具有可调磨损组件的DCM

申请号 CN201180016069.8 申请日 2011-03-29 公开(公告)号 CN102821592B 公开(公告)日 2015-08-12
申请人 卡特彼勒公司; 发明人 J·P·法韦尔; A·皮阿伊诺; A·G·格罗伊尔; D·E·博齐克;
摘要 公开了一种用于具有通道(64)的机器安装构件(36)的可调磨损组件(62)。该可调磨损组件可具有安置在通道内的磨损 插件 (66),和安置在通道内与磨损插件 接触 的倾斜调节板(68)。可调磨损组件还可具有安置在通道内与倾斜调节板接触的至少一个楔 块 (82),和可连接到安装构件以封闭通道一侧的 覆盖 件(74)。
权利要求

1.一种供具有通道(64)的安装构件(36)使用的可调磨损组件(62),包括:
安置在所述通道内的磨损插件(66);
安置在所述通道内与所述磨损插件接触的倾斜调节板(68);
安置在所述通道内与所述倾斜调节板接触的至少一个楔(82);和
能连接到所述安装构件以封闭所述通道一侧的覆盖件(74)。
2.根据权利要求1所述的可调磨损组件,其中,所述磨损插件由比所述安装构件软的材料制成。
3.根据权利要求1所述的可调磨损组件,其中:
所述倾斜调节板包括互特征结构(76);并且
所述磨损插件包括构造成接合所述倾斜调节板的所述互锁特征结构的相应互锁特征结构(78)。
4.根据权利要求1所述的可调磨损组件,还包括与所述至少一个楔块相关的可视磨损指示器。
5.根据权利要求4所述的可调磨损组件,其中:
所述覆盖件包括至少一个通道(88);并且
所述可视磨损指示器包括从所述至少一个楔块延伸穿过所述覆盖件的所述至少一个通道的销。
6.根据权利要求5所述的可调磨损组件,其中,所述至少一个楔块包括与第一倾斜突出部相关的第一楔块和与第二倾斜突出部相关并与所述第一楔块间隔开的第二楔块。
7.根据权利要求6所述的可调磨损组件,还包括至少一个弹簧(84),所述弹簧安置在所述第一和第二楔块之间,以沿所述第一和第二倾斜突出部向上并远离所述磨损插件促动所述第一和第二楔块。
8.根据权利要求7所述的可调磨损组件,其中,所述至少一个弹簧是构造成将所述第一和第二楔块远离彼此促动的压缩式螺旋弹簧
9.根据权利要求7所述的可调磨损组件,还包括:
支承所述至少一个弹簧的销(92);
连接到所述销的一端以随所述销转动的盘(94);
连接到所述第一楔块和所述盘的第一边缘的第一杠杆臂;和
连接到所述第二楔块和所述盘的第二相对边缘的第二杠杆臂,
其中,所述至少一个弹簧是将所述覆盖件连接到所述盘的扭弹簧。
10.根据权利要求7所述的可调磨损组件,还包括:
销(92);
滑动地接纳所述销并支承所述至少一个弹簧的套管(98);
连接到所述第一楔块的第一杠杆臂;
连接到所述第二楔块的第二杠杆臂;和
连杆(100),所述连杆在中心处连接到所述销,在第一端连接到所述第一杠杆臂,并在第二端连接到所述第二杠杆臂,
其中,所述至少一个弹簧是将所述覆盖件连接到所述连杆的扭力弹簧。

说明书全文

具有可调磨损组件的DCM

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及一种拉杆-环圈-板/犁壁(drawbar-circle-moldboard,DCM),且更具体地涉及一种具有可调磨损组件的DCM。

背景技术

[0002] 机器例如机动平地机通常用于土地平整应用,例如道路维护或表面修正。机动平地机通常具有可操纵的前框架和通过铰接接头连接到前框架的被驱动后框架。前框架支承保持用于进行平整操作的作业机具的可动拉杆-环圈-犁板(DCM)。DCM从前框架的主梁悬置并具有朝前框架向前延伸并枢转地连接到前框架的轭架(yoke)。DCM相对于前框架的移动引起作业机具的相应移动。
[0003] 通常为铲板的作业机具连接到DCM的环圈部件。环圈部件借助于滑瓦(shoe)相对于轭架定位,所述滑瓦允许环圈部件与轭架之间的相对转动,但抑制相对平移。在操作期间,铲板承受很大的和振动,并且为了减少操作所导致的环圈部件和轭架的磨损,滑瓦与环圈部件之间和环圈部件与轭架之间安置有由相对较软的牺牲材料制成的磨损插件
[0004] 随着时间推移,磨损插件的较软材料在通常条件下磨蚀,并且滑瓦与环圈部件之间和/或环圈部件与轭架之间的间隙和相对移动增加。如果不进行检查,则这种间隙和移动可能引起铲板的不正确定位和/或定向。不精确地定位或定向的铲板可能不会正确执行预期的平整操作。
