Модульная землеройная инструментальная система

Группа изобретений относится к добычному экскаватору, а более конкретно к землеройной инструментальной системе для ковша. Технический результат – защита материала от износа вдоль верхней и нижней частей режущей кромки. Инструментальная система содержит: модульный адаптер, выполненный с возможностью частичного введения в любое одно из множества отверстий в режущей кромке ковша вдоль оси введения, систему фиксации, содержащую крепежное средство, выполненное с возможностью продолжения по меньшей мере частично в отверстие и соединения адаптера с режущей кромкой и отдельный износостойкий компонент, выполненный с возможностью присоединения к внутренней поверхности ковша. При этом адаптер выполнен с возможностью съемного соединения с режущей кромкой, и содержит первый конический участок, выполненный с возможностью продолжения в отверстие, и второй участок, выполненный с возможностью продолжения от отверстия. При этом отверстие представляет собой первое отверстие, причем адаптер содержит второе отверстие, продолжающееся по меньшей мере частично через адаптер вдоль оси, перпендикулярной оси введения. При этом второе отверстие выполнено таким образом, чтобы быть выровненным с третьим отверстием в режущей кромке. Третье отверстие выполнено с возможностью пересечения с первым отверстием и быть выровненным со вторым отверстием, когда адаптер соединен с режущей кромкой, и при этом третье отверстие выполнено с возможностью прохождения через отдельный износостойкий компонент. 6 н. и 23 з.п. ф-лы, 18 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

В настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке США № 62/424161, поданной 18 ноября 2016 года, описание которой включено в данный документ посредством ссылки во всей полноте и приоритет которой испрашивается.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к добычному экскаватору, а более конкретно к землеройной инструментальной системе для ковша добычного экскаватора.

Промышленные горные машины, такие как электрический канатный экскаватор или одноковшовый экскаватор, канатно-скребковые экскаваторы и т.д., используются для выполнения земляных работ с целью извлечения материала из забоя карьера. На обычном канатном экскаваторе ковш крепится к ручке, и ковш поддерживается тросом или канатом, который продолжается поверх направляющего блока стрелы. Канат крепится к дужке, которая шарнирно соединена с ковшом. Для изменения положения ковша рукоять движется вдоль опорного блока. Во время фазы подъема канат наматывается лебедкой в основании машины, поднимая ковш вверх через забой и высвобождая подлежащий выемке материал. Для высвобождения материала, находящегося внутри ковша, откидное днище шарнирно соединено с ковшом. Когда не заперто на ковше, откидное днище поворачивается в сторону от нижней части ковша, освобождая за счет этого материал через дно ковша.

Ковш часто содержит землеройные инструменты, включая адаптеры, зубья и/или защитные сегменты, которые соединены с режущей кромкой ковша. Землеройные инструменты используются для выемки материала в плотном состоянии и чтобы брать на себя значительную величину общего износа, которому подвергается ковш. Современные адаптеры и защитные сегменты соединяются непосредственно с режущей кромкой с помощью стоек, которые охватывают как верхнюю, так и нижнюю часть режущей кромки. Стойки обеспечивают двойную цель как структурной поддержки адаптера или защитного сегмента на режущей кромке, так и обеспечения дополнительной защиты материала от износа вдоль верхней и нижней части режущей кромки, в дополнение к защите от износа, уже обеспечиваемой частью адаптера или защитного сегмента, который продолжается вперед от режущей кромки.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одной конструкцией, инструментальная система содержит ковш, имеющий режущую кромку с множеством отверстий, причем отверстия продолжаются по меньшей мере частично через режущую кромку. Инструментальная система также содержит модульный адаптер, выполненный с возможностью частичного введения в одно из отверстий вдоль оси введения. Адаптер выполнен с возможностью съемного соединения с режущей кромкой. Адаптер содержит первый участок, выполненный с возможностью продолжения в отверстие, и второй участок, выполненный с возможностью продолжения от отверстия. Инструментальная система также содержит систему фиксации, содержащую крепежное средство, выполненное с возможностью продолжения по меньшей мере частично в отверстие и соединения адаптера с режущей кромкой.

В соответствии с еще одной конструкцией, адаптер, выполненный с возможностью съемного соединения с режущей кромкой ковша, содержит первый участок и второй участок, продолжающийся от первого участка. Первый участок выполнен с возможностью введения вдоль оси в первое отверстие в режущей кромке. Второе отверстие продолжается через первый участок. Второе отверстие выполнено с возможностью приема крепежного средства.

Другие аспекты изобретения станут понятны при рассмотрении подробного описания и сопровождающих чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой общий вид добычного экскаватора.

Фигуры 2 и 3 представляют собой общие виды модульной землеройной инструментальной системы согласно одной конструкции для использования с добычным экскаватором.

Фиг. 4 представляет собой общий вид модульной землеройной инструментальной системы, иллюстрирующий режущую кромку ковша и множество отверстий в режущей кромке.

Фигуры 5-9 представляют собой общие виды и в поперечном разрезе модульных адаптеров модульной землеройной инструментальной системы.

Фиг. 10 представляет собой вид в поперечном разрезе модульного защитного сегмента модульной землеройной инструментальной системы.

Фигуры 11-13 представляют собой общие виды модульной землеройной инструментальной системы согласно еще одной конструкции, иллюстрирующие отдельные элементы износа, соединенные с режущей кромкой.

Фиг. 14 представляет собой общий вид модульной землеройной инструментальной системы согласно еще одной конструкции, иллюстрирующий систему фиксации.

