CN105040762A - 在销位置处具有衬套的挖掘机铲 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种在销位置处具有衬套的挖掘机铲。该挖掘机铲上配置有套筒，该套筒包括：本体；延伸穿过所述本体的开孔，该开孔的尺寸被设置成适于接纳所述枢轴销；布置在所述本体内的球形衬套。该套筒还包括沿轴向布置在所述衬套的一侧的第一内部密封件和沿轴向布置在所述衬套的相对侧的第二内部密封件。该套筒还包括至少部分地布置在所述开孔内的端盖，该端盖邻接衬套并阻止衬套在开孔内沿轴向朝第一方向移动。

Description

在销位置处具有衬套的挖掘机铲

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时专利申请第61/983,735号的优先权，该专利申请在2014年4月24日提交，其全部内容通过引用并入此文。

技术领域

本申请涉及挖掘机械领域。具体地，本发明涉及挖掘机械内衬套在销位置处的使用。

背景技术

工业挖掘机械，诸如钢丝绳电铲、或动力铲、索铲等等，被用来执行采掘操作以从矿堆中挖去材料。在传统的钢丝绳电铲中，铲斗附接至柄部，铲斗由穿过支臂滑轮的缆绳或绳索牵引。绳索固定至可枢转连接到铲斗的提梁(bail)。手柄沿鞍块(saddleblock)移动以操控铲斗的位置。在起吊阶段，绳索被机器底部的绞车卷起，向上提升铲斗穿过矿堆并松动要挖掘的材料。为了排放位于铲斗内的材料，铲斗门可枢转地连接到铲斗。当铲斗门没有被闩锁至铲斗时，铲斗门枢转离开铲斗底部，由此将材料从铲斗底部排出。

发明内容

按照一种构造，用于挖掘机械上的枢轴销位置处的套筒包括：本体；延伸穿过本体的开孔，该开孔的大小被设置成便于接纳枢轴销；以及被布置在本体内的球形衬套。套筒还包括轴向地布置在衬套的一侧的第一内部密封件和轴向地布置在衬套的相对侧的第二内部密封件。套筒还包括至少部分布置在该开孔内的端盖，该端盖邻接该衬套并阻止衬套在开孔内沿第一方向轴向移动。

按照另一个构造，挖掘机械包括第一机械部件、第二机械部件、和被连接到第一机械部件和第二机械部件的枢轴销。该枢轴销可枢转地将第一机械部件连接至第二机械部件。该枢轴销包括第一末端和与所述第一末端轴向地间隔开的第二末端。该挖掘机械还包括支撑枢轴销并被连接到第一机械部件的衬套组件。该衬套组件包括具有本体和布置在所述本体内的衬套的套筒。所述枢轴销延伸穿过该本体。衬套组件还包括连接到枢轴销并从枢轴销的第一末端伸出的多个导引部件以及连接到枢轴销的第一末端的端板，所述端板包括用于接纳导引部件的一部分的凹槽。

通过参照本详细说明和附图，将可进一步明白本发明的其它方面。

附图说明

图1是包括提梁和铲斗的挖掘机械的侧视图。

图2是提梁的透视图以及按照结合提梁使用的一个结构的衬套组件的分解图。

图3是提梁和铲斗的侧视图。

图4是衬套组件的沿图3的线4-4的剖视图。

图5是图4剖视图的局部放大图。

图6是衬套组件的套筒的正视图。

图7是套筒的沿图6的线7-7的剖视图。

图8是用于衬套组件上的检测***的透视图。

在详细解释本发明的任何实施例之前，应当明白，本发明的应用不限于在以下描述中所讨论的以及在附图中所示出的有关部件的构造和排布的细节。本发明能够具有其它的实施例，并能够以各种不同的方式来实践或实施。另外，应当明白，本文使用的措辞和术语是用于说明目的，而不应当被认为是限制性的。