[0005] 为了维持期望的DCM间隙,必须定期调节和/或更换磨损插件。在一些机器中,磨损插件的维护需要从轭架的下侧完全移除整个环圈部件和滑瓦,以使得新的磨损带和垫片能定位在环圈部件与轭架之间。虽然对一些状况而言是足够的,但这种对磨损插件的到达和相关调节的进行会是困难的并需要大量时间和劳动力。
[0006] 1998年2月24日授予Wilkening的美国专利No.5,720,353(’353专利)中公开了一种允许以减少的时间和劳动力来到达和调节磨损插件的布置结构。具体而言,’353专利公开了具有延伸穿过其中的通路的轭架,和可相对于该轭架移动的环圈部件。’353专利还公开了定位在通路内并安置成与环圈部件接触的磨损带,和定位在通路内并与磨损带接触的垫片。保持器被固定在轭架的与环圈部件相反的顶面上,以将垫片和磨损带保持在适当位置。在操作时段之后,当磨损带已磨蚀较大的量时,移除保持器以便露出通路。此后,将一个或多个补充垫片定位在通路内,以使得补充垫片和磨损带介于环圈部件与保持器之间。这样,通过补充垫片来适应磨损带的磨蚀引起的过大间隙。
[0007] 尽管’353专利的顶部调节磨损组件可提供与磨损带的维护相关的减少的时间和劳动力,但该组件可能仍不是最佳的。具体地,该组件仍需要定期手动维护磨损带。这种手动维修使得机器的产率和运行成本受到损失。
[0008] 本发明的拉杆-环圈-犁板解决了上述需求中的一个或多个和/或现有技术的其它问题。

发明内容

[0009] 在一方面,本发明涉及一种用于具有通道的安装构件的可调磨损组件。该可调磨损组件可包括安置在通道内的磨损插件,和安置在通道内与磨损插件接触的倾斜调节板。可调磨损组件还可包括安置在通道内与倾斜调节板接触的至少一个楔,和可连接到安装构件以封闭通道一侧的覆盖件。
[0010] 在另一方面,本发明涉及一种用于可调磨损组件的磨损插件。该磨损插件可包括具有至少一个大致平的磨损表面和一大致相对的安装表面的弧形非金属基板。该磨损插件还可包括与安装表面相关联的互特征结构。
[0011] 在另一方面,本发明涉及一种拉杆组件。该拉杆组件可包括:轭架,该轭架具有绕轭架外缘呈环形配置的多个通道;定位在轭架的底面处的环圈部件;和与多个通道相关联以使环圈部件与轭架间隔开的多个可调磨损组件。多个可调磨损组件中的每一个都可包括安置在多个通道中的相关通道内的磨损插件,和安置在该相关通道内并具有构造成接合磨损插件的相应互锁特征结构的互锁特征结构的倾斜调节板。多个可调磨损组件中的每一个还可包括安置在该相关通道内与倾斜调节板接触的至少一个楔块,和可连接到轭架的顶面以封闭通道一侧的覆盖件。附图说明
[0012] 图1是示例性公开的机器的图示;
[0013] 图2是可供图1的机器使用的示例性公开的拉杆-环圈-犁板的图示;
[0014] 图3是图2的拉杆-环圈-犁板的顶视图示;
[0015] 图4是可供图2和3的拉杆-环圈-犁板使用的示例性公开的可调磨损组件的分解图;
[0016] 图5是图4的可调磨损组件的截面图;
[0017] 图6是可供图2和3的拉杆-环圈-犁板使用的另一个示例性公开的可调磨损组件的截面图;
[0018] 图7是图6的可调磨损组件的顶视图;
[0019] 图8是可供图2和3的拉杆-环圈-犁板使用的另一个示例性公开的可调磨损组件的截面图;
[0020] 图9是可供图2和3的拉杆-环圈-犁板使用的另一个示例性公开的可调磨损组件的截面图;
[0021] 图10是可供图2和3的拉杆-环圈-犁板使用的另一个示例性公开的可调磨损组件的简化截面图;
[0022] 图11是图2的拉杆-环圈-犁板的底视图示;
[0023] 图12是可供图2和11的拉杆-环圈-犁板使用的示例性公开的环圈滑瓦的图示;
[0024] 图13是图12的环圈滑瓦的端视截面图;
[0025] 图14是可供图2和11的拉杆-环圈-犁板使用的另一个示例性公开的环圈滑瓦的端视截面图;
[0026] 图15是可供图2和11的拉杆-环圈-犁板使用的另一个示例性公开的环圈滑瓦的图示;以及
[0027] 图16-22是可供图12-15的环圈滑瓦使用的各种磨损插件构型的图示。

具体实施方式

[0028] 在图1中示出机器10的示例性实施例。机器10例如可以是机动平地机、反铲装载机、农用拖拉机、轮式装载机、滑移操纵装载机或本领域中已知的任意其它类型的机器。机器10可包括可操纵前框架12和连接到前框架12的被驱动后框架14。前框架12可包括一对前轮13,并支承驾驶室15。后框架14可包括用于收容动力源和冷却构件的舱室17,所述动力源可操作地联接到后轮19,以用于机器10的主推进。轮19可一前一后布置在后框架14的相对侧。机器10的操纵可以依赖于前轮操纵和前框架12相对于后框架14的铰接。
