Узел зуба землеройного рабочего органа с коронкой и адаптером

Узел зуба землеройного рабочего органа с коронкой и адаптером

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится в целом к землеройным машинам с землеройными рабочими органами, в частности, к узлам землеройных зубьев со сменными коронками и адаптерами, прикрепляемыми к передней или базовой кромке таких землеройных рабочих органов.

Известные землеройные машины используются для внедрения в грунт или породу и перемещения измельченного материала с одного места на другое на рабочем участке. Эти машины и оборудование, как правило, включают в себя кузов с двигателем и задними колесами, гусеницами или аналогичными компонентами, приводимыми двигателем, а также расположенной на определенной высоте кабиной оператора. Кроме того, такие машины и оборудование включают в себя шарнирно-сочлененные манипуляторы или другие рычажные системы, такие как Z-образный механизм навески ковша, для манипулирования одним или несколькими рабочими органами машины. Рычажные механизмы могут поднимать, опускать и поворачивать рабочие органы для их внедрения в грунт или другой обрабатываемый материал желаемым образом. При проведении землеройных работ в качестве рабочих органов машин или другого оборудования являются ковши со скошенной кромкой или пластиной на базовой кромке для перемещения или выемки грунта или другого рабочего материала.

Для упрощения процесса землеройных работ и увеличения срока службы рабочего органа на его базовой кромке располагают несколько узлов зубьев, которые прикрепляют к поверхности рабочего органа. Эти узлы зубьев выступают вперед от базовой кромки и являются первой точкой контакта и проникновения в обрабатываемый материал, и служат для уменьшения степени износа базовой кромки. При такой конфигурации узлы зубьев подвержены износу и ломаются в результате повторяющегося взаимодействия с обрабатываемым материалом. В конечном счете, узлы зубьев должны быть заменены, но сам рабочий орган остается годным к эксплуатации на протяжении многих циклов замены узлов зубьев. В зависимости от различных способов применения и обрабатываемого материала для оборудования, также может быть желательно изменять тип или форму узлов зубьев, с тем, чтобы использовать рабочий орган наиболее эффективно.

Во многих исполнениях установку и замену узлов зубьев можно упростить, если использовать узлы зубьев, представляющие собой двухкомпонентные системы. Такая система может включать в себя адаптер, прикрепляемый к базовой кромке рабочего органа, землеройную коронку, прикрепляемую к адаптеру, и фиксирующее устройство, служащее для прикрепления коронки к адаптеру во время использования. Адаптер может привариваться, крепиться с помощью болтов или каким-либо иным способом к базовой кромке, а затем на адаптере можно устанавливать коронку и прикреплять ее с помощью фиксирующего устройства. Коронка воспринимает большую часть ударных и абразивных нагрузок, возникающих при взаимодействии с обрабатываемым материалом, и поэтому изнашивается быстрее и выходит из строя чаще, чем адаптер. Следовательно, на адаптере можно установить несколько коронок, которые износятся и будут заменены, прежде чем станет необходимо заменить сам адаптер. В конце концов, адаптер может износиться и потребовать замены, прежде чем износится базовая кромка рабочего органа.

Один из способов выполнения зуба ковша экскаватора раскрывается в патенте США №4,949,481 (Fellner). Данный зуб ковша экскаватора имеет вогнутую верхнюю поверхность и выпуклую нижнюю поверхность, которые пересекаются, образую переднюю режущую кромку. Боковые стенки, соединяющие две вышеуказанные поверхности, являются вогнутыми и имеют форму плужного отвала. В задней части зуба предусмотрен крепежный узел для установки зуба для земляных работ на ковше. Нижняя поверхность зуба постепенно расширяется в направлении от передней режущей кромки к задней части, в то время как его верхняя поверхность сначала сужается, а затем расширяется в направлении от передней режущей кромки к задней части. В задней части зуба расположена полость, в которую входит хвостовик; верхняя и нижняя стенки этой полости сходятся по мере ее углубления в тело зуба, в результате чего полость имеет треугольную или клиновидную форму поперечного сечения.

Способ исполнения зуба ковша погрузчика раскрывается в патенте США №5,018,283 (Fellner). Зуб ковша погрузчика имеет вогнутую верхнюю поверхность и нижнюю поверхность с плоской передней частью и выпуклой задней частью. Плоская передняя часть и верхняя поверхность пересекаются, образуя переднюю режущую кромку. Боковые стенки, соединяющие две вышеуказанные поверхности, являются вогнутыми и имеют форму плужного отвала. В задней части зуба предусмотрен крепежный узел для установки данного зуба на ковше. Нижняя поверхность зуба постепенно сужается в направлении от передней режущей кромки к задней части, в то время как его верхняя поверхность сначала сужается, а затем расширяется в направлении от передней режущей кромки к задней части. В задней части зуба расположена полость, в которую вставляется хвостовик; нижняя стенка этой полости расширяется по мере углубления в тело зуба, в то время как первая часть верхней стенки расширяется практически параллельно нижней стенке, а вторая часть расположена под углом в нижней части и расширяется в направлении к закругленной передней части.