Фиг. 15 представляет собой общий вид модульной землеройной инструментальной системы согласно еще одной конструкции.

Фиг. 16 представляет собой вид в разобранном виде модульной землеройной инструментальной системы фиг. 15, иллюстрирующий систему фиксации.

Фигуры 17 и 18 представляют собой общие виды и в поперечном разрезе модульных адаптеров модульной землеройной инструментальной системы фиг. 15.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Перед подробным объяснением вариантов осуществления изобретения, следует отметить, что применение изобретения не ограничено деталями конструкции и расположением составных элементов, изложенных в следующем описании или проиллюстрированных на следующих чертежах. Изобретение допускает другие варианты осуществления и практического применения или осуществления различными способами. Также, следует отметить, что фразеология и терминология, используемые в данном документе, предназначены для целей описания и не должны истолковываться в качестве ограничения.

Фиг. 1 иллюстрирует одноковшовый экскаватор 10. Экскаватор 10 содержит подвижное основание 15, движущие гусеницы 20, поворотную платформу 25, поворотную раму 30, стрелу 35, нижний конец 40 стрелы 35 (также называемый пята стрелы), верхний конец 45 стрелы 35 (также называемый оголовок стрелы), натяжные канаты 50, портальный растягиваемый элемент 55, портальный сжимаемый элемент 60, направляющий блок 65, установленный с возможностью вращения на верхний конец 45 стрелы 35, ковш 70, откидное днище 75, шарнирно соединенное с ковшом 70, подъемный канат 80, барабан лебедки (не показан), рукоять 85 ковша, опорный блок 90, вал 95 рукояти ковша и блок передачи (также называемый привод механизма черпания, не показан). Поворотная конструкция 25 обеспечивает возможность вращения верхней рамы 30 относительно нижнего основания 15. Поворотная платформа 25 образует ось 100 вращения экскаватора 10. Ось 100 вращения перпендикулярна плоскости 105, образованной основанием 15 и в общем соответствует уровню земли или опорной поверхности.

Подвижное основание 15 поддерживается движущими гусеницами 20. Подвижное основание 15 поддерживает поворотную платформу 25 и поворотную раму 30. Поворотная платформа 25 допускает вращение 360 градусов относительно подвижного основания 15. Стрела 35 шарнирно соединена на нижнем конце 40 с поворотной рамой 30. Стрела 35 35 удерживается с расположением вверх и наружу относительно поворотной рамы 30 натяжными канатами 50, которые прикреплены к портальному растягиваемому элементу 55 и портальному сжимаемому элементу 60. Портальный сжимаемый элемент 60 установлен на поворотной раме 30.

Ковш 70 подвешен на стреле 35 с помощью подъемного каната 80. Подъемный канат 80 продолжается по направляющему блоку 65 и прикреплен к ковшу 70 на дужке 110. Подъемный канат 80 прикреплен к барабану лебедки (не показан) поворотной рамы 30. Барабан лебедки приводится в действие по меньшей мере одним электрическим двигателем (не показано), который содержит блок передачи (не показан). Когда барабан лебедки вращается, подъемный канат 80 разматывается с опусканием ковша 70 или наматывается с подниманием ковша 70. Рукоять 85 ковша также соединена с ковшом 70. Рукоять 85 ковша поддерживается с возможностью скольжения в опорном блоке 90, а опорный блок 90 шарнирно установлен на стреле 35 на валу 95 рукояти ковша. Рукоять 85 ковша содержит реечно-зубчатую конструкцию, которая зацепляет ведущую шестерню (не показана), установленную в опорном блоке 90. Ведущая шестерня приводится в действие электрическим двигателем и блоком передачи (не показан) с выдвижением или втягиванием рукояти 85 ковша относительно опорного блока 90.

На поворотной раме 30 установлен источник электрической мощности (не показан), обеспечивающий энергию подъемному электрическому двигателю (не показан) для приведения в действие барабана подъемника, одному или более электрическим двигателям механизма черпания (не показан) для приведения в действие блока передачи механизма черпания и одному или более поворотным электрическим двигателям (не показан) для вращения поворотной платформы 25. Каждый из двигателей механизма черпания, подъемного и поворотного двигателей приводится в действие своим собственным контроллером двигателя, или в качестве альтернативы приводится в действие в ответ на сигналы управления контроллера (не показан).

Фигуры 2-10 иллюстрируют модульную землеройную инструментальную систему 200 для использования с экскаватором 10 или с другими горными машинами. Модульная землеройная инструментальная система 200 содержит ковш 205, имеющий режущую кромку 210 и множество модульных адаптеров 215 и модульные защитные сегменты 220, которые соединены с возможностью отсоединения с режущей кромкой 210 через отверстия 225 в режущей кромке 210.

В некоторых конструкциях ковш 70 экскаватора 10 может быть заменен ковшом 205. В других конструкциях ковш 70 модернизируют, чтобы он содержал отверстия 225 для приема различных модульных адаптеров 215 и модульных защитных сегментов 220. В других конструкциях горная машина изначально выполнена с наличием ковша 205.

Со ссылкой на фиг. 4, в проиллюстрированной конструкции режущая кромка 210 содержит тринадцать отверстий 225, равномерно разнесенных друг от друга. Другие конструкции содержат иные количества и конфигурации отверстий 225 чем те, что проиллюстрированы. Например, в некоторых конструкциях предоставлено меньше чем тринадцать отверстий 225. В некоторых конструкциях предоставлено больше чем тринадцать отверстий 225. В некоторых конструкциях отверстия 225 расположены по другому, чем проиллюстрировано. В некоторых конструкциях по меньшей мере одно из отверстий 225 имеет иной размер и/или форму, чем проиллюстрировано. В некоторых конструкциях все отверстия 225 имеют идентичные размер и форму, тогда как в других конструкциях по меньшей мере одно из отверстий 225 имеет иной размер и/или форму, чем другое отверстие 225.