具体实施方式

图1示出了一种动力铲10。动力铲10包括移动底座15、驱动履带20、转台25、旋转架30、支臂35、支臂35的下端40(也被称为支臂脚)、支臂35的上端45(也被称为支臂头)、拉索50、龙门抗拉构件55、龙门抗压构件60、旋转地安装在支臂35的上端45上的滑轮65、铲斗70、可枢转地连接到铲斗70的铲斗门75、卷扬绳(hoistrope)80、绞车卷筒(未示出)、铲斗杆85、鞍块90、承运轴95和传输单元(也被称为推压驱动装置(crowddrive)，未示出)。旋转结构25允许上部的旋转架30相对于下部的底座15旋转。转台25限定了动力铲10的旋转轴100。旋转轴100垂直于由底座15限定的平面105，该平面105大致对应于地面或支撑面的地平面。

移动底座15由驱动履带20支撑。移动底座15支撑转台25和旋转架30。转台25能够相对移动底座15进行360度旋转。支臂35在它的下端40处可枢转地连接到旋转架30。支臂35被拉索50保持为相对旋转架30向上并向外延伸，该拉索50锚固至龙门抗拉构件55和龙门抗压构件60。龙门抗压构件60安装至旋转架30。

铲斗70通过卷扬绳80悬吊在支臂35上。卷扬绳80绕在滑轮65上，并连接到提梁110。提梁110通过两个提梁销115(在图1上显示其中一个销)连接到铲斗110。卷扬绳80锚固到旋转架30的绞车卷筒(未示出)。绞车卷筒由至少一个包括传动单元(未示出)的电动马达(未示出)进行驱动。当绞车卷筒旋转时，卷扬绳80被释放而降低铲斗70，或被收起而提升铲斗70。铲斗杆85也连接到铲斗70。铲斗杆85可滑动地被支撑在鞍块90中，该鞍块90在承运轴95处被可枢转地安装到支臂35。铲斗杆85包括其中的齿条结构，该齿条结构啮合安装在鞍块90中的驱动齿轮(未示出)。驱动齿轮由电动马达和传动单元(未示出)进行驱动，以相对鞍块90伸缩铲斗杆85。

电源(未示出)安装到旋转架30，用来提供电力给用于驱动卷扬卷筒(hoistdrum)的卷扬电动马达(未示出)、用于驱动推压传动单元的一个或多个推压电动马达(未示出)、和用于驱动转台25的一个或多个转动电动马达(未示出)。推压电动马达、卷扬电动马达、或摇摆电动马达中的每一个均由它们的各自的马达控制器进行控制，或另选地，根据来自控制器(未示出)的控制信号来控制。

参照图2，提梁110包括具有两个臂120的本体。每个臂120包括被缺口130互相间隔开的一对开孔125。这两个开孔125互相对准，以便接纳提梁销115(在图2上仅仅示出了一个提梁销115)。

参照图2-7，机械10包括支撑各提梁销115的衬套组件135。每个衬套组件135包括套筒140。如图2和图4所示，各套筒140设置在缺口130内而且在铲斗70的一部分内，套筒的长度145小于缺口130的长度150。

参照图2、图4、图6和图7，套筒140包括金属本体155，该金属本体限定延伸穿过本体155的开孔160(图6和7)。开孔160的内径165稍微大于提梁销115的外径170(图2)，这样，销115可以伸到开孔160中(图4)。

参照图4、图5和图7，套筒140还包括布置在开孔160内的衬套175。所示衬套175是用来接纳销115的球形的、自润滑的衬套175，但在某些结构中也可以使用其它的衬套(例如，直的、纤维缠绕的衬套)。如图4、图5和图7所示，本体155包括邻接衬套175的、径向向内延伸的部分180，该部分180至少在一个方向上阻止衬套175在开孔160内沿轴向移动。

参照图4、图5和图7，套筒140包括在衬套175的两侧的内部密封件185。在所显示的结构中，使用了两个内部密封件185。在所示结构中的每个内部密封件185是重负荷压力密封件(例如，由PTFE或其它适当的材料制成)。如图5所示，每个密封件185均包括翼片190，该翼片190被偏压以与销115接合，并且沿轴向远离衬套175且沿径向向内定向(和伸出)。当销115***到套筒140中时，翼片190以径向朝外的方向被压离通常的偏置状态(即，不是朝衬套175折叠，也不会损坏)。当销115被***到套筒140内时，每个所示密封件185(及其翼片190)围绕销115沿周向延伸，其中一个密封件185部分地布置在所述部分180中的凹槽195内。继续参照图5，每个密封件185还包括一个或多个凸缘196(例如，在所显示的结构中，有三个)，该凸缘在销115***到套筒140内时接触和密封所述销115。

