МЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, СОДЕРЖАЩАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ МЕЖДУ ИЗНАШИВАЕМОЙ ДЕТАЛЬЮ И ЕЕ ДЕРЖАТЕЛЕМ, И КОВШ СТРОИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2018 года по МПК E02F9/28 

Изобретение относится к механической системе, содержащей опору, изнашиваемую деталь и соединительное приспособление, расположенное между указанной изнашиваемой деталью и ее держателем, в частности, зубом и его держателем на строительной машине. Изобретение также относится к ковшу строительной машины, содержащему такую систему.

Кроме того, изобретение относится к деталям оборудования строительных машин, в частности, к ковшам, скипам или другим емкостям, посредством которых можно скрести, подбирать и перекладывать материалы для их перемещения с одного места в другие рабочие места посредством строительных машин.

Ковш имеет переднюю режущую пластину, снабженный изнашиваемыми деталями, выполненными с возможностью проникания в материал и защиты других составных элементов ковша. На передних режущих пластинах закреплены опоры-держатели с профилированной передней частью, а изнашиваемые детали представляют собой зубья или щитки, которые размещены на опоре-держателе посредством соответствующего соединения. Это соединение является промежуточным и позволяет заменять изнашиваемые детали после их износа.

Соединение между изнашиваемой деталью и ее держателем может достигаться посредством заклинивания. Для этого заклинивающие приспособления должны обеспечивать жесткое соединение соединяемых элементов. Обычно, сборка и разборка заклиненных элементов осуществляются под действием ударных инструментов, что связано с риском травм для рабочих.

Кроме того, известны заклинивающие приспособления, не требующие использования ударных инструментов. Раньше такие приспособления требовали наличия специального оборудования, в частности, для демонтажа изнашиваемой детали. Такие приспособления сложны в изготовлении и использовании.

В патентном документе WO 2013/030335 А, описана механическая система, содержащая усовершенствованное заклинивающее приспособление, не требующее использования ударных инструментов. Приспособление содержит упруго деформируемый корпус и жесткий ключ, подвижные один относительно другого с возможностью скрепления между собой при повороте.

В патентном документе US 2008/209772 А, раскрыта механическая система, содержащая держатель 106, изнашиваемую деталь 102 и соединительное приспособление, расположенное между указанной изнашиваемой деталью 102 и ее держателем 106. Соединительное приспособление содержит корпус 100, гильзу 200, ключ 300 и стержень 350. Корпус 100 имеет внутреннюю полость и наружную стенку, располагаемую в гнезде держателя 106. Гильза 200, изготовленная из упруго деформируемого материала, имеет внутреннюю полость 202 и наружную стенку 204+206, устанавливаемую в гнездо корпуса 100, а не в гнездо опоры 106. Ключ 300 имеет вытянутый вдоль своей оси корпус 304 и головку с задвижкой 340. В гнездо корпуса 100 может быть вставлен стержень 350 для блокировки ключа 300 в корпусе 100.

Задачей изобретения является создание надежного, прочного и практичного соединительного приспособления, позволяющего исключить ударные операции при сборке или демонтаже изнашиваемых деталей.

Поставленная задача решается в механической системе, содержащей держатель, изнашиваемую деталь и соединительное приспособление, расположенное между указанной изнашиваемой деталью и ее держателем, в частности, зубом ковша и его держателем, принадлежащим оборудованию строительной машины, причем соединительное приспособление включает в себя корпус из упруго деформируемого материала, имеющий внутреннюю полость и наружную стенку, приспособленную для размещения в гнезде держателя. Согласно изобретению соединительное приспособление содержит кулачок с наружной стенкой, располагаемой во внутренней полости корпуса, и внутренней полостью для размещения в ней ключа, при этом, когда соединительное приспособление размещено в гнезде держателя, ключ и кулачок подвижны и выполнены с возможностью скрепления скрепленными друг с другом при повороте во внутренней полости корпуса, между положением установки ключа в кулачок, и по меньшей мере одним положением блокировки, в котором ключ относительно своей оси радиально упирается в изнашиваемую деталь, а кулачок упирается в корпус, наружная стенка которого деформирована о гнездо держателя, образуя сцепное соединение между изнашиваемой деталью и держателем.