Со ссылкой на фигуры 2-4 и 8-10, каждое из отверстий 225 полностью проходит через режущую кромку 210 от первой, внешней стороны 230 режущей кромки 210 до второй, противоположной внутренней стороны 235 режущей кромки 210. Как проиллюстрировано на фиг. 9, диаметр отверстий 225 изменяется при продвижении от первой стороны 230 режущей кромки 210 ко второй стороне 235 режущей кромки 210. В проиллюстрированной конструкции каждое отверстие 225 имеет первый диаметр 240 рядом с первой стороной 230, второй диаметр 245 между первой и второй сторонами 230, 235 и третий диаметр 250 рядом со второй стороной 235. В проиллюстрированной конструкции первый диаметр 240 больше чем второй диаметр 245 и третий диаметр 250, а второй диаметр 245 меньше чем первый диаметр 240 и третий диаметр 250.

Со ссылкой на фиг. 3, в проиллюстрированной конструкции ковш 205 содержит усиливающие элементы 255, расположенные вдоль дна 260 ковша 205. Усиливающими элементами 255 являются вытянутые ребра, которые равномерно разнесены друг от друга и продолжаются параллельно друг другу вдоль ковша 205. Усиливающие элементы 255 продолжаются вдоль дна 260 ковша 205 до внутренней стороны 235 режущей кромки 210. Усиливающие элементы 255 чередуются с отверстиями 225 таким образом, чтобы один усиливающий элемент 255 располагался между любыми двумя отверстиями 225, если смотреть вдоль направления, которое перпендикулярно внутренней стороне 235 режущей кромки 210. Другие конструкции имеют иные размеры, формы и конфигурации усиливающих элементов 255, чем проиллюстрировано. В некоторых конструкциях ковш 205 не содержит усиливающих элементов 255.

Со ссылкой на фигуры 5-9, каждый из модульных адаптеров 215 содержит первый участок 265 с размером и формой для установки в любое одно из отверстий 225 и второй участок 270, продолжающийся от первого участка 265, который имеет размер и форму для продолжения от отверстия 225. В проиллюстрированной конструкции первый участок 265 представляет собой вытянутый стержень с размером и формой для продолжения в одно из отверстий 225 и для предоставления структурной опоры и устойчивости для модульного адаптера 215 на ковше 205 (напр., в отличие от использования стоек, охватывающих противоположные стороны режущей кромки ковша, как в современных адаптерах). Первый участок 265 сужается по площади поперечного сечения таким образом, что первый участок 265 имеет большую площадь поперечного сечения ближе ко второму участку 270, чем в сторону от второго участка 270. В проиллюстрированной конструкции первый участок 265 имеет общий размер и форму, которые приблизительно равны размеру и форме по меньшей мере одного из отверстий 225, так что первый участок 265 в общем поддерживает фрикционную посадку внутри отверстия 225 после введения в отверстие 225. Как проиллюстрировано на фигурах 5 и 6, в некоторых конструкциях первый участок 265 имеет в общем клеверообразное поперечное сечение. Однако, другие конструкции имеют разные другие формы и размеры, чем проиллюстрировано. Например, как проиллюстрировано на фиг. 7, в некоторых конструкциях модульный адаптер 215 имеет первый участок 265 с круглой формой поперечного сечения.

Продолжая со ссылкой на фигуры 5-9, второй участок 270 содержит центральный корпус 275 и сопрягаемый выступ 280, который продолжается от центрального корпуса 275 и имеет размер и форму для соединения с зубом 285. Первый участок 265 модульного адаптера 215 продолжается от центрального корпуса 275. Центральный корпус 275 имеет большую площадь поперечного сечения, чем первый участок 265 и отверстие 225, так что, когда модульный адаптер 215 соединен с режущей кромкой 210, центральный корпус 275 упирается в первую внешнюю сторону 230 режущей кромки 210 (фигуры 8 и 9). Сопрягаемый выступ 280 имеет площадь поперечного сечения меньше чем центральный корпус 275 и при продвижении от центрального корпуса 275 его площадь поперечного сечения в общем сужается. Как проиллюстрировано на фиг. 9, сопрягаемый выступ 280 имеет размер и форму для установки в имеющую соответствующую форму охватывающую выемку 290 зуба 285. Зуб 285 ослабляет износ в результате выемки материала экскаватором 10 и держится на сопрягаемом выступе 280 и модульном адаптере 215 за счет любого из множества различных механизмов или технологий. Например, в некоторых конструкциях зуб 285 держится на сопрягаемом выступе 280 исключительно за счет фрикционной посадки. В других конструкциях для того, чтобы удерживать зуб 285 на модульном адаптере 215 используется штифт или другая конструкция (напр., имеющаяся на рынке конструкция или система). В некоторых конструкциях зубом 285 является имеющийся на рынке зуб.