В патенте США №2,982,035 (Stephenson) раскрывается способ исполнения зуба ковша экскаватора с адаптером, прикрепляемым к передней кромке ковша, и коронкой, прикрепляемой к адаптеру. Нижняя и верхняя поверхности коронки сходятся в одну сравнительно острую точку; при этом коронка имеет горизонтальную плоскость симметрии. Верхняя и нижняя поверхности адаптера имеют утопленные центральные части, при этом передняя поверхность верхней центральной части вертикально отклоняется от плоскости симметрии и образует закругленную переднюю поверхность адаптера. Внутри коронки имеются соответствующие плоские поверхности, контактирующие с центральными поверхностями адаптера, а также передние поверхности, отклоняющиеся от плоскости симметрии по мере их приближения к передней поверхности; при этом, когда детали надлежащим образом собраны, одна из передних поверхностей коронки упирается в переднюю поверхность адаптера.

Как уже указывалось выше, рабочие органы могут использоваться для выполнения многих различных видов работ с различными условиями эксплуатации. При выполнении погрузочных работ, нижняя поверхность и базовая кромка ковша, установленного в передней части колесного или гусеничного погрузчика, перемещается по грунту и врезается в грунт или кучу обрабатываемого материала, после чего машина перемещается вперед. Силы, действующие на узел зуба при внедрении ковша в кучу, заставляют коронку взаимодействовать с соответствующим адаптером. После этого ковш поднимают, отводят назад с поднятым обрабатываемым материалом, и погрузчик перемещается и выгружает данный материал в другом месте. При подъеме ковша в обрабатываемом материале сила действует вертикально вниз на узел зуба. Вследствие комбинированного воздействия срезания обрабатываемого материала и внедрения в него, в также других операций, при которых нижняя поверхность испытывает изнашивающее воздействие из-за более частого взаимодействия с обрабатываемым материалом, износ передней части и нижней поверхности коронки и адаптера является более высоким. При износе материала на передней части коронки ее заостренная передняя часть превращается в округлую, тупую поверхность, различие между которыми аналогично различию между вытянутыми пальцами кисти руки и рукой, сжатой в кулак. Имеющая такую форму изношенная коронка менее эффективна при проведении землеройных работ, при перемещении погрузчика вперед, хотя коронка все еще может иметь достаточно материала для использования на рабочем органе в течение определенного времени до ее замены.

При проведении экскаваторных работ, а также других видов работ, при которых происходит износ верхних поверхностей, износ верхней поверхности происходит быстрее вследствие более частого взаимодействия с обрабатываемым материалом; кроме того, ковш внедряется и проходит сквозь грунт или другой материал под разными углами, а не так, как это происходит при операциях, изнашивающих нижнюю поверхность, например, при описанной выше работе погрузчика, и, таким образом, износ узлов зубьев происходит по-другому. Экскаваторное устройство, например, экскаватор с обратной лопатой, сначала вводит в обрабатываемый материал базовую кромку и зубья, расположенные практически перпендикулярно относительно поверхности материала, и, как правило, вводит их в материал путем перемещения вниз. После начального проникновения в материал механический рычаг разрывает его и захватывает ковшом порцию материала путем подтягивания ковша назад к экскаватору и поворота ковша внутрь, чтобы загрузить материал в ковш. Такое сложное движение ковша вызывает износ коронки узла зуба при вертикальном перемещении вниз, когда на коронку воздействует сила, заставляющая его взаимодействовать с адаптером. После начального внедрения ковш подтягивается назад к экскаватору и поворачивается, совершая зачерпывающее движение, чтобы захватить порцию материала и начать загрузку рабочего органа. Во время данного движения силы действуют в направлении, сначала практически перпендикулярном верхней поверхности узла зуба, и материал проходит над верхней поверхностью зуба и вокруг нее, приводя к износу верхней поверхности. По мере поворачивания и протягивания рабочего органа сквозь слой материала, усилия и материал воздействуют на коронку зуба, вызывая ее износ. Как и в случае с узлами зубьев погрузчика, узлы зубьев экскаватора изнашиваются, приобретая менее эффективные формы после многократного взаимодействия с загружаемым материалом, но все же сохраняют достаточное количество материала для продолжения работы без замены. В связи с этим, существует необходимость разработки усовершенствованных конструкций узла зуба для рабочих органов погрузчика и экскаватора, в которых износ материала и изменение формы коронки при врезании в материал происходили бы более эффективно вплоть до того момента, когда возникнет необходимость ее замены.