В результате изнашиваемая деталь надлежащим образом удерживается на своем держателе и постоянно уравновешивает силы, создаваемые внутри работающей механической системы. В частности, изобретение позволяет обеспечить уравновешивание сил, создаваемых внутри соединительного приспособления, и сил, создаваемых соединительным приспособлением на держателе и изнашиваемой детали, особенно в направлении, параллельном оси ключа. Это снижает концентрацию напряжений на чувствительных элементах, подобных ключу или выступам на изнашиваемой детали, которые могут вызвать преждевременный износ, деформации, а также поломки таких элементов.

После перехода из положения установки в положение блокировки соединительное приспособление обеспечивает первоначальное натяжение сжатого корпуса на держателе и ключе, упирающимся в изнашиваемую деталь. Изобретение позволяет устранить зазоры, в основном появляющиеся вследствие смятия изнашиваемой детали на держателе в результате осевых нагрузок, характерных для работы такой механической системы. Если соединительное приспособление имеет единственное положение блокировки, рабочий может выполнить первоначальное натяжение системы в значительных и подходящих пропорциях. Если соединительное приспособление имеет несколько последовательных положений блокировки, рабочий может изменить натяжение постепенно в течение износа простым поворотом ключа без разборки системы.

Механическая система согласно изобретению обладает также значительной герметизирующей функцией для заданных вариантов выполнения. Герметизация обеспечивается внутри соединительного приспособления и в его сопряжении с держателем и изнашиваемой деталью, для компенсации подвижности внутри механической системы, во время монтажа, блокировки и работы. Такая герметизация учитывает различные перемещения и деформации составных элементов механической системы, особенно корпуса, ключа и кулачка, обеспечивающих контакт и позиционирование с постоянным натяжением изнашиваемой детали на держателе.

Изобретение содержит другие признаки по отдельности или в сочетании друг с другом:

- ключ и кулачок подвижны и выполнены с возможностью скрепления друг с другом при повороте во внутренней полости корпуса между положением установки и единственным положением блокировки на заданный угол равный, например, 180°;

- соединительное приспособление включает в себя соединительные средства для кулачка в положении блокировки;

- соединительные средства выполнены в виде углубления в кулачке и выпуклости в другом составном элементе соединительного приспособления;

- ключ и кулачок подвижны и выполнены с возможностью скрепления друг с другом при повороте во внутренней полости корпуса между несколькими положениями блокировки на заданный угол равный, например, 45° между каждым указанным положением блокировки;

- соединительное приспособление включает в себя соединительные средства для кулачка в каждом из положений блокировки;

- соединительные средства выполнены в виде внутренних плоских поверхностей корпуса, и внешних плоских поверхностей кулачка;

- соединительное приспособление содержит промежуточную деталь, расположенную напротив кулачка во внутренней полости корпуса, причем эта промежуточная деталь включает в себя внутреннюю поверхность, плотно прилегающую к наружной стенке кулачка, и наружную поверхность, плотно прилегающую к внутренней стенке корпуса;

- соединительное приспособление содержит по меньшей мере одно кольцевое уплотнение, приспособленное для размещения на продольном конце корпуса, предпочтительно - два кольцевых уплотнения приспособленных для размещения на одном продольном конце корпуса, при этом в положении установки и в положении (положениях) блокировки упомянутое или каждое из кольцевых уплотнений плотно прилегают к держателю, изнашиваемой детали, корпусу, и к ключу;

- механическая система содержит по меньшей мере одну заглушку, приспособленную для размещения в отверстии изнашиваемой детали, которое обращено к гнезду держателя, когда изнашиваемая деталь установлена на держателе, предпочтительно - две заглушки, приспособленные для размещения в отверстии изнашиваемой детали, причем упомянутая или каждая из заглушек выполнена с возможностью предотвращения попадания материалов извне в зону вокруг ключа и в гнездо держателя;