[0029] 机器10还可包括可操作地连接到前框架12的主梁16并由其支承的机具组件,例如拉杆-环圈-犁板(DCM)18。可设想,如果需要的话,DCM18可连接到机器10的另一个部分例如前框架12的另一个部分或后框架14并由其支承。DCM 18可由主梁16经由液压油缸组件20竖直支承,并在前端由前框架12经由球窝接头22平支承。液压油缸组件20可构造成使DCM 18朝向和远离框架16竖直移位,使DCM 18侧向移位,并使DCM18绕球窝接头22的水平轴线23转动。可设想,如果需要的话,DCM 18可采用另外的和/或与上述不同的方式移动。
[0030] 如图2所示,DCM 18可包括可转动地支承环圈组件26的轭架24,和将作业机具30连接到环圈组件26的液压油缸组件28。作业机具30可包括铲板、松土器或本领域中已知的任意其它机具。液压油缸组件28可使作业机具30相对于DCM 18侧向移位,并使作业机具30绕水平轴线31转动,所述水平轴线大致正交于机器10的竖直中间平面33(参见图
1)。
[0031] 轭架24可包括呈大致V形或Y形定位并且在尖端35处连接到球窝接头22且在相对的较宽端37处连接到横杆34的一对拉杆32。拉杆32和横杆34在较宽端37处可定位并安装在具有上轭面38和下轭面40的轭板36上。达42也可安装在轭板36的上轭面38上并且包括主动齿轮(未示出),所述主动齿轮延伸穿过轭板36而与环圈组件26的内齿44啮合,以使环圈组件26和相连的作业机具30相对于轭架24转动。
[0032] 环圈组件26可包括环圈部件46,该环圈部件具有一体齿圈形式的齿44、上表面48、下表面50和远离轭架24从下表面50突出的边沿52。边沿52可包括内环形表面54和外环形表面56。环圈组件26还可包括连接到环圈部件46并从环圈部件46的一侧远离轭架24向下延伸的第一机具梁58,和连接到环圈部件46并从环圈部件46的相反侧远离轭架
24向下延伸的第二机具梁60。第一机具梁58和第二机具梁60可借助于液压油缸组件28支承作业机具30。
[0033] 如下文将更详细地描述的,环圈组件26可借助于如图3所示的多个可调磨损组件62并借助于如图11所示的多个环圈滑瓦112相对于轭架24既轴向又径向地定位。可调磨损组件62可呈环形分布在轭架24的上部外缘周围,以远离轭架24并朝向环圈滑瓦112轴向地推动环圈组件26,而环圈滑瓦112可呈环形分布在轭架24的下部外缘周围,以朝轭架
24向上偏压环圈组件26。这样,环圈组件26可被有效地夹置在可调磨损组件62与环圈滑瓦112之间并由此相对于轭架24被轴向保持在期望位置。环圈滑瓦112也可包括构造成当环圈组件26由可调磨损组件26朝环圈滑瓦112偏压时使环圈组件26相对于轭架24沿径向定位的几何形状。
[0034] 如图3所示,轭板36可实施为构造成接纳可调磨损组件62的安装构件。具体地,各可调磨损组件62可与轭板36中从上轭面38穿过下轭面40的通道64相关,并且如图4和5所示包括磨损插件66、倾斜调节板68、包括可视磨损指示器72的机械偏压组件70、和覆盖件74。磨损插件66、调节板68和机械偏压组件70可配置在通道64内,并且覆盖件74可封闭通道64的与环圈组件26相对的一侧。
[0035] 磨损插件66可实施为具有大致平的磨损表面66A和大致相对的安装表面66B的大致弧形基板。磨损插件66的圆弧周线可与环圈部件46的外部形状基本上匹配(即,磨损插件66的外半径可约等于或小于环圈部件46的外半径)。在一个示例中,磨损插件66可具有在约25-40英寸范围内的圆弧半径、在约8-16英寸范围内的长度、在约2-4英寸范围内的宽度和在约0.25-0.75英寸范围内的厚度。磨损插件66的磨损表面66A可由比轭板36和环圈部件46的材料软的材料制成。例如,磨损表面66A可由非金属材料例如填充玻璃的尼龙或相对软的金属材料例如青铜制成,而轭板36和环圈部件46可由制成。磨损插件66A可安置在通道64的底部内,以倚靠环圈部件46的上表面48。这样,在轭板36和/或环圈部件46可能发生损伤之前,可利用相对较软的磨损表面66A作为磨蚀掉的牺牲层。可设想,如果需要的话,磨损插件66可与调节板68一体形成。例如,磨损插件66可实施为沉积在调节板68的较硬基材上的相对软的材料层。
[0036] 磨损插件66可包括从安装表面66B延伸以与调节板68的相应特征结构例如凹部78接合并互锁的互锁特征结构,例如突出部76。或者,磨损插件66和调节板68中的一者或两者可包括粘合剂、协调的表面粗糙度或使磨损插件66与调节板68互锁的其它特征结构。磨损插件66与调节板68之间的互锁可以在磨损插件66已被磨薄时抑制磨损插件66由于环圈部件46的相对转动而从通道64被拉出。