参照图4、图6和图7，套筒140还包括套筒端盖200。端盖200至少部分地布置在开孔160内并且邻接衬套175。端盖200在一个方向上阻止衬套175在开孔160内沿轴向移动。端盖200和本体155的所述部分180容纳衬套175的相对的两个侧面，并阻止衬套175在开孔160内轴向移动。如图7所示，端盖200还包括凹槽205，其中有一个密封件185至少部分布置在该凹槽205中。

继续参照图7，为了组装套筒140，衬套175首先被***到开孔160，以使得衬套紧靠所述部分180。然后将端盖200压入开孔160中并在一个或多个焊接点210处将端盖焊接到本体155。然后将密封件185***到凹槽195、205。密封件185被最后***，以避免由于焊接端盖200和/或将端盖压入开孔160而受损。其它的结构包括与上面描述不同的组装步骤和次序。

一旦被组装好，套筒140就是用作迷宫式密封(labyrinthseal)的密封自润滑套筒，并且不必重作或改变提梁110即能够用于提梁110中。因为在套筒140中的部件的紧凑的、紧密配合的布置，套筒140阻止大碎片进入到衬套175的区域。在某些结构中，套筒140和销115可以与铲斗70持续一样长的时间(例如，9到13个月)，在铲斗70的工作寿命期间不必被替换。

参照图2和图4，为了组装衬套组件135，完全组装好的套筒140首先被***到缺口130。如图4所示，套筒140在焊接点215处被焊接到铲斗70。销115然后穿过套筒140。在某些结构中，销115被稍微涂上油，以便保证在销115被***套筒时，密封件185不会卡住销115。在某些结构中，组装工具(例如，被螺纹连接至销115的长锥形部分)被使用来帮助对准并防止损伤密封件。

由于销115被布置在套筒140内，这些销115的末端220在套筒140的两侧露出。参照图1和图4，衬套组件135还包括垫环225，垫环连接到提梁110并在开孔125内安装至末端220。在所显示的结构中，垫环225在焊接点230处(如图4所示)被焊接在提梁110的臂120上。垫环225沿圆周延伸，并安装于开孔125内。每个垫环225具有内径235，该内径大约等于销115的外径170，从而垫环225紧密地适配于销115的末端220，并防止销115径向地移动。

参照图2和图4，销115包括沿末端220的开孔240。图2示出了三个开孔240，但是其它结构可包括不同数目的开孔240。衬套组件135还包括导引部件245，该导引部件被连接到销115并被用来对准固定销115和/或防止固定销115旋转。在显示的结构中，导引部件245是伸入一个或多个开孔240的紧固件。例如，在图2上，两个导引部件245被显示为沿销115的一侧与两个径向的外部开孔240对准，而另外的第三导引部件245被显示为与中心开孔240对准(在图4中，两个径向的外部开孔240和导引部件245是看不到的)。在其它结构中，导引部件245可以为其它的结构，或者使用不同数目和结构的导引部件245。例如，在某些结构中，在径向外部开孔240中只使用两个导引部件245，并且在中心开孔240中不使用导引部件245。在某些结构中，只使用单个导引部件245。

继续参照图2和图4，在把销115***到套筒140之前或在把销115***到套筒140之后(例如，在垫环225也被***之后)，导引部件245被***到开孔240中。如图4所示，在所示出的结构中的每个导引部件245均包括紧固件头部250，该紧固头部延伸到销115的末端220之外。

参照图2和图4，衬套组件135还包括端板255。如图2和图4所示，每个端板255包括内表面265处的凹槽260。在所显示的结构中，凹槽260是沿端板255的直径延伸的长形凹槽。一旦销115被***到套筒140并且导引部件245被***到末端220，端板255就通过把凹槽260对准从销115凸出的紧固件头部250而被连接到末端220，以使得凹槽260接纳每个紧固件头部250。例如，图8显示了两个伸入凹槽260的紧固件头部250。凹槽260的宽度和深度足以便接纳紧固件头部250和保持紧固件头部250。参照图4，在紧固件头部250被接纳在凹槽260后，端板255在一个或多个焊接点270处被焊接到垫环225(如图4上显示的)。