- ключ имеет головку и ножку, приспособленные для размещения в полости изнашиваемой детали, причем в упомянутом или каждом положении блокировки, головка и ножка упираются радиально относительно оси ключа в одну из полостей изнашиваемой детали в первом направлении, а корпус упирается в кулачок радиально относительно оси ключа во втором направлении, противоположном первому направлению;

- ключ включает в себя средства для сохранения осевого положения в двух направлениях по оси ключа в упомянутой или каждой положении блокировки;

- ключ и кулачок содержат средства выполненные с возможностью их скрепления при повороте.

- средства выполненные с возможностью скрепления при повороте образованы ребрами и комплементарными канавками, выполненными на ключе и кулачке.

Изобретения также относится к ковшу строительной машины, содержащему по меньшей мере одну указанную выше механическую систему. Обычно ковш содержит ряд опор, на каждой из которых установлен один зуб, выполняющий функцию изнашиваемой детали и прикрепленный к своему держателю посредством соединительного приспособления.

В качестве альтернативы, механическая система может иметь другое оборудование строительной машины.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана механическая система в разобранном состоянии, содержащая прикрепленный к изображенному частично ковшу держатель, изнашиваемую деталь, а также приспособление для соединения изнашиваемой детали с держателем, вид в перспективе;

на фиг. 2 - вид сбоку по стрелке II на фиг. 1;

на фиг. 3 - разрез по линии III-III на фиг. 2;

на фиг. 4 - соединительное приспособление, содержащее корпус, ключ, кулачок со срезами, серповидную деталь и два уплотнения, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг. 5 - то же, вид сбоку по стрелке V на фиг. 4;

на фиг. 6 - соединительное приспособление, показанное стрелкой VI на фиг. 1, перед установкой его в держатель и изнашиваемую деталь;

на фиг. 7 отдельно показан корпус, вид в перспективе;

на фиг. 8 отдельно показан кулачок, вид в перспективе;

на фиг. 9-10 - две заглушки, вставляемые в изнашиваемую деталь, когда соединительное приспособление находится в положении блокировки изнашиваемой детали относительно держателя, виды в перспективе;

на фиг. 11 - соединительное приспособление в положении установки, вид по стрелке XI на фиг. 6;

на фиг. 12 и 13 - разрезы по линиям XII-XII и XIII-XIII на фиг. 6, соответственно;

на фиг. 14 - то же, что и на фиг. 11, но соединительное приспособление находится в положении блокировки;

на фиг. 15-16 - то же, что и на фиг. 12 и 13, соответственно, при этом приспособление находится положении блокировки, как на фиг. 14;

на фиг. 17-19 - то же, что и на фиг. 4-6 соответственно, но соединительное приспособление выполнено согласно второму варианту осуществления изобретения;

на фиг. 20 показан ключ вдоль стрелки XX на фиг. 18, вид сбоку;

на фиг. 21 - кулачок, показанный стрелкой XXI на фиг. 18, вид сбоку;

на фиг. 22 показано соединительное приспособление в положении установки, вид по стрелке XXII на фиг. 19;

на фиг. 23 - разрез по линии XXIII-XXIII на фиг. 19;

на фиг. 24 - разрез по линии XXIV-XXIV на фиг. 19;

на фиг. 25-28 показано соединительное приспособление в различных положениях блокировки, виды в разрезе аналогичные виду на фиг. 24.

На фиг. 1-3, показана механическая система 1 в соответствии с изобретением, которой оборудован ковш G машины для строительных работ.

Механическая система 1 содержит держатель 10, изнашиваемую деталь 20 в виде зуба или наконечника, а также соединительное приспособление 30 между держателем 10 и зубом 20. Система 1 проходит по существу вдоль оси X1, вдоль которой проходит первое направление D1 для запрессовки зуба 20 на держатель 10 и противоположное первому направлению второе направление D2 для демонтажа зуба 20.