Согласно одному аспекту, предметом настоящего изобретения является землеройная коронка узла зуба для базовой кромки землеройного рабочего органа, узел зуба которого содержит адаптер, служащий для крепления к базовой кромке землеройного рабочего органа и содержащий выступающую вперед головку адаптера. Землеройная коронка может содержать задний торец, верхнюю внешнюю поверхность и нижнюю внешнюю поверхность, отходящие вперед от заднего торца и соединяющиеся на передней кромке, расположенные напротив друг друга боковые внешние поверхности, проходящие вверх от нижней внешней поверхности к верхней внешней поверхности, и внутреннюю поверхность, уходящую внутрь землеройной коронки от заднего торца и образующую полость внутри землеройной коронки; внутренняя полость коронки имеет форму, соответствующую форме головки адаптера, чтобы головка адаптера могла входить в нее. Внутренняя поверхность может включать в себя нижнюю внутреннюю поверхность, проходящую внутрь от заднего торца и расположенную приблизительно перпендикулярно заднему торцу землеройной коронки, переднюю внутреннюю поверхность, верхнюю внутреннюю поверхность, содержащую первую опорную часть рядом с передней внутренней поверхностью и вторую опорную часть рядом с задним торцом землеройной коронки, и промежуточную часть, которая соединяет первую и вторую опорные части, причем расстояние между первой опорной частью и нижней внутренней поверхностью меньше, чем расстояние между второй опорной частью и нижней внутренней поверхностью; внутренняя поверхность включает в себя также противоположные боковые внутренние поверхности, поднимающиеся вверх от нижней внутренней поверхности в верхней внутренней поверхности.

Согласно еще одному аспекту, предметом настоящего изобретения является также адаптер узла зуба для базовой кромки землеройного рабочего органа. Адаптер может содержать отходящую назад верхнюю планку и отходящую назад нижнюю планку с верхней поверхностью, между которыми имеется паз, в который входит базовая кромка землеройного рабочего органа; кроме того, адаптер может содержать выступающую вперед головку адаптера. Головка адаптера может содержать нижнюю поверхность, выступающую вперед относительно верхней и нижней планок, переднюю поверхность, верхнюю поверхность с первой опорной поверхностью рядом с передней поверхностью и второй опорной поверхностью рядом с верхней и нижней планками, и промежуточной поверхностью, соединяющей первую и вторую опорные поверхности, причем расстояние между первой опорной поверхностью и нижней поверхностью меньше, чем расстояние между второй опорной поверхностью и нижней поверхностью; головка адаптера содержит также противоположные боковые поверхности, проходящие вверх от нижней поверхности к верхней поверхности.

Остальные аспекты настоящего изобретения раскрыты в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг. 1 - изометрическое изображение ковша погрузчика с узлами зубьев в соответствии с настоящим изобретением, прикрепленными к базовой кромке ковша;

Фиг. 2 - изометрическое изображение ковша экскаватора с узлами зубьев в соответствии с настоящим изобретением, прикрепленными к базовой кромке ковша;

Фиг. 3 - изометрическое изображение узла зуба согласно настоящему изобретению;

Фиг. 4 - вид сбоку узла зуба, показанного на Фиг. 3;

Фиг. 5 - изометрическое изображение адаптера узла зуба, показанного на Фиг. 3;

Фиг. 6 - вид сбоку показанного на Фиг. 5 адаптера, прикрепленного к базовой кромке рабочего органа;

Фиг. 7 - вид в плане адаптера, показанного на Фиг. 5;

Фиг. 8 - вид снизу адаптера, показанного на Фиг. 5;

Фиг. 9 - вид в разрезе по линии 9-9 на Фиг. 7 адаптера, показанного на Фиг. 5;

Фиг. 10 - изометрическое изображение коронки узла зуба, показанного на Фиг. 3;

Фиг. 11 - вид сбоку коронки, показанной на Фиг. 10;

Фиг. 12 - вид в плане коронки, показанной на Фиг.10;

Фиг. 13 - вид снизу коронки, показанной на Фиг. 10;

Фиг. 14 - вид спереди коронки, показанной на Фиг. 10;

Фиг. 15 - вид в разрезе по линии 15-15 на Фиг. 12 коронки, показанной на Фиг. 10;

Фиг. 16 - вид в разрезе по линии 16-16 на Фиг. 14 коронки, показанной на Фиг. 10;

Фиг. 17 - вид сзади коронки, показанной на Фиг. 10;