[0037] 调节板68可安置在通道64内与磨损插件66的安装表面66B接触,并且包括相对于调节板68的长度方向中间部81彼此相对地定向的两个倾斜突出部80。在图4和5的实施例中,倾斜突出部80可在中间部81处最薄并在调节板68的相对端83处最厚。突出部80均可具有约10°-15°的倾“α”,和约10-20mm的端部高度“h”。可设想,各突出部
80可具有带有平滑、齿形和/或起伏的外轮廓的大致平或弯曲的倾斜周线。例如,图4和图
5的左突出部80被示出为具有齿,而右突出部80被示出为具有起伏部。单个调节板68的两突出部80通常可包括相似的倾斜表面,但在图4和5中仅为了说明的目的而被示出带有不同几何形状。在一个示例中,突出部80的倾斜表面的典型齿可具有约5-6mm的齿面宽度“W”和约1mm的竖立高度“H”,齿槽之间的竖直距离“D”为约1mm。这些齿尺寸与倾角“α”相结合可提供在磨损插件位置中的期望分步调节,如在下文中将更详细地描述的。可设想,如果需要的话,突出部80的倾斜周线处的外轮廓可以是连续的或中断的,齿或起伏部之间存在均匀或不均匀的间距。
[0038] 机械偏压组件70可包括一对楔块82和位于楔块82之间的弹簧84。各楔块82可具有倾斜下表面,该倾斜下表面基本上为调节板68的相关突出部80的倾斜上表面的镜像。具体地,楔块82的倾角可约等于倾角“α”,且各楔块82可具有对应于其相关联的突出部
80的平滑表面、齿形表面或起伏表面。如果楔块82包括齿形倾斜表面,则楔块82的齿方向可与配合的突出部80的齿方向大致相反,以使得两个构件的相应齿可以互锁并抑制楔块
82在重力和/或由环圈部件46施加在磨损插件66上的法向力的作用下沿突出部80的倾斜部向下滑动。以相似的方式,楔块82的起伏部可与相关联的突出部80的相应起伏部互锁,以抑制由重力和/或法向力所导致的向下滑动。
[0039] 在图4和5的实施例中,弹簧84可以是安置成将楔块82远离彼此并沿突出部80的倾斜表面向上偏压的压缩式螺旋弹簧。可设想,如果需要的话,各楔块82可包括接纳并保持弹簧84的一端的保持结构,例如凹部或销。
[0040] 在图4和5的实施例中,可视磨损指示器72可包括一对销86,销86中的一个从各楔块82的与其倾斜表面相对的一侧延伸。销86可向上延伸穿过覆盖件74中的通道88,以使得当可调磨损组件62被完全装配到轭板36上时销86的端部是可见的。销86可随楔块82移动,以提供磨损插件66的厚度和/或需要维修或更换磨损插件66的可视指示。例如,当销86彼此最接近时,在图5中标记为“新”的位置,磨损插件66可处于其最厚尺寸。相反,当销86彼此相距最远时,在图5中标记为“更换”的位置,磨损插件66可处于需要维修的最薄尺寸。可设想,如果需要的话,覆盖件74的外表面可标记有与磨损插件66的厚度有关的标记或其它类似标记。
[0041] 覆盖件74可连接到轭板36的上轭面38,以为各个可调磨损组件62提供保持力并封闭通道64的一侧。或者,如果需要的话,较大的覆盖件(未示出)可构造成为多个可调磨损组件62提供这种保持力。可借助于位于覆盖件74的相反端的固件90保持覆盖件74。
[0042] 图6和7示出了可调磨损组件62的另一个实施例。类似于图4和5的实施例,图6和7的实施例可包括磨损插件66、调节板68、楔块82、覆盖件74和弹簧84。然而,与图
4和5的实施例相反,图6和7的实施例中的弹簧84可以是由中心销92支承的扭力弹簧。
盘94(为了清楚仅在图6中示出)可连接到销92的一端以随销92转动,并且弹簧84可将盘94连接到覆盖件74,以相对于覆盖件74转动地偏压盘94和相连的销92。在图6和7的实施例中,可调磨损组件62也可包括两个杠杆臂96,每个杠杆臂都在一端铰接到相关联的楔块82并在另一端铰接到盘94的相对边缘。当弹簧84转动盘94时,杠杆臂96可自由平移并由此使楔块82远离彼此并沿突出部80的倾斜表面向上移动。
[0043] 图6和7的可调节磨损组件62可包括与图4和5的可视磨损指示器72不同的可视磨损指示器95。可视磨损指示器95可包括基准特征结构,例如安置在盘94的暴露表面中的边缘处的凹部97,和覆盖件74上沿径向定向的标记。凹部97可随盘94转动,以提供磨损插件66的厚度和/或需要维修或更换磨损插件66的可视指示。例如,当凹部97定向在标记为“新”的第一位置时,磨损插件66可处于其最厚尺寸处。相反,当凹部97顺时针转动至标记为“更换”的第二位置时,磨损插件66可处于需要维修的较薄尺寸处。