Продолжая со ссылкой на фигуры 5-9, модульный адаптер 215 содержит отверстие 295 адаптера, которое продолжается от первого участка 265 модульного адаптера 215 до второго участка 270 модульного адаптера 215. Как проиллюстрировано на фиг. 9, отверстие 295 адаптера представляет собой сквозное отверстие, имеющее первую область 300 с первым диаметром 305 и вторую область 310 со вторым диаметром 315. В некоторых конструкциях первая область 300 имеет резьбу. Второй диаметр 315 больше чем первый диаметр 305. отверстие 295 адаптера продолжается от торцевой поверхности 320 первого участка 265 до наклонной поверхности 325 сопрягаемого выступа 280 вдоль оси 330 (фиг. 9). Как проиллюстрировано на фиг. 9, ось 330 идентична оси введения первого участка 265 в отверстие 225 режущей кромки 210.

Продолжая со ссылкой на фиг. 9, модульная землеройная инструментальная система 200 содержит систему 335 фиксации, которая фиксирует модульный адаптер 215 на режущей кромке 210 с возможностью отсоединения. В проиллюстрированной конструкции система 335 фиксации содержит крепежное средство 340 (напр., резьбовой болт), которое имеет форму и размер для продолжения в отверстие 295 модульного адаптера 215. Крепежное средство 340 содержит первый участок 345, имеющий диаметр, равный или меньше чем первый диаметр 305 отверстия 295 адаптера, и второй участок 350 (напр., головку), имеющий диаметр больше чем первый диаметр 305 и равный или меньше чем второй диаметр 315 отверстия 295 адаптера. Крепежное средство 340 можно вставлять через отверстие 295 адаптера в наклонной поверхности 325 до тех пор, пока второй участок 350 не достигнет перехода между первой областью 300 и второй областью 310 отверстия 295 адаптера, где затем предотвращается дальнейшее продвижение второго участка 350 вдоль оси 330. В некоторых конструкциях второй участок 350 представляет собой головку, которая принимает инструмент, чтобы толкать, вкручивать или иным образом продвигать крепежное средство 340 через отверстие 295 адаптера.

Продолжая со ссылкой на фиг. 9, система 335 фиксации также содержит гайку 355 (напр., с резьбой), которая принимает крепежное средство 340. Как проиллюстрировано на фиг. 8, гайка 355 имеет диаметр, который больше чем второй диаметр 245 отверстия 225 режущей кромки 210. За счет вращения крепежного средства 340 через гайку 355 и/или за счет вращения гайки 355 поверх крепежного средства 340, крепежное средство 340 и гайку 355 затягивают друг относительно друга, и модульный адаптер 215 плотно затягивают в первую, внешнюю сторону 230 режущей кромки 210.

Со ссылкой на фиг. 10, каждый из модульных защитных сегментов 220 содержит первый участок 360 с размером и формой для установки в любое одно из отверстий 225, и второй участок 365, продолжающийся от первого участка 360, который имеет размер и форму для продолжения от отверстия 225. В проиллюстрированной конструкции первый участок 360 представляет собой вытянутый стержень с размером и формой для продолжения в одно из отверстий 225. Первый участок 360 сужается по площади поперечного сечения таким образом, чтобы первый участок 360 имел большую площадь поперечного сечения ближе ко второму участку 365, чем в сторону от второго участка 365. В проиллюстрированной конструкции первый участок 360 имеет общий размер и форму, которые приблизительно равны размеру и форме по меньшей мере одного из отверстий 225, так что первый участок 360 в общем поддерживает фрикционную посадку внутри отверстия 225.

Продолжая со ссылкой на фиг. 10, второй участок 365 содержит центральный корпус 370 и износостойкий выступ 375, который продолжается от центрального корпуса 370. Первый участок 360 модульного защитного сегмента 220 продолжается от центрального корпуса 370. Как проиллюстрировано на фиг. 10, центральный корпус 370 имеет большую площадь поперечного сечения, чем первый участок 360 и отверстие 225 в режущей кромке 210, так что, когда модульный защитный сегмент 220 соединен с режущей кромкой 210, центральный корпус 370 упирается в первую внешнюю сторону 230 режущей кромки 210. Износостойкий выступ 375 имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем центральный корпус 370, и в общем сужается по площади поперечного сечения, отодвигаясь от центрального корпуса 370. Как проиллюстрировано на фигурах 8 и 10, износостойкий выступ 375 за пределами режущей кромки 210 остается открытым для того, чтобы уменьшать износ в результате выемки материала экскаватором 10.

Продолжая со ссылкой на фиг. 10, модульный защитный сегмент 220 содержит отверстие 380, которое продолжается от первого участка 360 модульного защитного сегмента 220 до второго участка 365 модульного защитного сегмента 220. Как проиллюстрировано на фиг. 10, отверстие 380 представляет собой сквозное отверстие, имеющее первую область 385 с первым диаметром 390 и вторую область 395 со вторым диаметром 400. В некоторых конструкциях первая область 385 имеет резьбу. Второй диаметр 400 больше чем первый диаметр 390. Отверстие 380 продолжается от торцевой поверхности 405 первого участка 360 до наклонной поверхности 410 износостойкого выступа 375 вдоль оси 415. Как проиллюстрировано на фиг. 10, ось 415 идентична оси введения первого участка 360 в отверстие 225 режущей кромки 210.

Продолжая со ссылкой на фиг. 10, а также на фиг. 9, в качестве альтернативы та же самая система 335 фиксации, которая фиксирует модульный адаптер 215 на режущей кромке 210 с возможностью отсоединения, может использоваться для фиксации модульного защитного сегмента 220 на режущей кромке 210 с возможностью отсоединения. Таким образом, как проиллюстрировано на фиг. 10, крепежное средство 340 можно вставлять через отверстие 380 в наклонной поверхности 410, и можно соединять гайкой 355.