Фиг. 18 - изометрическое изображение альтернативного варианта исполнения коронки для узла зуба согласно настоящему изобретению;

Фиг. 19 - вид в плане коронки, показанной на Фиг. 18;

Фиг. 20 - вид спереди коронки, показанной на Фиг. 18;

Фиг. 21 - вид сбоку коронки, показанной на Фиг. 18;

Фиг. 22 - вид в разрезе по линии 22-22 на Фиг. 19 коронки, показанной на Фиг. 18;

Фиг. 23 - изометрическое изображение альтернативного варианта исполнения адаптера для узла зуба согласно настоящему изобретению;

Фиг. 24 - вид сбоку адаптера, показанного на Фиг. 23;

Фиг. 25 - вид в разрезе по линии 25-25 на Фиг. 24 адаптера, показанного на Фиг. 24;

Фиг. 26 - изометрическое изображение альтернативного варианта исполнения коронки для узла зуба согласно настоящему изобретению;

Фиг. 27 - вид сбоку коронки, показанной на Фиг. 26;

Фиг. 28 - вид спереди коронки, показанной на Фиг. 26;

Фиг. 29 - вид в плане коронки, показанной на Фиг. 26;

Фиг. 30 - вид в разрезе по линии 30-30 на Фиг. 29 коронки, показанной на Фиг. 26;

Фиг. 31 - изометрическое изображение еще одного альтернативного варианта исполнения коронки для узла зуба согласно настоящему изобретению;

Фиг. 32 - вид сбоку коронки, показанной на Фиг. 31;

Фиг. 33 - вид спереди коронки, показанной на Фиг. 31;

Фиг. 34 - вид спереди коронки, показанной на Фиг. 31, с частично приподнятой передней кромкой, для того, чтобы показать нижнюю внешнюю поверхность;

Фиг. 35 - вид сзади коронки, показанной на Фиг. 31;

Фиг. 36 - вид в разрезе по линии 36-36 на Фиг. 35 коронки, показанной на Фиг. 31;

Фиг. 37 - изометрическое изображение дополнительного альтернативного варианта исполнения коронки для узла зуба согласно настоящему изобретению;

Фиг. 38 - вид в плане коронки, показанной на Фиг. 37;

Фиг. 39 - вид спереди коронки, показанной на Фиг. 37;

Фиг. 40 - вид сбоку коронки, показанной на Фиг. 37;

Фиг. 41 - вид в разрезе по линии 41-41 на Фиг. 39 коронки, показанной на Фиг. 37;

Фиг. 42 - изометрическое изображение зуба для работ с ускоренным износом верхней поверхности согласно настоящему изобретению;

Фиг. 43 - вид спереди зуба, показанного на Фиг. 42;

Фиг. 44 - вид сбоку зуба, показанного на Фиг. 42;

Фиг. 45 - вид в плане зуба, показанного на Фиг. 42;

Фиг.46 - изометрическое изображение зуба для работ с ускоренным износом нижней поверхности согласно настоящему изобретению;

Фиг. 47 - вид спереди зуба, показанного на Фиг. 46;

Фиг. 48 - вид сбоку зуба, показанного на Фиг. 46;

Фиг. 49 - вид в плане зуба, показанного на Фиг. 46;

Фиг. 50 - вид в разрезе по линии 50-50 узла зуба, показанного на Фиг. 3, с коронкой, показанной на Фиг. 16, установленной на адаптере, показанном на Фиг. 6;

Фиг. 51 - вид в разрезе узла зуба, показанного на Фиг. 50, с коронкой, смещенной вперед вследствие допусков в фиксирующем устройстве;

Фиг. 52(a)-(f) - схематические изображения последовательности положений узла зуба, показанного на Фиг. 3, при захвате материала рабочим органом экскаватора;

Фиг. 53 - вид в разрезе показанного на Фиг. 50 узла зуба с удаленной штриховкой, показывающий направление силы, действующей на узел зуба, когда рабочий орган экскаватора находится в положении, показанном на Фиг. 52(a);

Фиг. 54 - вид в разрезе представленного на Фиг. 53 узла зуба, показывающий направление силы, действующей на узел зуба, когда рабочий орган экскаватора находится в положении, показанном на Фиг. 52(c);

Фиг. 55 - увеличенное изображение узла зуба, показанного на Фиг. 54, демонстрирующее силы, действующие на головку адаптера и поверхности внутренней полости коронки;

Фиг. 56 - вид в разрезе представленного на Фиг. 53 узла зуба, показывающий направление силы, действующей на узел зуба, когда рабочий орган экскаватора находится в положении, показанном на Фиг. 52(e);