[0044] 图8示出了可调磨损组件62的另一个实施例。类似于图6和7的实施例,图8的实施例包括磨损插件66(图8中未示出)、调节板68、楔块82、覆盖件74、弹簧84、杠杆臂96和销92。然而,与图6和7的实施例相反,盘94可由连杆100代替,所述连杆在其中心处连接到销92并在其端部连接到杠杆臂96。另外,图7的实施例中的弹簧84可由包围中心销92的静止套管98支承,并且弹簧84可将连杆100连接到覆盖件74,以相对于覆盖件74和套管98转动地偏压连杆100和相连的销92。在这一布置结构中,当弹簧84使连杆100和销92相对于套管98转动时,杠杆臂96可自由平移并使楔块82远离彼此移动并沿突出部
80的倾斜表面向上移动。
[0045] 图9示出了可调磨损组件62的另一个实施例。类似于图5和6的实施例,图9的实施例包括磨损插件66、楔块82和覆盖件74。然而,与图4和5的实施例相反,图9的实施例中的弹簧84可由一对恒力拉伸弹簧102代替,每个拉伸弹簧都连接到楔块82中的一个,以将楔块82朝彼此向内拉动。另外,调节板68可由具有突出部106的调节板104代替,所述突出部带有在调节板104的端部83处最薄且在调节板10的中间部81处最厚的倾斜部。在这一构型中,当楔块82由弹簧102牵引在一起时,楔块82可沿调节板68的倾斜表面向上移动。
[0046] 在一个实施例中,槽口103可与覆盖件74中的通道88相关联,以有利于图9的可调磨损组件62的构成。亦即,为了构成可调磨损组件62,楔块82可被拉开,以将弹簧84设定在期望拉力/张力下,并且可视磨损指示器72与覆盖件74的槽口103接合,以维持弹簧84的拉力,直到能将可调磨损组件62安放到通道64中并能将覆盖件74紧固到轭板36上以封闭通道64。此后,可视磨损指示器72可从槽口103移出,以允许弹簧84将楔块82朝彼此拉动并由此朝环圈部件46向下偏压调节板66。可设想,如果需要的话,类似的几何形状可与可调磨损组件62的其它实施例相关联,以有利于其构成。
[0047] 图10示出了可调磨损组件62的另一个实施例。类似于图4和5的实施例,图10的可调磨损组件62可包括磨损插件66、覆盖件74和弹簧84。然而,与图4和5的实施例相反,图10的可调磨损组件62可仅包括单个楔块82,并且弹簧84可安置在通道64的壁与所述一个楔块82之间,以朝仅具有单个倾斜的突出部108的调节板104偏压所述一个楔块82。虽然可调磨损组件62可在调节板104与楔块82之间具有任意类型的倾斜界面,但在图10的实施例中,示出了可调磨损组件62具有平滑界面。而且,在不存在齿形或起伏几何形状的情况下,调节板104可设置有位于楔块82与覆盖件74之间的板簧110。板簧110可通过抑制楔块82的过度和/或不希望的移动而提供类似于由齿形或起伏界面提供的功能。
[0048] 如上所述,可调磨损组件62可远离轭架24向下偏压环圈部件46并由此使环圈部件46抵靠在环圈滑瓦112上沿轴向定位。可调磨损组件62的向下偏压与作用在环圈部件46上的重力相结合可与环圈滑瓦112的几何形状协调,以便也使环圈部件46相对于轭架
24沿径向定位,同时仍允许环圈组件26相对于轭架24转动。
[0049] 图11和12将各环圈滑瓦112示出为具有基部114、从基部114突出的唇部120、和可操作地连接到唇部120的磨损插件116。基部114可具有借助于例如焊接或多个紧固件118连接到轭板36的下轭面40的安装表面117(图11中未示出)。可设想,如果需要的话,基部114和轭板36中的一者或两者可包括构造成接纳紧固件118的超大孔或槽115(在图
16-22中示出)以使得可对环圈滑瓦112进行一定径向调节。唇部120可沿大致平行于轭板36的方向从基部114延伸,以接合环圈部件46的下表面50并由此相对于轭板36沿轴向和径向支承环圈部件46。在一个示例中,基部114和唇部120可形成单个一体构件。在另一个示例中,如下文将更详细地描述的,唇部120可为与基部114分开并借助于例如铰链连接到基部114的构件。磨损插件116可定位在唇部120与环圈部件46之间,以充当牺牲层并由此减少唇部120和环圈部件46的磨损。