Ковш G показан на фиг. 1 упрощенно. Держатель 10 прикреплен к ковшу G, при этом зуб 20 представляет собой изнашиваемую деталь, выполненную с возможностью ее демонтажа при сильном износе в результате работы ковша G.

Соединительное приспособление 30 в целом проходит вдоль центральной оси Х30 и содержит корпус 40, ключ 50, толкающий кулачок 60 со срезами, серповидную деталь 70, а также два уплотнения 80 и 90. Детали 40, 50, 60, 70, 80 и 90 выполнены отдельно друг от друга. Предпочтительно, каждая из деталей 40, 50, 60, 70, 80 и 90 выполнена монолитно.

Соединительное приспособление 30 выполнено с возможностью установки в гнезде 14 держателя 10 так, что корпус 40 контактирует со стенками этого гнезда 14. Ключ 50 и кулачок 60 выполнены подвижными и скрепляются между собой при повороте в корпусе 40. Ключ 50 и кулачок 60, когда ключ 50 вставлен в кулачок 60, имеют возможность поворота между положением А установки приспособления 30 в гнездо 14 и положением В блокировки приспособления 30. При этом ключ 50 в радиальном относительно оси Х30 направлении упирается в изнашиваемую деталь 20, а кулачок 60 упирается в корпус 40, деформируя его в гнезде 14 держателя 10, в результате чего образуется соединение изнашиваемой детали 20 (зуба) с держателем 10. При этом корпус 40 неподвижен, то есть не поворачивается вместе с ключом 50 и кулачком 60.

Для блокировки приспособления 30 и перехода из положения А в положение В ключ 50 и кулачок 60 поворачивают на 180° в направлении, обозначенным стрелкой R1 (фиг. 2). Для разблокирования приспособления 30 и перехода из положения В в положение А, ключ 50 и кулачок 60 поворачивают на 180° в направлении R0, противоположном направлению R1. Положение А установки приспособления показано на фиг. 2, 3, 6 и 11-13, а положение В блокировки показано на фиг. 14-16. На фиг. 1 приспособление показано в положении А установки.

Для лучшего понимания расположения различных частей механической системы 1 в пространстве, в дальнейшем будет считаться, что передняя сторона 2 - это сторона с которой расположен зуб 20, задняя сторона 3 - сторона с которой расположен держатель 10, верхняя сторона 4 - сторона противоположная земле, когда система 1 собрана, первая сторона 5 - сторона для введения приспособления 30 в держатель 10, вторая сторона 6 -сторона, противоположная стороне 5 введения, а нижняя сторона 7 - направленная к земле сторона собранной системы 1. Стороны 5 и 6 соответствуют левой и правой сторонам системы 1 относительно направления D2 демонтажа.

Как показано на фиг. 3, держатель 10 содержит основание 11 для крепления к ковшу G и соединительную переднюю часть 12, выполненную с возможностью сцепления с полостью 24 зуба 20. Кроме того, на каждой стороне 5 и 6 основания 11 выполнена выемка 13 для размещения выступа 23 зуба 20. Каждая выемка 13 включает в себя стенки, расположенные с задней стороны 3, с верхней стороны 4 и нижней стороны 7, и открыта к передней стороне 2 для размещения выступа 23.

Гнездо 14 проходит через переднюю часть 12 вдоль оси X14 и открыто к сторонам 5 и 6. Это гнездо 14 частично окружено выемками 13 на сторонах 5 и 6. Гнездо 14 включает в себя закругленную внутреннюю поверхность 15 и плоскую внутреннюю поверхность 16, которые, в целом, проходят вдоль оси X14. Плоская поверхность 16 расположена с задней и нижней сторон 3 и 7 гнезда 14 и направлена к передней и верхней сторонам 2 и 4 этого гнезда 14. Сечение гнезда 14, перпендикулярное оси Х14, уменьшается в направлении от стороны 5 к стороне 6. Это сечение имеет в целом овальную форму, ограниченную поверхностью 15, с прямолинейным участком, ограниченным поверхностью 16. Поверхности 15 и 16 сходятся к стороне 6. Гнездо 14 предназначено для размещения в нем корпуса 40, при этом плоская поверхность 16 предназначена для размещения на ней плоской поверхности 46 корпуса 40.