Фиг. 57 - вид в плане альтернативного варианта исполнения узла зуба согласно настоящему изобретению;

Фиг. 58 - вид спереди узла зуба, показанного на Фиг. 57;

Фиг. 59 - вид в разрезе узла зуба, состоящего из адаптера, показанного на Фиг. 23, и коронки, показанной на Фиг. 26, демонстрирующий силу, действующую на узел зуба при входе рабочего органа погрузчика в кучу обрабатываемого материала;

Фиг. 60 - вид в разрезе показанного на Фиг. 59 узла зуба, когда узел зуба и рабочий орган направлены слегка вверх, иллюстрирующий силы, действующие на узел зуба при поднятии рабочего органа погрузчика вверх и его перемещении сквозь кучу обрабатываемого материала;

Фиг. 61 - увеличенное изображение узла зуба, показанного на Фиг. 60, демонстрирующее силы, действующие на головку адаптера и поверхности внутренней полости коронки;

Фиг. 62 - вид сбоку узла зуба, показанного на Фиг. 3;

Фиг. 63 - вид в разрезе по линии 63-63 узла зуба, показанного на Фиг. 62;

Фиг. 64 - вид в разрезе по линии 64-64 узла зуба, показанного на Фиг. 62;

Фиг. 65 - вид в разрезе по линии 65-65 узла зуба, показанного на Фиг. 62;

Фиг. 66 - вид в разрезе по линии 66-66 узла зуба, показанного на Фиг. 62;

Фиг. 67 - вид в разрезе по линии 67-67 узла зуба, показанного на Фиг. 62;

Фиг. 68 - вид в разрезе по линии 68-68 узла зуба, показанного на Фиг. 62

Фиг. 69 - вид сбоку узла зуба, содержащего адаптер, показанный на Фиг. 23, и коронку, показанную на Фиг. 26;

Фиг. 70 - вид в разрезе по линии 70-70 узла зуба, показанного на Фиг. 69;

Фиг. 71 - вид в разрезе по линии 71-71 узла зуба, показанного на Фиг. 69;

Фиг. 72 - вид в разрезе по линии 72-72 узла зуба, показанного на Фиг. 69;

Фиг. 73 - вид в разрезе по линии 73-73 узла зуба, показанного на Фиг. 69;

Фиг. 74 - вид в разрезе по линии 74-74 узла зуба, показанного на Фиг. 69;

Фиг. 75 - вид в разрезе по линии 75-75 узла зуба, показанного на Фиг. 69.

В приведенном ниже описании рассматриваются многочисленные различные варианты осуществления данного изобретения, однако следует учесть, что объем правовой охраны изобретения определяется формулой изобретения. Данное подробное описание изобретения следует понимать лишь как приводимое в качестве примера и не охватывающее все возможные варианты осуществления настоящего изобретения. Могут быть реализованы многочисленные различные альтернативные варианты осуществления изобретения, в которых могут использоваться как существующие в данный момент технологии, так и технологии, разработанные после даты подачи заявки, при условии, что они будут охватываться объемом притязаний настоящего изобретения.

Также следует понимать, что если только значение какого-либо термина не устанавливается специально с помощью выражения "в настоящем описании термин "_" используется для обозначения…" или какого-либо другого аналогичного выражения, то это значит, что значение данного термина не ограничивается прямо или косвенно, и его можно интерпретировать согласно его обычному или общему значению, и такой термин не следует толковать как ограниченный на основе любой формулировки, приведенной в каком-либо разделе данного патента, кроме формулы изобретения. Любой термин, используемый в формуле изобретения, приведенной в конце данного патента, используется в настоящем описании в единственном значении, что сделано лишь с целью обеспечения ясности, чтобы не путать читателя, и не предполагается, прямо или косвенно, что значение данного термина ограничивается лишь этим единственным значением. И, наконец, если только упоминаемый в формуле элемент не определяется с помощью термина "средство" и указания выполняемой им функции, без указания какой-либо конкретной конструкции, то не подразумевается, что объем притязаний по данному элементу формулы определяется разделом 35 Кодекса законов США, § 112, абзац 6.