[0050] 图13示出了示例性环圈滑瓦实施例的端视图,其中唇部120在环圈滑瓦112的外弯曲边缘113的内角部处包括斜面121。在一个实施例中,斜面121可安置成与基部114的安装表面成斜角,并具有约100°-170°、且更具体地约135°的内斜面角度“β1”。在此实施例中,环圈部件46可具有将下表面50连接到边沿52的内环形表面54的类似斜面123,其中磨损插件116至少部分地安置在斜面121和123之间。这样,环圈滑瓦112的斜面121可经由磨损插件116压靠在环圈部件46的斜面123上,以沿逆着环圈部件46的所有方向形成向上的力和向外的力,由此使环圈部件46沿轴向和径向定位。尽管在图13的示例性实施例中将唇部120示出为包括与环圈部件46的斜面123基本上匹配的斜面121,但可设想,如果需要的话,唇部120可替换地具有不同于斜面的几何形状并构造成仅用于磨损插件116的安装。在该替换实施例中,磨损插件116可包括安装在唇部120上所需的内表面几何形状,和与环圈部件46的斜面123对应并接合的外表面几何形状,例如斜面。
[0051] 磨损插件116可由比环圈滑瓦112和环圈部件46的材料软的材料制成,并安置在唇部120上以倚靠环圈部件46。例如,磨损插件116可由非金属基板例如填充玻璃的尼龙或软金属基板例如黄铜或青铜制成,而环圈滑瓦112和环圈部件46可由钢制成。这样,在环圈滑瓦112和/或环圈部件46可能发生损伤之前,磨损插件116可被用作用于磨损掉的牺牲层。如下文将更详细地描述的,磨损插件116可包括与唇部120的特征结构接合并锁定在一起的特征结构。磨损插件116与唇部120之间的互锁可抑制磨损插件116由于环圈部件46的转动而从原位移开。
[0052] 在图13的实施例中,磨损插件116可包括弧形且大致平的第一部分122和与第一部分122成斜角连接的弯曲且大致不平的第二部分124。第一部分122的圆弧半径和第二部分124的曲率可与环圈滑瓦112的外弯曲边缘113的曲率大致匹配,而第一部分122和第二部分124的外表面之间的夹角可与斜面121的角度“β1”大致匹配。在一个示例中,第一部分122的圆弧半径和第二部分124的曲率可处于约25-40英寸的范围内。磨损插件116可具有在约8-16英寸范围内的长度、在约2-4英寸范围内的宽度和在约0.125-0.5英寸范围内的厚度。这一构型既可提供环圈滑瓦112和唇部120的斜面121和123之间的牺牲层,又可提供唇部120的平的内表面125与环圈部件46的下表面50之间的牺牲层。尽管在图13中将第二部分124的外表面124a和内表面124b示出为大致平行,但可设想,如果需要的话,所述外表面和内表面可以替换地不是平行的。亦即,如果需要的话,外表面124a处相对于第一部分122的斜面角度可与内表面124b处的斜面角度不同。
[0053] 图14示出了环圈滑瓦112的另一个实施例,其中唇部120包括朝向轭板36在唇部120的外弯曲边缘113处从平的内表面125延伸的V形突起部126。V形突起部126的相对的磨损表面均可相对于基部114的安装表面117和轭板36成斜角定位。例如,V形突起部126的内角度“β2”在其尖部处可在约65°-125°的范围内,且更具体地为约90°(即V形突起部126的磨损表面可与轭板36的下轭面40成约45°定向)。
[0054] 在图14的实施例中,环圈部件46可具有呈环形安置在下表面50的外缘周围的相似的倒转V形凹部128,其中V形磨损插件130至少部分地安置在V形突起部126与V形凹部128的内壁之间。由于凹部128的环形形状,V形突起部126和V形凹部128两者的相对表面可大致是不平的,且其顶端沿它们的长度呈弧形。这样,环圈滑瓦112的V形突起部126可经由磨损插件130压靠在环圈部件46的V形凹部128的内壁上,以在环圈部件46的整个外缘周围生成向上的力和径向均衡的力(即径向向内和径向向外的力),由此使环圈部件46相对于轭架24沿轴向和径向定位。
[0055] 图15示出了环圈滑瓦112的另一个实施例。在该实施例中,基部132可被焊接到轭板36上,并且相关的唇部134可与基部132分开并与基部132通过螺栓连接。唇部134可另外包括铰接部136,该铰接部构造成在接头138处松弛地接合也可被焊接到轭板36上的铰链基座140。接头138处的松弛接合与超大孔或槽115(参见图16-22)相结合可提供经由一个或多个调节螺丝142对唇部134的初始径向调节。可设想,如果需要的话,基部132和/或铰链基座140可替换地为一体的构件和/或采用不同于焊接的方式连接到轭板
36。