Фигуры 11-13 иллюстрируют модульную землеройную инструментальную систему 500, которая содержит ковш 505, имеющий режущую кромку 510 и отдельные износостойкие компоненты 515, соединенные с ковшом 505 для дополнительного уменьшения износа в результате выемки материала экскаватором 10. Каждый отдельный износостойкий компонент 515 имеет в общем прямоугольную форму и выступает вверх из наружной поверхности 520 ковша 505. Другие конструкции содержат иные формы и размеры, чем проиллюстрировано. В некоторых конструкциях отдельные износостойкие компоненты 515 образованы в виде единого целого в качестве части ковша 505.

Продолжая со ссылкой на фигуры 11-13, модульная землеройная инструментальная система 500 содержит модульные адаптеры 525 (фигуры 11 и 12) и модульные защитные сегменты 530 (фиг. 13), каждый из которых входит в любое одно из разных отверстий 535 в режущей кромке 510, аналогично модульной землеройной инструментальной системе 200. Как проиллюстрировано на фигурах 11-13, отдельные износостойкие компоненты 515 разнесены и расположены в общем рядом с модульными адаптерами 525 и защитными сегментами 530, хотя другие конструкции содержат иные местоположения. Модульная землеройная инструментальная система 500 также содержит системы 540 фиксации для фиксации с возможностью отсоединения модульных адаптеров 525 и модульных защитных сегментов 530 на режущей кромке 510. Кроме того и аналогично модульным адаптерам 215, описанным выше, модульные адаптеры 525 соединены с зубьями 545. Описание модульных адаптеров 525, модульных защитных сегментов 530, систем 540 фиксации и зубьев 545 не предоставлено, поскольку они идентичны тем, что описано выше в модульной землеройной инструментальной системе 200.

Использование отдельных износостойких компонентов 515 в комбинации с отдельными модульными адаптерами 525 и самими модульными защитными сегментами 530 обеспечивает возможность разделения общего износа, которому подвергается ковш 505, между разными компонентами, и замены каждого из компонентов при необходимости на основании своего собственного износа, которому он подвергается. Например, в некоторых конструкциях во время использование ковша 505 отдельные износостойкие компоненты 515 могут изнашиваться медленнее, чем модульные адаптеры 525 или модульные защитные сегменты 530. Таким образом, модульные адаптеры 525 и модульные защитные сегменты 530 при необходимости можно заменять, в то время как отдельные износостойкие компоненты 515 остаются на своем месте.

Фиг. 14 иллюстрирует модульную землеройную инструментальную систему 600, которая содержит ковш 605, имеющий режущую кромку 610 и отдельные износостойкие компоненты 615, соединенные с внутренней поверхностью 620 ковша 605 для дополнительного уменьшения износа в результате выемки материала экскаватором 10. Модульная землеройная инструментальная система 600 содержит модульные адаптеры 625 (и модульные защитные сегменты, не показаны), каждый из которых входит в любое одно из разных отверстий 630 в режущей кромке 610, аналогично модульным землеройным инструментальным системам 200 и 500. Как проиллюстрировано на фиг. 14, отдельные износостойкие компоненты 615 разнесены и расположены в общем рядом с модульными адаптерами 625 и защитными сегментами, хотя другие конструкции содержат иные местоположения. Модульные адаптеры 625 также соединены с зубьями 640. Кроме того, модульная землеройная инструментальная система 600 также содержит систему 645 фиксации для фиксации модульного адаптера 625 (или модульного защитного сегмента) на режущей кромке 610 с возможностью отсоединения.

Продолжая со ссылкой на фиг. 14, отверстие 630 продолжается от первой, внешней стороны 650 режущей кромки 610 до второй, противоположной внутренней стороны 655 режущей кромки 610. Отверстие 630 имеет первый диаметр 660 рядом с первой, внешней стороной 650 и меньший, второй диаметр 665 рядом со второй, внутренней стороной 655. Отверстие 630 непрерывно сужается между первым диаметром 660 и вторым диаметром 665.

Система 645 фиксации содержит крепежное средство 670 (напр., резьбовой болт, похожий или идентичный крепежному средству 340, описанному выше), которое имеет форму и размер для продолжения в отверстие 675 (напр., резьбовое отверстие) модульного адаптера 625. Как проиллюстрировано на фиг. 14, отверстие 675 представляет собой глухое отверстие, которое открыто на внутреннем конце модульного адаптера 625 внутри режущей кромки 610. Крепежное средство 670 содержит первый участок 680 (напр., резьбовой), имеющий первый диаметр, и второй участок 685 (напр., головку), имеющий второй, больший диаметр. В некоторых конструкциях второй участок 685 представляет собой головку, которая принимает инструмент, чтобы толкать, вкручивать или иным образом продвигать крепежное средство 670 в отверстие 675.

Продолжая со ссылкой на фиг. 14, система 645 фиксации также содержит шайбу 690, имеющую диаметр больше, чем второй диаметр 665 отверстия 630 режущей кромки 610. Для фиксации модульного адаптера 625 крепежное средство 670 продвигают (напр., вкручивают в) отверстие 675 сзади модульного адаптера 625 по направлению в сторону зуба 640. Когда крепежное средство 670 поворачивают, второй участок 685 в итоге контактирует с шайбой 690, которая действует, предотвращая дальнейшее продвижение второго участка 685. Когда крепежное средство 670 затем снова поворачивают, модульный адаптер 625 заставляют плотно притягиваться к первой, внешней стороне 650 режущей кромки 610, фиксируя за счет этого модульный адаптер 625 на режущей кромке 610.