На Фиг. 1 показан рабочий орган для работы в условиях повышенного износа нижней поверхности, например, на погрузчике, выполненный в виде узла 1 ковша погрузчика, содержащего все элементы настоящего изобретения. Узел 1 ковша погрузчика содержит ковш 2, частично показанный на Фиг. 1. Ковш 2 используется на погрузчике для выемки материала определенным способом. Узел 1 ковша может включать в себя пару расположенных напротив друг друга кронштейнов 3, на которых могут быть установлены защитные угловые накладки 4. Кроме того, узел 1 ковша также может содержать ряд узлов 5 защиты кромки, устанавливаемых между узлами зубьев 10 согласно настоящему изобретению, причем при этом узлы 5 защиты кромки и узлы зубьев размещаются вдоль базовой кромки 18 ковша 2. На Фиг. 2 показан рабочий орган для работы с ускоренным износом верхней поверхности, например, в составе экскаватора, в форме узла 6 ковша экскаватора. Узел 6 ковша экскаватора содержит ковш 7 с защитными угловыми накладками 4, прикрепленными с обеих сторон, и несколькими узлами зубьев 10, прикрепленными на базовой кромке 18 ковша 7. В настоящем патенте описываются различные варианты исполнения узлов зубьев, которые могут использоваться в условиях работы с ускоренным износом нижней и верхней поверхностей. Даже если какой-либо конкретный вариант исполнения узла зуба или его компонента описывается с точки зрения его применения для работ с ускоренным износом нижней или верхней поверхностей, специалисты в данной области поймут, что описываемые узлы зубьев не ограничиваются конкретным способом применения, и могут быть взаимозаменяемыми, т.е. применяться для рабочих органов, предназначенных для различных условий работы, и такая взаимозаменяемость предусматривается заявителями для узлов зубьев согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 3 и 4 представлен вариант исполнения узла зуба 10 согласно настоящему изобретению, который может использоваться в рабочих органах для землеройных работ, в частности, для проведения землеройных работ с ускоренным износом верхней поверхности. Узел зуба 10 может использоваться на землеройных рабочих органах многих типов, имеющих базовую кромку 18. Узел зуба 10 содержит адаптер 12, прикрепляемый к базовой кромке 18 рабочего органа 1, 6 (см. Фиг. 1, 2 соответственно), и коронку 14, прикрепляемую к адаптеру 12. Узел зуба 10 также содержит фиксирующее устройство (не показано), служащее для фиксации коронки 14 на адаптере 12. В фиксирующем устройстве могут использоваться элементы адаптера 12 и коронки 14, такие как удерживающие отверстия 16 в боковых сторонах коронки 14, но специалистам в данной области техники должно быть ясно, что многие альтернативные фиксирующие устройства могут быть использованы в узлах зубьев 10 согласно настоящему изобретению, и узлы зубьев 10 не ограничиваются каким-либо конкретным фиксирующим устройством (устройствами). Как показано на Фиг. 4, прикрепленная к адаптеру 12 коронка 14 может выступать вперед от базовой кромки 18 рабочего органа 1, 6 для начального взаимодействия с обрабатываемым материалом (не показан).

Адаптер для рабочих органов, работающих в условиях ускоренного износа верхней поверхности (Фиг. 5-9)

Вариант исполнения адаптера 12 более подробно показан на Фиг. 5-9. Как видно на Фиг.5, адаптер 12 может включать в себя заднюю часть 19, содержащую верхнюю планку 20 и нижнюю планку 22, промежуточную часть 24 и головку 26, расположенную в передней части адаптера, что показано с помощью скобок. Верхняя планка 20 и нижняя планка 22 могут образовывать между собой паз 28, как это показано на Фиг. 6, в который входит базовая кромка 18 рабочего органа 1, 6. Верхняя планка 20 может иметь нижнюю поверхность 30, обращенную к верхней поверхности 32 базовой кромки 18 и находящуюся рядом с ней, а нижняя планка 22 может иметь верхнюю поверхность 34, обращенную к нижней поверхности 36 базовой кромки 18 и контактирующую с ней.

Адаптер 12 можно фиксировать на месте на базовой кромке 18 рабочего органа 1, 6 путем крепления верхней планки 20 и нижней планки 22 к базовой кромке 18 с помощью любого способа или механизма, известного специалистам в данной области техники. В одном из вариантов осуществления изобретения в планках 20, 22 и в базовой кромке 18 могут быть выполнены соответствующие отверстия (не показаны) в которые вставляются крепежные элементы (не показаны), такие как болты или винты, служащие для удержания адаптера 12 на месте. В качестве варианта, верхняя и нижняя планки 20, 22 могут быть приварены к соответствующим верхней и нижней поверхностям 32, 36 базовой кромки 18, таким образом, чтобы адаптер 12 и базовая кромка 18 не могли перемещаться относительно друг друга в процессе работы. Для уменьшения влияния сварных швов на верхней и нижней поверхностях на прочность металла базовой кромки 18, форму планок 20, 22 можно выполнять различной, чтобы свести к минимуму перекрытие сварных швов, выполняемых на верхней и нижней поверхностях 32, 36 базовой кромки 18. Как видно из Фиг. 7 и 8, внешняя кромка 38 верхней планки 20 может иметь форму, отличающуюся от формы внешней кромки 40 нижней планки 22, так, что верхняя планка 20, в целом, может быть короче и шире, чем нижняя планка 22. Помимо преимуществ по сохранению прочности, дополнительная длина нижней планки может создавать увеличенное количество подверженного износу материала на нижней поверхности 36 базовой кромки 18 рабочего органа 1, 6. Кроме того, верхняя планка 20 может быть толще, чем нижняя планка 22, что делается с целью обеспечения большего количества подверженного износу материала на верхней поверхности адаптера 12, где может иметь место более значительное абразивное воздействие при выполнении работ с ускоренным износом верхней поверхности.