[0056] 图16-20示出了可供图14-15的环圈滑瓦使用的不同磨损插件构型。如从这些图可以看到的,唇部120、134的V形突起部126可包括:沿V形突起部126的长度方向延伸的一个或多个开放端部的通道144(图16);沿V形突起部126的长度安置的一个或多个中断部146(图17);和/或沿V形突起部126的长度方向延伸的一个或多个凹部148(图18)。在这些示例中,磨损插件130可具有构造成接合所述通道、中断部和/或凹部使得可抑制磨损插件130相对于唇部120、134的移动的对应突起部149(图16)。替换地,如果需要的话,磨损插件130可包括通道、中断部和/或凹部,而唇部120、134可包括突起部。另外或替换地,大致平的托架150(图19)或台阶状托架152(图20)可安置在磨损插件130的一端或两端,以接合唇部120、134并由此抑制磨损插件130与唇部120、134之间的相对移动。在又一个示例中,如果需要的话,磨损插件130可在其一端或两端处包括执行类似于托架150、
152的功能的成一体的凸缘状突起部154(图16)。
[0057] 图21和22同样示出不同的磨损插件构型。例如,图21将图12和13的实施例的环圈滑瓦112示出为在斜面123内具有构造成接合磨损插件116的对应突起部的中断部或凹部156。另外,图22所示的磨损插件116被示出为具有与安置在唇部120的相对端的凹部160接合的凸缘状部分158。
[0058] 可设想,可采用不同于通过互锁几何形状的方式替换地或另外将磨损插件116、130相对于唇部120、134保持就位。例如,如果需要的话,磨损插件116、130可替换地或另外通过粘合剂与唇部120、134结合或者通过模制或淀积工艺与唇部120、134一体形成。
[0059] 工业适用性
[0060] 所公开的可调磨损组件和环圈滑瓦可供具有拉杆-环圈-犁板(DCM)的任意机器用于沿轴向和径向定位DCM。具体地,所述可调磨损组件可在相关的磨损插件磨蚀时提供朝环圈滑瓦向下偏压相关的环圈部件的自动竖直调节。可调磨损组件的向下的力又可使环圈部件的成角度的表面接合环圈滑瓦的斜面几何形状并抵靠在其上滑动。环圈部件与环圈滑瓦的斜面几何形状的接合可引起使环圈部件沿径向定位的均匀分布的向外的力。所公开的可调磨损组件和环圈滑瓦可提供用于提高DCM安放精度和可重复性的简单、低成本的结构和方法,同时减少与磨损插件调节相关的维护时间。
[0061] 如上所述,磨损插件66可由于环圈部件46与拉杆轭架24的配合表面之间的相对移动而随时间推移磨蚀。随着磨损插件66磨蚀,环圈部件46周围的间隙可能增大。如果不进行检查,则这种增大的间隙可导致环圈部件46与轭架24之间的连接的刚性降低。
[0062] 可采用至少两种方式来解决增大的间隙。如果特定磨损插件66上的磨损足够严重(即如果该特定磨损插件66的厚度小于预定值),则可更换磨损插件66。否则,如果特定磨损插件66上的磨损不太严重,但环圈部件46周围的间隙无法接受,则可调节调节板68、102的位置,以减小所述间隙并增加由磨损插件66在环圈部件46上提供的夹持力。
[0063] 过去,上述两种维护活动中的任一种都需要拆卸整个拉杆-环圈-犁板组件。必须从拉杆轭架部件移除环圈部件,因为拉杆磨损插件和相关的垫片配置在环圈部件与拉杆轭架部件之间并且只能从拉杆轭架部件的下表面到达。因此,需要移除环圈部件以到达拉杆磨损插件和相关的垫片。
[0064] 在所公开的组件中,如上所述,磨损插件66可配置在可从轭板36的上轭面38到达的通道64内。不需要从轭架24移除环圈部件46以提供对磨损插件66的到达。相反,可从轭板36的上轭面38获得对磨损插件66的到达。更换磨损插件66的方法可仅包括移除覆盖件74、更换磨损插件66和更换覆盖件74。环圈部件46可在磨损插件66的维护期间保持与轭架24连接,由此减少与维护过程相关的困难和时间。
[0065] 可调磨损组件62的操作可以是自动的,不需要任何人工参与。将参照图5提供这种操作的第一示例。如从图5可见的,当磨损插件66、116、130中的任意一个变薄时,调节板68可朝环圈滑瓦112在通道64内向下移动。当调节板68在通道64内向下移动时,可在调节板68与覆盖件74之间朝通道64的上侧形成空间。该空间最终可变得足够大以便楔块82通过弹簧84的偏压远离彼此向外移动并沿倾斜突出部80的齿形或起伏台阶部向上移动。楔块82的向外移动可消耗由于调节板68的降低而形成的空间。随着楔块82向外移动,楔块82与倾斜突出部80之间的齿形或起伏界面可抑制楔块82沿倾斜突出部80的斜坡向下回移。另外,齿形或起伏界面可提供对磨损插件66的离散逐步调节。
[0066] 在图6的实施例中,可调磨损组件62可采用类似于上文关于图5的实施例所述的方式操作。亦即,随着磨损插件66、116、130中的任意一个随着时间推移而变薄且调节板68在通道64内向下移动,朝通道64的上侧的空间可能增大。而且,随着该空间增大,盘94可由弹簧84转动以经由杠杆臂96使楔块82向外移动并沿倾斜突出部80的斜坡向上移动,由此重新建立轭架24与环圈部件46之间的期望刚性。图8的实施例中的可调磨损组件62可在需要时类似地操作,通过转动套管98导致杠杆臂96使楔块82远离彼此移动并沿倾斜突出部80的斜坡向上移动。