Фигуры 15-18 иллюстрируют модульную землеройную инструментальную систему 700, которая содержит ковш 705, имеющий режущую кромку 710, отдельные износостойкие компоненты 725 (напр., для уменьшения износа) и множество отдельных модульных адаптеров 715 и модульных защитных сегментов 720, которые соединены с возможностью отсоединения с режущей кромкой 710 через отверстия 730 в режущей кромке 710. Модульные адаптеры 715 соединены с зубьями 740. В проиллюстрированной конструкции отверстия 730 полностью продолжаются через режущую кромку 710, хотя в других конструкциях отверстия 730 продолжаются через режущую кромку 710 только частично (напр., как глухие отверстия). Модульная землеройная инструментальная система 700 также содержит систему 745 фиксации для фиксации с возможностью отсоединения модульных адаптеров 715 и/или модульных защитных сегментов 720 на режущей кромке 710. Модульная землеройная инструментальная система 700 аналогична модульным землеройным инструментальным системам 200, 500 и 600, и для краткости здесь будут обсуждаться только отличия.

Со ссылкой на фигуры 16-18, каждый из модульных адаптеров 715 содержит первый участок 765 с размером и формой для установки в любое одно из отверстий 730 и второй участок 770, продолжающийся от первого участка 765, который имеет размер и форму для продолжения от отверстия 730. В проиллюстрированной конструкции каждый из первого и второго участков 765, 770 сужается, хотя другие конструкции содержат иные формы и размеры, чем проиллюстрировано. Первый участок 765 содержит щель 750, ориентированную вдоль оси 840, которая перпендикулярна оси 845, вдоль которой модульный адаптер 715 вставляют через отверстие 730. Щель 750 полностью продолжается через первый участок 765 вдоль оси 840. Второй участок 770 содержит центральный корпус 775 и сопрягаемый выступ 780, который продолжается от центрального корпуса 775 и который имеет размер и форму для соединения c зубом 740. Соединительные отверстия 755 продолжаются в сопрягаемый выступ 780 и ориентированы вдоль оси 850, которая перпендикулярна как оси 840, так и оси 845. В некоторых конструкциях соединительные отверстия 755 вместе образуют единое сквозное отверстие, которое полностью продолжается через сопрягаемый выступ 780.

Как проиллюстрировано на фигурах 17 и 18, сопрягаемый выступ 780 имеет размер и форму для установки в имеющую соответствующую форму охватывающую выемку 790 зуба 740. Зуб 740 держится на сопрягаемом выступе 780 и модульном адаптере 715 с помощью штырей 760 (фиг. 16), которые вставляют в соединительные отверстия 755. Зуб 740 имеет отверстия 785 (фиг. 16), которые выравнивают с соединительными отверстиями 755 (фиг. 16), когда сопрягаемый выступ 780 вставляют в охватывающую выемку 790. В проиллюстрированной конструкции для соединения зуба 740 с модульным адаптером 715 каждый штифт 760 вставляют через одно отверстие 785 и одно соединительное отверстие 755. Другие конструкции имеют разные другие механизмы (другие штыри и т.д.), с помощью которых соединять модульный адаптер 715 с зубом 740.

Продолжая со ссылкой на фигуры 16 и 17, система 745 фиксации содержит крепежное средство 795. В проиллюстрированной конструкции крепежное средство 795 содержит первый клиновый элемент 855 с лапками 875 и второй клиновый элемент 860. Система 745 фиксации дополнительно содержит отверстие 800, которое продолжается в режущую кромку 710 ковша (а в некоторых вариантах осуществления продолжается дальше через один из отдельных износостойких компонентов 725 на режущей кромке 710). Отверстие 800 пересекает отверстие 730 вдоль оси 870, которая параллельна или совпадает с осью 840.

Во время сборки модульный адаптер 715 вставляют в отверстие 730 таким образом, чтобы щель 750 выравнивалась с отверстием 800 вдоль оси 870. Затем крепежное средство 795 вставляют через отверстие 800 и щель 750 для соединения модульного адаптера 715 с режущей кромкой 710 ковша. Например, в некоторых конструкциях первый клиновый элемент 855 вставляют через отверстие 800 и щель 750. Затем второй клиновый элемент 860 вставляют (напр., приводят в движение с помощью молотка или другого инструмента) через отверстие 800 и щель 750. Направляющие 865, расположенные на втором клиновом элементе 860, соединяют с направляющими (не показано) на первом клиновом элементе 855, направляя за счет этого и соединяя вместе первый и второй клиновые элементы 855, 860. Когда первый и второй клиновые элементы 855, 860 соединены вместе, а второй клиновый элемент 860 приведен в движение, лапки 875 продолжаются поверх и на уступах 877 внутри режущей кромки 710, помогая за счет этого закреплению модульного адаптера 715 на своем месте. Другие конструкции содержат иные крепежные средства 795, чем проиллюстрировано, которые можно вставлять частично или полностью через отверстие 800 для прикрепления модульного адаптера 715 к режущей кромке 710 ковша.