Специалистам в данной области техники будет ясно, что другие способы крепления адаптера 12 также могут применяться в качестве альтернативы способу крепления с помощью верхней и нижней планок 20, 22, показанному на чертежах и описанному выше. Например, в задней части адаптера 12 может быть выполнена лишь одна верхняя планка 20, без нижней планки 22, и крепление адаптера 12 к верхней поверхности 32 базовой кромки 18 может осуществляться с помощью данной верхней планки 20. И, наоборот, в задней части адаптера 12 может быть выполнена лишь нижняя планка 22, без верхней планки 20, и крепление адаптера 12 может осуществляться путем крепления нижней планки 22 адаптера 12 к нижней поверхности 36 базовой кромки 18. В качестве еще одного варианта, в задней части адаптера 12 может быть выполнена лишь одна центральная планка, которую можно вставлять в предусмотренный для этого паз на базовой кромке 18 рабочего органа 1, 6. Для специалистов в данной области будут очевидны и другие возможные способы крепления адаптера, рассматриваемые авторами как используемые в конструкции узла зуба согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 5 показано, что промежуточная часть 24 адаптера 12 является переходным участком между планками 20, 22 и головкой 26, выступающей наружу от переднего края адаптера 12. Головку 26 вставляют в соответствующую внутреннюю полость 120 (Фиг. 16), выполненную в коронке 14, как будет более подробно описано ниже. Как показано на Фиг. 5 и 6, головка 26 может иметь нижнюю поверхность 42, верхнюю поверхность 44, расположенные напротив друг друга боковые поверхности 46, 48 и переднюю поверхность 50. Нижняя поверхность 42 обычно может быть плоской и отклоненной вверх относительно верхней поверхности 34 нижней планки 22 и, соответственно, нижней поверхности 36 базовой кромки 18. Величина угла отклонения 6 нижней поверхности 42 составляет приблизительно 5° относительно продольной оси "А", определяемой поверхностью сопряжения с базовой кромкой какой-либо из планок 20, 22 адаптера 12, такой как верхняя поверхность 34 нижней планки 22, как показано на чертеже. В зависимости от варианта исполнения, угол отклонения 5 нижней поверхности 42 может быть дополнительно увеличен на 1°-3° с целью упрощения процесса снятия адаптера 12 с заливочной формы или кокиля, в котором изготовляется адаптер 12, и вставки головки 26 во внутреннюю полость 120 коронки 14 (см. Фиг. 16).

Верхняя поверхность 44 головки 26 может выполнять роль опоры для коронки 14 при использовании рабочего органа 1, 6, а также для удержания коронки 14 на головке 26 при воздействии нагрузок от обрабатываемого материала. Верхняя поверхность 44 может включать в себя первую опорную поверхность 52, расположенную рядом с передней поверхностью 50, промежуточную наклонную поверхность 54, проходящую назад от первой опорной поверхности 52 к промежуточной части 24, и вторую опорную поверхность 56, расположенную между промежуточной поверхностью 54 и пересечением с промежуточной частью 24 адаптера 12. Каждая из поверхностей 52, 54, 56, как правило, может быть плоской, но они могут быть отклонены на определенные углы относительно друг друга. В рассматриваемом варианте исполнения первая опорная поверхность 52 может проходить практически параллельно нижней поверхности 42 и может иметь угол конусности отливки относительно нижней поверхности 42 для облегчения ее выемки из заливочной формы или кокиля. Вторая опорная поверхность 56 также может быть ориентирована параллельно нижней поверхности 42 и первой опорной поверхности 52. Далее, вторая опорная поверхность 56 адаптера 12 может быть расположена на большем удалении от продольной оси "А", чем первая опорная поверхность 52. Промежуточная поверхность 54 проходит от задней кромки 52а первой опорной поверхности 52 до передней кромки 56а второй опорной поверхности 56, причем расстояние между промежуточной поверхностью 54 и нижней поверхностью 42 увеличивается по мере приближения промежуточной поверхности 54 ко второй опорной поверхности 56. В одном из вариантов осуществления изобретения промежуточная поверхность 54 может быть расположена под углом а, составляющим приблизительно 30°, относительно нижней поверхности 42 головки 26, первой опорной поверхности 52 и второй опорной поверхности 56. Наклон промежуточной поверхности 54 облегчает вставку головки 26 во внутреннюю полость 120 коронки 14 (Фиг. 16), в то время как ширина промежуточной поверхности 54 ограничивает перекашивание коронки 14, когда она установлена на головке 26. Первая и вторая опорные поверхности 52, 56 также помогают сохранять ориентацию коронки 14 на адаптере 12, как будет более подробно описано ниже.