Зуб 20 содержит рабочую часть 21, расположенную с передней стороны 2 и полую часть 22, направленную к задней стороне 3. Известно, что часть 21 предназначена для соскабливания и подбора материалов, например, грунта или гравия, а часть 22 - для установки зуба 20 на держатель 10. Как показано на фиг. 2, часть 22 содержит внутреннюю полость 24, приспособленную для установки на передней части 12 держателя 10, а также направленные к задней стороне 3 выступы 23 для их размещения в выемках 13. В примере, показанном на фиг. 1, расположенный на стороне 5 выступ 23 имеет на своей наружной поверхности метку 235 в виде отформованной или выгравированной стрелки. Метка 235 облегчает введение приспособления 30 в гнездо 14 в положении А установки из определенного исходного положения. Кроме того, метка 235 облегчает определение положения В.

Как показано на фиг. 1-3, с каждой стороны зуба 20 на сторонах 5 и 6 выполнены боковые отверстия 25. Когда зуб 20 установлен на держателе 10, отверстия 25 расположены перед гнездом 14, позволяя вставить ключ 50 и расположить приспособление 30 в держателе 10 и зубе 20. Каждое отверстие 25 имеет по существу цилиндрическую форму с расширением с передней стороны 2. Каждое отверстие 25 частично располагается в соответствующей стенке полости 24. Каждое отверстие 25 включает в себя полость 26 для размещения в ней ключа 50, открытую к окружной поверхности гнезда 14, а также полость 27 для размещения в ней заглушки 100 или 110. Полость 27 со стороны 5 имеет канавку 271, а со стороны 6 имеет выпуклость 272. Каждое отверстие 25 имеет кромку 28 в виде выступа со стороны 5 или 6 зуба 20.

Полости 26 предназначены для размещения в них ключа 50, в положении В блокировки упирающегося в зуб 20, что будет подробно описано далее. В частности, полость 26 со стороны 5 введения выполнена с возможностью размещения в ней головки 51 ключа, а со стороны 6 - с возможностью размещения его ножки 52. Полость 26 со стороны 5 имеет три участка 261, 262 и 263 для размещения различных частей головки 51, как буде подробно описано далее. Участок 261 расположен между участками 262, 263 и имеет меньший радиус. Участок 262 расположен с наружной стороны отверстия 25 относительно стороны 5 зуба 20. Участок 263 расположен с внутренней стороны отверстия 25 и обращен к гнезду 14.

Когда система 1 собрана, зуб 20 установлен на держатель 10, приспособление 30 находится в положении А установки, а оси X1, Х14 и Х30 расположены по существу в одной срединной плоскости Pm1 системы 1, как показано на фиг. 2.

Корпус 40 изготовлен из упруго деформируемого материала, например, из эластомера. Корпус 40 обеспечивает натяжение различных составных элементов системы 1. Корпус 40 имеет концы 41 и 42 и проходит в продольном направлении вдоль центральной оси Х40, соосной с осью Х14 гнезда 14, и по существу соосной с осью Х30 приспособления 30. В положении А установки конец 41 расположен со стороны 5, а конец 42 расположен со стороны 6. Конец 41 имеет метку 415, например, стрелку, в частности, показанную на фиг. 11, облегчающую взаимное расположение корпуса 40 и кулачка 60. На конце 41 корпуса 40 имеется кольцевая канавка 411 с радиальным углублением 412, а на конце 42 - кольцевая канавка 421 с радиальным углублением 422. Таким образом, концы 41 и 42 выполнены с возможностью размещения на них уплотнений 80 и 90.