Со ссылкой на фигуры 15-17, в некоторых конструкциях вокруг части центрального корпуса 775 (или вокруг части защитного сегмента 720) продолжается хомут 815. Как проиллюстрировано на фиг. 16, хомут 815 содержит выступ 820 и центральное отверстие 825. Выступ 820 вставляют поверх внутренней поверхности 830 ковша 705 (внутренней поверхности 830, обращенной внутрь ковша 705, которая принимает материал) таким образом, чтобы хомут 815 мог упираться в режущую кромку 710. Первый участок 765 модульного адаптера 715 вставляют через центральное отверстие 825 хомута 815, когда модульный адаптер 715 вставляют в отверстие 730. В некоторых конструкциях размер и форма поперечного сечения центрального отверстия 825 в общем аналогичны поперечному сечению центрального корпуса 775. Это обеспечивает модульному адаптеру 715 надежную посадку внутри хомута 815. В проиллюстрированной конструкции и как проиллюстрировано на фиг. 17, конец 817 зуба 740 находится рядом с хомутом 815, когда модульный адаптер 715 соединен с ковшом 705 таким образом, чтобы хомут 815 был плотно установлен между зубом 740 и режущей кромкой 710 ковша. Другие конструкции содержат различные другие формы и размеры хомутов 815, чем проиллюстрировано.

В некоторых конструкциях один или более модульных адаптеров 215, 525, 625, 715, описанных в данном документе, образованы в виде единого целого в качестве единственной детали, причем их соответствующие зубья 285, 545, 640, 740 образуют за счет этого неразъемные износостойкие конструкции (напр., монолитные конструкции), которые вставляют в одно из отверстий в режущей кромке ковша. Например, и со ссылкой на фиг. 17, в некоторых конструкциях сопрягаемый выступ 780 не сочетается с зубом 740. Вместо этого, сопрягаемый выступ 780 и зуб 740 выполнены за одно целое в качестве единой конструкции, продолжающейся в сторону от центрального корпуса 775.

Хотя изобретение было подробно описано со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты осуществления, в пределах объема правовых притязаний и сущности одного или более описанных независимых аспектов изобретения существуют варианты и модификации.

1. Инструментальная система, содержащая:

модульный адаптер, выполненный с возможностью частичного введения в любое одно из множества отверстий в режущей кромке ковша вдоль оси введения, при этом адаптер выполнен с возможностью съемного соединения с режущей кромкой, при этом адаптер содержит первый конический участок, выполненный с возможностью продолжения в отверстие, и второй участок, выполненный с возможностью продолжения от отверстия;

систему фиксации, содержащую крепежное средство, выполненное с возможностью продолжения по меньшей мере частично в отверстие и соединения адаптера с режущей кромкой; и

отдельный износостойкий компонент, выполненный с возможностью присоединения к внутренней поверхности ковша;

при этом отверстие представляет собой первое отверстие, причем адаптер содержит второе отверстие, продолжающееся по меньшей мере частично через адаптер вдоль оси, перпендикулярной оси введения, при этом второе отверстие выполнено таким образом, чтобы быть выровненным с третьим отверстием в режущей кромке, причем третье отверстие выполнено с возможностью пересечения с первым отверстием и быть выровненным со вторым отверстием, когда адаптер соединен с режущей кромкой, и при этом третье отверстие выполнено с возможностью прохождения через отдельный износостойкий компонент.

2. Инструментальная система по п. 1, дополнительно содержащая зуб, выполненный с возможностью съемного соединения со вторым участком адаптера.

3. Инструментальная система по п. 1, дополнительно содержащая ковш и режущую кромку.

4. Инструментальная система по п. 1, в которой крепежное средство выполнено с возможностью продолжения во второе и третье отверстия для соединения адаптера с режущей кромкой.

5. Инструментальная система по п. 1, в которой крепежное средство содержит первый клиновый элемент и второй клиновый элемент, причем второй клиновый элемент содержит направляющие, выполненные с возможностью направления перемещения второго клинового элемента относительно первого клинового элемента, причем второй клиновый элемент выполнен с возможностью приведения в зацепление с первым клиновым элементом.

6. Инструментальная система по п. 1, дополнительно содержащая модульный защитный сегмент, выполненный с возможностью частичного введения в любое одно из отверстий режущей кромки.

7. Инструментальная система по п. 1, дополнительно содержащая хомут, выполненный с возможностью соединения с режущей кромкой, при этом хомут содержит центральное отверстие, при этом первый участок адаптера выполнен с возможностью продолжения через центральное отверстие.

8. Инструментальная система, содержащая:

модульный адаптер, выполненный с возможностью частичного введения в любое одно из множества отверстий в режущей кромке ковша вдоль оси введения, при этом адаптер выполнен с возможностью съемного соединения с режущей кромкой, при этом адаптер содержит первый участок, выполненный с возможностью продолжения в отверстие, и второй участок, выполненный с возможностью продолжения от отверстия;

систему фиксации, содержащую крепежное средство, выполненное с возможностью продолжения по меньшей мере частично в отверстие и соединения адаптера с режущей кромкой; и

содержащая хомут, выполненный с возможностью соединения с режущей кромкой, при этом хомут представляет собой отдельный элемент от модульного адаптера, который содержит центральное отверстие, при этом первый участок адаптера выполнен с возможностью продолжения через центральное отверстие.

9. Инструментальная система по п. 1, в которой хомут содержит выступ, выполненный с возможностью посадки поверх внутренней поверхности режущей кромки ковша.

10. Инструментальная система по п. 8, дополнительно содержащая ковш и режущую кромку.

11. Инструментальная система по п. 8, в которой отверстие представляет собой первое отверстие, причем адаптер содержит второе отверстие, продолжающееся через первый участок, при этом второе отверстие выполнено с возможностью приема крепежного средства для присоединения адаптера к режущей кромке.