通过把垫环225焊接到提梁110、把端板255焊接到垫环225以及把紧固件头部250保持在凹槽260内，销115被锁定不能相对于提梁110旋转。这种锁定消除了在销115中的交变负荷，允许使用比传统上在提梁销中所使用的更小的外径170，并且还可以提供与例如更大的非固定的提梁销相同的负荷。

在某些结构中，套筒140单独地，或与销115、垫环225、导引部件245、和/或端板255等等一起，被用作用于改进现有的提梁110的工具。

在某些结构中，衬套组件135被用于提梁110与铲斗70之间的提梁销115和连接件之外的一个或多个销位置(例如用于铲斗门销或枢轴)。

套筒140有利地容易进行组装和使用。例如，密封件185和衬套175容易***到套筒内，一旦被***，它们就被适当地定位成与销115最佳地接触。一旦被组装，套筒40就是对销115提供支撑的、可靠的坚固的结构，它可以在可预见的要支撑销的各种各样的位置和机器中使用。套筒140消除每次需要使用销115(或其它销)时，为把各个部件组装在一起所需要的时间和努力。

然而，在某些结构中，衬套组件135不包括套筒140。例如，在某些结构中，铲斗支托(未示出)被使用机器制作成适配于衬套175的精确的外径275(如在图7上显示的)，然后，密封件185、端板255、和/或其它部件被组装在衬套175的任一侧。

参照图8，虽然销115相对于提梁110可旋转地固定，但可以有某些情形，紧固件头部250或在凹槽260周围的区域可被磨损或损害，或可能产生销115会相对于提梁110发生至少某些旋转的其他情形。为了确定销115相对于提梁110是否发生任何旋转，在某些结构中，提梁组件135包括检测***285。在所显示的结构中，检测***285提供销115是否相对于端板255(并且由于端板255焊接到垫环225，垫环225焊接到提梁110的臂120，这也提供了销115是否相对于提梁110)发生旋转的直接显示。检测***285包括被布置在销115的一个末端220上的第一开孔290、以及被布置成穿过端板255的第二开孔295。第一开孔290和第二开孔295径向地偏离销115的中心轴300。第二开孔295是观察通孔，其完全穿过端板255，以使得当通过第二开孔295进行观察时，可以看到第一开孔290是否移动(即，是否围绕轴300旋转)。第一开孔290的运动表明销115相对于端板255旋转。检测***285的其它结构包括在销115上的除开孔290之外的不同类型的标记或标识。

虽然本发明已参照某些优选实施例进行了详细描述，但在本发明的如所描述的一个或多个独立的方面的范围和精神内可以存在不同和更改。

Claims (20)

1.一种在挖掘机械上枢轴销位置使用的套筒，其特征在于，该套筒包括：

本体；

延伸穿过所述本体的开孔，该开孔的尺寸被设置成适于接纳所述枢轴销；

布置在所述本体内的衬套；

沿轴向布置在所述衬套的一侧的第一内部密封件和沿轴向布置在所述衬套的相对侧的第二内部密封件；以及

至少部分地布置在所述开孔内的端盖，该端盖邻接所述衬套并阻止所述衬套在所述开孔内沿轴向朝第一方向移动。

2.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，所述本体包括沿径向向内延伸的部分，该部分邻接衬套并阻止衬套在所述开孔内沿轴向朝第二方向移动，该第二方向与所述第一方向相反。

3.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，所述第一内部密封件和第二内部密封件中的每一个均是包括翼片的压力密封件，当所述枢轴销被接纳在所述开孔中时，所述翼片沿径向被压离通常的偏置状态。

4.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，所述端盖包括凹槽，其中所述第一内部密封件至少部分地布置在该凹槽内。