Корпус 40 имеет наружную стенку 44 с закругленной поверхностью 45 и плоской поверхностью 46, которая по существу проходит вдоль оси Х40. В положении А установки плоская поверхность 46 расположена около задней и нижней сторон 3 и 7 стенки 44. Стенка 44 в сечения, перпендикулярном оси Х40, имеет по существу овальную форму, ограниченную поверхностью 45, с прямолинейным участком, ограниченным поверхностью 46. Поперечное сечение стенка 44, в целом, уменьшается от конца 41 к концу 42. Иными словами, стенка 44 сужается к концу 42, как показано на фиг. 6.

Гнездо 14 и наружная стенка 44 имеют по существу сопрягаемые формы, так что корпус 40 может быть установлен в гнездо 14 держателя 10. В этом случае плоская поверхность 46 будет плотно прилегать к плоской поверхности 16. Иными словами, поверхности 16 и 46 образуют надежное средство позиционирования корпуса 40 в гнезде 14. Предпочтительно плоская поверхность 46 имеет метку с определенным исходным положением, например, стрелку как показано на фиг. 7, облегчающую введение корпуса 40 в гнездо 14 в положении А установки.

Закругленная поверхность 45 корпуса имеет ограниченную область 451 деформации, расположенную с передней стороны 2, когда корпус 40 размещен в гнезде 14. Область 451 деформации включает в себя кольцевые канавки 452, продольные канавки 453, центральные глухие отверстия 454 большого размера и боковые глухие отверстия 455 малого размера. На фигурах, в частности, на фиг. 6, область 451 имеет четыре канавки 452, три канавки 453, четыре центральных отверстия 454 и восемь боковых отверстий 455. Однако область 451 может включать в себя разнообразные локальные углубления любых подходящих форм, распределенные в любой компоновке, для образования заданного ослабления стенки 44. Область 451 облегчает деформацию корпуса 40 в одну сторону при его прохождении через отверстие 25 и в другую сторону - в гнезде 14 под действием кулачка 60. Для упрощения деформация корпуса 40 не показана.

Как показано на фиг. 7, 11-16, корпус 40 также имеет продольную внутреннюю полость 47, эксцентричную относительно оси Х40. Корпус 40 имеет по существу кольцевую форму и эта полость 47 является замкнутой, за исключением концов 41 и 42. Полость 47 имеет участок 48 для размещения и поддержания кулачка 60, а также участок 49 для размещения и поддержания серповидной детали 70. Участок 49 расположен напротив области 451 деформации корпуса 40. Участок 48 имеет по существу плоские опорные поверхности 481, окруженные продольными канавками 482, а участок 49 имеет по существу выпуклые опорные поверхности 491, окруженные продольными канавками 492, функции которых будут подробно описаны далее. Поверхности 481 и 482 и канавки 491 и 492 распределены по периметру полости 47 и проходят в продольном направлении корпуса 40 между его концами 41 и 42. Участок 48 и, в частности, его поверхности 481 определяют продольную ось Х48, параллельную оси Х40, с постоянным расстоянием эксцентриситета между ними в плоскости, перпендикулярной оси Х40.

В показанном на фиг. 7, 11-16 примере полость 47 имеет пять поверхностей 481, шесть канавок 482, три поверхности 491 и четыре канавки 492. В качестве альтернативы, полость 47 может включать в себя разные поверхности и канавки любой компоновки и любых форм, приспособленных для такого применения.

В полости 47 корпуса 40, участок 48 имеет конические штифты 484, выполненные на двух из поверхностей 481 и упруго деформируемые при контакте с кулачком 60. Эти штифты 484 позволяют выбирать зазоры между корпусом 40 и кулачком 60 и обеспечивают надлежащее расположение кулачка 60 относительно серповидной детали 70. Участок 48 имеет язычок 486 (фиг. 7), расположенный со стороны конца 41 на одной из поверхностей 481. Язычок 486 предназначен для взаимодействия с канавкой 66 в кулачке 60. Участок 48 также имеет упор 488 (фиг. 7) и выполненный со стороны конца 42. Язычок 486 и упор 488 обеспечивают надлежащее расположение кулачка 60 в корпусе 40 вдоль оси Х30 и его блокировку во время предварительной сборки приспособления 30.

