面44。液压致动器定位在唇形物和适配件内的重叠孔26、28的自由端处,楔形件100插入在C形夹头前表面54和液压致动器的锥形后表面118之间楔形空间图7中未单独加以附图标记内。楔形件放置成使其锯齿114面向C形夹头前表。

46、面54上的对应锯齿。0056此后,将诸如软管未示出那样的液压导管连接到压力配件92,而液压致动器的活塞76被激励而沿水平向后方向移动,直到活塞配合C形夹头的主体并如上所述地施加预应力,由此,使C形夹头弹性地变形,该变形能使它沿向后方向进一步推压到适配件的斜坡的配合表面50上。当活塞被激励时,楔形件100可手动地被下推到C形夹头的前表面和液压致动器之间放大的楔形空间内,此后,液压活塞上的压力被释放。一旦压力释放,弹性变形的C形夹头朝向其松弛的状态返回一短距离,但通过处于预应力状态下的楔形件100仍保持锁定在位置内,在预应力状态下,C形夹头继续施加曳拉唇形物6和适配件12朝向彼此的力,还继续如上所。

47、述地牢固地配合适配件。0057为了松开连接,再次激励液压致动器,充分地放宽C形夹头和液压致动器之间的楔形空间,以便可手动地拉出楔形件100。此后,一旦液压致动器减压,C形夹头就返回到其松弛的无应力的位置,能拉出C形夹头和液压致动器,以便用新的适配件更换旧的适配件,如以上详细地所描述的。0058图7所示液压致动器52的内部部件的结构细节前面已经描述过了,在此不再重复。只要陈述以下的情况就足够了液压致动器的内部较佳地具有两个间隔开的活塞76,它们通过张拉弹簧图7中未示出拉入到缩回的位置内。一旦将加压流体引入到液压致动器内,活塞76就沿向后方向强制与C形夹头38的前表面54配合,而对C形夹头施加预应。

48、力,并使适配件与C形夹头的臂42配合。0059本发明的一个重要特征在于,可容易地施加和释放所述连接结构,而不会损坏挖掘设备正常使用期间未经受磨损和撕扯的那些零件。对于连接结构的每次施加或释放,必须使液压致动器内部加压和减压。加压的流体通过合适的导管和内接头92供应到致动器内部。0060为了便于放置和抽出液压致动器,并能够更换在挖掘设备正常使用期间可能变得损坏的零件,致动器的上端最好部分地由顶部板120形成,该板120具有一对间隔开的水平的网状部分122。顶部板形成致动器主体的最上端。压力配件92包括细长的直径括大的螺纹管形延伸部分124,该部分延伸穿过顶部板120的上部水平网状物122内的敞开。

49、孔,并与液压致动器主体部分126内的螺纹孔螺纹地啮合。压力配件包括方便的六角形头,其可用来将配件的螺纹端旋入到主体部分内的螺纹孔中,由此同时地将顶板129固定就位,并将压力配件92安装在液压致动器主体部分126上。0061压力配件92延伸到液压致动器的敞开端112仅在图2中示出内的部分被一帽子128保护起来,防止受污染和损坏,该帽子是强度高的较佳地是大致实体的矩形金属例如,钢的帽子,帽子128基本上是具有中心钻孔130的实体钢块,中心钻孔130构造成完全地将压力配件的内接头端部容纳在其中,总地如图7所示,压力流体通过该压力配件供应到液压致动器的内腔。较佳地,压力配件和中心孔130周围壁之间的空。

50、间可接纳弹性体说明书CN102041825ACN102041828A8/9页13的套筒图中未示出,其贴切地但可拆除地在压力配件的内接头上滑动,或如图8中所示,以其它方式填充内接头周围的环形空间,以保持远离污染物。0062为了手工可拆除地将帽子128固定到液压致动器52,弹簧偏置的棘爪球132合适地安装在帽120内,使球略微地突出超过帽子面向致动器顶板120的竖立壁134的一侧。壁134对应地具有间隔开的下陷136,用来接纳弹簧偏置的球132。0063帽子128和液压致动器52的匹配表面,尤其是由液压致动器顶板120形成的匹配表面,它们的尺寸应能使帽子贴切地配合但又容易地可移动到敞开端112如图。

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