12. Инструментальная система по п. 8, в которой первый участок выполнен сужающимся.

13. Инструментальная система по п. 8, дополнительно содержащая ковш и режущую кромку, причем хомут расположен встык с режущей кромкой.

14. Инструментальная система по п. 13, в которой каждое из множества отверстий в режущей кромке проходит полностью через режущую кромку.

15. Инструментальная система, содержащая:

модульный адаптер, проходящий вдоль первой оси и выполненный с возможностью частичного введения вдоль первой оси в любое одно из множества отверстий в режущей кромке ковша, при этом адаптер выполнен с возможностью съемного соединения с режущей кромкой, при этом адаптер содержит первый конический участок, выполненный с возможностью продолжения в отверстие, и сужающийся второй участок, выполненный с возможностью продолжения от отверстия; при этом второй участок содержит центральный корпус и сопрягаемый выступ, продолжающийся от центрального корпуса, причем соединительное отверстие проходит вдоль второй оси в сопрягаемом выступе, при этом вторая ось перпендикулярна первой оси, причем первый участок содержит щель, проходящую целиком через первый участок вдоль третьей оси, которая перпендикулярна и первой оси, и второй оси, причем инструментальная система дополнительно содержит хомут, выполненный с возможностью соединения с режущей кромкой ковша, при этом хомут содержит центральное отверстие, который выполнен с размерами и формой для приема первого участка адаптера.

16. Инструментальная система по п. 15, дополнительно содержащая систему фиксации, содержащую крепежное средство, выполненное с возможностью продолжения в щель и соединения адаптера с режущей кромкой.

17. Инструментальная система по п. 16, в которой крепежное средство содержит первый клиновый элемент и второй клиновый элемент, причем второй клиновый элемент содержит направляющие, выполненные с возможностью направления перемещения второго клинового элемента относительно первого клинового элемента, причем второй клиновый элемент выполнен с возможностью приведения в зацепление с первым клиновым элементом.

18. Инструментальная система по п. 15, дополнительно содержащая ковш и режущую кромку ковша.

19. Инструментальная система, содержащая:

хомут, выполненный с возможностью соединения с режущей кромкой ковша, при этом хомут содержит центральное отверстие, которое выполнено с размерами и формой для приема первого участка адаптера или защитного сегмента, чтобы первый участок адаптера или защитного сегмента проходил целиком через центральное отверстие.

20. Инструментальная система по п. 19, в которой хомут содержит выступ, выполненный с возможностью посадки поверх внутренней поверхности режущей кромки ковша.

21. Инструментальная система по п. 19, в которой хомут имеет Г-образную форму на виде сбоку.

22. Инструментальная система по п. 19, дополнительно содержащая ковш и режущую кромку ковша.

23. Инструментальная система по п. 19, дополнительно содержащая адаптер, причем первый участок адаптера проходит целиком через центральное отверстие.

24. Инструментальная система по п. 19, дополнительно содержащая адаптер, причем центральное отверстие имеет размер и форму, которые соответствуют размеру и форме центрального участка адаптера.

25. Инструментальная система по п. 19, дополнительно содержащая режущую кромку ковша и зуб, причем хомут посажен с натягом между зубом и режущей кромкой.

26. Инструментальная система по п. 19, дополнительно содержащая защитный сегмент, причем первый участок защитного сегмента проходит целиком через центральное отверстие.

27. Инструментальная система по п. 26, в которой защитный сегмент и хомут выполнены за одно целое в виде единой детали.

28. Инструментальная система, содержащая:

модульный защитный сегмент, выполненный с возможностью частичного введения в любое одно из множества отверстий в режущей кромке ковша вдоль оси введения, при этом защитный сегмент выполнен с возможностью съемного соединения с режущей кромкой, при этом защитный сегмент содержит первый конический участок, выполненный с возможностью продолжения в отверстие, и второй участок, выполненный с возможностью продолжения от отверстия;

систему фиксации, содержащую крепежное средство, выполненное с возможностью продолжения по меньшей мере частично в отверстие и соединения защитного сегмента с режущей кромкой; и

отдельный износостойкий компонент, выполненный с возможностью присоединения к внутренней поверхности ковша;

при этом отверстие представляет собой первое отверстие, причем защитный сегмент содержит второе отверстие, продолжающееся по меньшей мере частично через защитный сегмент вдоль оси, перпендикулярной оси введения, при этом второе отверстие выполнено таким образом, чтобы быть выровненным с третьим отверстием в режущей кромке, причем третье отверстие выполнено с возможностью пересечения с первым отверстием и быть выровненным со вторым отверстием, когда защитный сегмент соединен с режущей кромкой, и при этом третье отверстие выполнено с возможностью прохождения через отдельный износостойкий компонент.

29. Инструментальная система, содержащая:

модульный защитный сегмент, выполненный с возможностью частичного введения в любое одно из множества отверстий в режущей кромке ковша вдоль оси введения, при этом защитный сегмент выполнен с возможностью съемного соединения с режущей кромкой, при этом защитный сегмент содержит первый участок, выполненный с возможностью продолжения в отверстие, и второй участок, выполненный с возможностью продолжения от отверстия;

систему фиксации, содержащую крепежное средство, выполненное с возможностью продолжения по меньшей мере частично в отверстие и соединения защитного сегмента с режущей кромкой; и

содержащая хомут, выполненный с возможностью соединения с режущей кромкой, при этом хомут содержит центральное отверстие, причем первый участок защитного сегмента выполнен с возможностью продолжения через центральное отверстие.