Боковые поверхности 46, 48 головки 26 могут быть в целом плоскими и могут проходить вверх от нижней поверхности 42 до верхней поверхности 44. Два выступа 58, по одному на каждой из боковых поверхностей 46, 48 (показаны только на Фиг. 6), расположены практически соосно относительно оси "В". Данная ось "В" практически перпендикулярна продольной оси "А". Выступы 58 являются частью фиксирующего устройства (не показано), служащего для удержания коронки 14 на головке 26. Выступы 58 можно установить таким образом, чтобы они совпадали с соответствующими отверстиями 16 (Фиг. 3) в коронке 14. Боковые поверхности 46, 48 могут быть практически параллельными или могут сходиться внутрь под горизонтальным углом конусности "НТА", составляющим приблизительно 3° относительно оси "А" (для ясности показан на Фиг. 7 относительно линии, параллельной оси "А") по мере их отхода вперед от промежуточной части 24 к передней поверхности 50 головки 26, таким образом, что головка 26 сужается, как показано на Фиг. 7 и 8. Как это лучше показано на виде в разрезе на Фиг. 9, боковые поверхности 46, 48 могут быть расположены под углом, таким образом, что расстояние между боковыми поверхностями 46, 48 уменьшается практически симметрично с вертикальными углами конусности, составляющими около 6° относительно параллельных вертикальных линий, перпендикулярных осям "А" и "В", по мере того, как боковые поверхности 46, 48 уходят вниз, удаляясь от верхней поверхности 44 и приближаясь к нижней поверхности 42. Головка 26 такой конфигурации с поперечным сечением, как показано на Фиг. 9, может иметь практически трапецеидальный профиль 62 с нижней поверхностью 42, верхней поверхностью 44 и боковыми поверхностями 44, 46, причем у такой головки 26 количество материала, размещенное рядом с верхней поверхностью 44, больше, чем количество материала рядом с нижней поверхностью 42. Данный профиль 62 головки может дополнять профили 93, 131 (Фиг. 17) коронки 14, что может обеспечивать наличие дополнительного материала в верхней части узла зуба 10, где присутствует более интенсивный абразивный износ при выполнении работ с ускоренным износом верхней поверхности, и может уменьшать сопротивление при протаскивании коронки 14 сквозь кучу обрабатываемого материала, как будет показано ниже.

Передняя поверхность 50 головки 26 может быть плоской, как показано на Фиг. 6, или может быть выполнена с определенным радиусом кривизны. Как показано в рассматриваемом варианте исполнения, передняя поверхность 50 может быть в целом плоской, а также может отклоняться от промежуточной части 24 по мере ее ухода вверх от нижней поверхности 42. В одном из вариантов осуществления изобретения передняя поверхность 50 может уходить вверх под углом γ, составляющим приблизительно 15°, относительно линии 50а, перпендикулярной нижней поверхности 42. Если передняя поверхность 50 расположена под углом, как показано на чертеже, реперная линия 60, проходящая внутри приблизительно перпендикулярно передней поверхности 50 через выступы 58, будет расположена под углами β₁, β₂ (каждый из которых составляет около 15°) соответственно относительно нижней поверхности 42 и промежуточной поверхности 54 верхней поверхности 44. Реперная линия 60 также может проходить приблизительно через точку 60а пересечения линий 60b, 60с, которые являются, соответственно, продолжениями нижней поверхности 42 и промежуточной поверхности 54. Используя нижнюю поверхность 42 в качестве основы координат, мы видим, что реперная линия 60 проходит под углом β₁ относительно нижней поверхности 42 через центр выступов 58, промежуточная поверхность 54 расположена под углом β₂ относительно реперной линии 60, а передняя поверхность 50 приблизительно перпендикулярна реперной линии 60. В альтернативных вариантах исполнения угол β₁ может составлять около 16°, чтобы обеспечить угол конусности отливки, равный приблизительно 1°, с тем, чтобы облегчить извлечение изделия из заливочной формы или кокиля при его производстве. Аналогичным образом, угол а мож