5.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于，所述衬套是自润滑的球形衬套。

6.一种套件，其特征在于，该套件包括：

权利要求1所述的套筒；

枢轴销，该枢轴销被配置成***到所述套筒的所述开孔中；

多个垫环，所述垫环被配置成布置在所述套筒的两侧，并且具有用于接纳所述枢轴销的末端的开口；

多个紧固件，所述紧固件被配置成***到所述枢轴销的末端内；以及

多个端板，所述端板被配置成连接到所述枢轴销的末端，所述端板具有用于接纳所述紧固件的头部的凹槽。

7.根据权利要求6所述的套件，其特征在于，所述枢轴销包括第一末端以及与所述第一末端沿轴向间隔开的第二末端，所述第一末端包括用于接纳所述多个紧固件的多个开孔。

8.根据权利要求7所述的套件，其特征在于，所述枢轴销是用于挖掘机械的提梁销。

9.根据权利要求6所述的套件，其特征在于，每个所述垫环的内径大约等于所述枢轴销的外径。

10.根据权利要求6所述的套件，其特征在于，所述凹槽是沿所述端板的直径延伸的长形凹槽。

11.一种挖掘机械，其特征在于，该挖掘机械包括：

第一机械部件；

第二机械部件；

枢轴销，该枢轴销连接到所述第一机械部件和所述第二机械部件，其中，该枢轴销把所述第一机械部件可枢转地连接到第二机械部件，该枢轴销包括第一末端和与所述第一末端沿轴向间隔开的第二末端；以及

衬套组件，该衬套组件支撑所述枢轴销并连接到所述第一机械部件，所述衬套组件包括：

套筒，该套筒具有本体和布置在该本体内的衬套，所述枢轴销延伸穿过该本体；

多个导引部件，该导引部件连接到所述枢轴销的所述第一末端并从该第一末端伸出；以及

端板，该端板连接到所述枢轴销的所述第一末端，该端板包括用来接纳所述导引部件的一部分的凹槽。

12.根据权利要求11所述的挖掘机械，其特征在于，所述套筒包括沿轴向布置在所述衬套的一侧的第一内部密封件和沿轴向布置在所述衬套的相反侧的第二内部密封件。

13.根据权利要求12所述的挖掘机械，其特征在于，所述第一内部密封件和第二内部密封件中的每一个均是包括翼片的压力密封件，该翼片被所述枢轴销沿径向压离通常的偏置状态。

14.根据权利要求11所述的挖掘机械，其特征在于，所述套筒的本体包括径向向内延伸的部分，该部分邻接所述衬套并阻止所述衬套沿轴向朝第一方向移动，所述套筒包括至少部分地布置在其开孔内的端盖，该端盖邻接所述衬套并阻止所述衬套沿轴向朝相反的第二方向运动。

15.根据权利要求11所述的挖掘机械，其特征在于，所述衬套组件还包括沿轴向布置在所述套筒的一侧的第一垫环和沿轴向布置在所述套筒的相反侧的第二垫环，其中，所述套筒布置在所述第一机械部件中，所述垫环布置在所述第二机械部件中。

16.根据权利要求15所述的挖掘机械，其特征在于，所述第一垫环和所述第二垫环中的每一个的内径均大约等于所述枢轴销的外径。

17.根据权利要求15所述的挖掘机械，其特征在于，所述第一机械部件是铲斗，第二机械部件是提梁，所述枢轴销是提梁销，其中，所述端板被焊接到所述第一垫环，第一垫环被焊接到所述提梁。

18.根据权利要求11所述的挖掘机械，其特征在于，在所述端板上的凹槽是沿端板的直径延伸的长形凹槽。

19.根据权利要求11所述的挖掘机械，其特征在于，所述导引部件是紧固件，其中，紧固件的本体部布置在枢轴销的所述第一末端内，紧固件的头部外露在所述枢轴销的外面并位于所述凹槽内。

20.根据权利要求11所述的挖掘机械，其特征在于，还包括检测***，该检测***用于检测所述枢轴销相对于所述第一机械部件的旋转运动，其中，所述检测***包括在所述枢轴销的所述第一末端上的开孔和延伸穿过所述端板以查看所述开孔的运动的观察通孔。