[0067] 与前述实施例相反,图9所示的可调磨损组件62的楔块82可在磨损插件66、116、130中的任意一个已大量磨蚀时被向内促动。亦即,随着朝通道64上侧的空间变大,由恒力拉伸弹簧102施加的偏压可将楔块82朝彼此拉引并沿倾斜突出部104的斜坡向上拉引。
随着楔块82朝彼此移动,通道64顶部处的空间可被楔块82消耗,并且可重新建立轭架24与环圈部件46之间的期望刚性。
[0068] 图10的磨损调节组件62可以类似于图5的方式工作。亦即,随着磨损插件66、116、130中的任意一个磨损并且调节板68向下移动而在通道64顶部形成空间,弹簧84可沿倾斜突出部108的斜坡向上偏压楔块82,以消耗所述空间并重新建立轭架24与环圈部件
46之间的适当刚性。然而,与图5的实施例相反,图10的磨损调节组件62可包括楔块82与倾斜突出部108之间的平滑界面。该平滑界面可提供磨损插件位置的可变和无穷调节。
为了适应所述平滑界面,楔块82可设置有帮助抑制楔块82的不希望的移动的板簧110。
[0069] 环圈滑瓦112的磨损插件116、130还可需要定期维护。可采用至少两种不同的方式来更换磨损插件116、130,取决于相应的基部和唇部是分开的构件还是一体的。例如,在图12的实施例中,基部114和唇部120可以是一体的,并且为了更换磨损插件116、130,可从轭板36的下轭面40完全移除环圈滑瓦112。对于给定的DCM 18而言,可以不一次移除全部相应的环圈滑瓦112,以使得环圈部件46可在维修期间相对于轭架24保持就位(即一次可维修一个环圈滑瓦112)。在移除环圈滑瓦112之后,可从唇部120内的适当凹部、中断部和/或通道移除磨损插件116、130。在一些情形中,可能需要从安置在磨损插件116、130的端部处的托架和/或凸缘松开和/或移除一个或多个紧固件,以有利于磨损插件116、130的移除和更换。
[0070] 在图15的实施例中,其中唇部134可与基部132分离,磨损插件116、130的更换可能不需要从轭板36的下轭面40完全移除基部132。亦即,可移除将唇部134相对于基部132保持在适当位置的紧固件118,并且可使唇部134绕铰链接头138远离基部132枢转。在唇部134枢转离开之后,可从唇部120内的适当凹部、中断部和/或通道移除磨损插件116、130,然后将其更换。
[0071] 过去,需要环圈滑瓦调节维修来维持期望的轭架/环圈部件径向关系。亦即,随着常规环圈滑瓦磨损插件磨蚀,即使以还不需要更换的较小程度磨蚀,常规环圈滑瓦也需要手动调节来维持轭架与环圈部件之间的适当径向刚性。为了进行这种调节,执行向环圈滑瓦中插入补充垫片或整个环圈滑瓦自身的物理重新定位。
[0072] 然而,在所公开的组件中,可维持轭架24与环圈部件46之间的径向刚性而不需要任何人工干预。亦即,磨损插件116、130由于它们的角向构型而在被环圈部件46的匹配的角向几何形状接合时(即在被斜面123或V形凹槽128接合时)可沿径向向外的方向在环圈部件46上施加均匀地分布的法向力。这些法向力可自然地随着磨损插件116、130磨蚀而将环圈部件46相对于轭架24维持在期望的径向位置。例如,随着环圈部件46相对于轭架24转动,磨损插件116、130可能磨损并变薄,从而在环圈部件46的下表面50与环圈滑瓦
112的唇部120之间留下另外的径向和轴向间隙。一旦形成另外的间隙,就可通过重力向下拉动环圈部件46,直到环圈部件46的倾斜表面重新接合磨损并成角度的磨损插件116、
130,并由此消耗径向间隙。此后,可调磨损组件62可使磨损插件66和调节板68在环圈部件46的顶部上向下进行棘轮运动,以消耗所述轴向间隙并将环圈部件46保持在其新的位置。因此,即使磨损插件116和120已磨蚀,环圈部件46与磨损插件116、130的外表面之间的倾斜界面也仍可维持期望的轴向和径向位置以及环圈部件46与轭架24之间的刚性而不需要对磨损插件116、120进行任何手动维修。
[0073] 对于本领域技术人员来说,在不背离本发明的范围的情况下对本发明的可调磨损组件作出各种修改和变化是显而易见的。考虑到在此公开的说明书和可调磨损组件的实践,其它实施例对于本领域技术人员来说是显而易见的。所有说明和示例都应当被认为仅仅是示例性的,本发明真正的范围由下文的权利要求及其等同方案指出。
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