Ключ 50 изготовлен из металла, например, из стали. Ключ 50 имеет головку 51, ножку 52, а также вытянутый вдоль оси Х50 между головкой 51 и ножкой 52 продолговатый корпус 53. Ключ 50 выполнен с возможностью поворота в направлениях R1 или R0 между двумя различными положениями: положением А установки и положением В блокировки. Головка 51 и ножка 52 приспособлены для взаимодействия с зубом 20 в отверстиях 25, а корпус 53 приспособлен для взаимодействия с кулачком 60.

Между осями Х40 и Х50 в плоскости, перпендикулярной этим осям, имеется переменный эксцентриситет е50. Как показано на фиг. 11 и 14, эксцентриситет е50 больше в положении В блокировки, чем в положении А установки.

Головка 51 имеет наружную цилиндрическую поверхность 511. Головка 51 также имеет средство для двустороннего удержания вдоль оси Х50, то есть выступы 512 и 513 на поверхности 511. Выступ 512 имеет три по существу плоские наружные поверхности, а выступ 513 имеет закругленную наружную поверхность. Головка 51 выполнена с возможностью ее удержания в расположенном со стороны 5 отверстии 25 зуба 20 поверхностью 511, поддерживаемой на участке 261 этого отверстия 25, при этом выступы 512 и 513 размещаются на участках 262 и 263 отверстия 25. Выступы 512 и 513 предотвращают случайное выпадение ключа 50 в промежуточном положении фиксации между положением А установки и положением В блокировки.

Кроме того, головка 51 содержит вторую наружную цилиндрическую поверхность 514. Поверхность 514 расположена ближе к корпусу 53 с другой стороны от выступа 513 относительно поверхности 511. Головка 51 имеет метки 515, соответствующие положениям А и В, для облегчения управлением и ориентацией ключа 50. Каждая метка 515 на ключе 50 обращена к метке 235 на зубе 20 в одном из положений А или В. Ножка 52 имеет наружный участок 522 шестиугольного сечения и наружную цилиндрическую поверхность 524. Участок 522 позволяет получить компромисс между вращением ключа 50 и размером опорной поверхности ножки 52 на зубе 20 в соответствии с изменяющимися по размерам срезами на кулачке 60. Участок 522 ограничивает поворот ключа 50, когда он находится в положении В блокировки. Поверхность 524 расположена ближе к корпусу 53, чем к участку 522. Поверхности 514 и 524 предназначены для размещения на них уплотнений 80 и 90, соответственно.

Кроме того, головка 51 имеет шестигранную полость 516 для приведения в действие инструментом (не показан). Предпочтительно ножка 52 также имеет шестигранную полость 526 для приведения ее в движение посредством второго инструмента. В качестве альтернативы, головка 51 и ножка 52 могут быть выполнены иначе для приведения в движение посредством других типов инструментов.

Между поверхностями 514 и 524 проходит корпус 53. Корпус 53 имеет закругленную поверхность 531 и пять соседних плоских поверхностей 532, распределенных вокруг оси Х50. Обе поверхности 532, окаймляющие поверхность 531, имеют размеры меньшие, чем другие поверхности 532. На участке плоской поверхности 532 посередине стороны поверхности 514 головки 51 выполнено ребро 533. Поверхности 532 и ребро 533 проходят в продольном направлении параллельно оси Х50. Поверхности 532 и ребро 533 образуют средства позиционирования и индикации, определенные в соответствии с кулачком 60.

Кулачок 60 изготовлен из металла, например, из стали. Кулачок 60 посредством поворота R1 и изменения своего положения может сжимать все составные элементы приспособления 30. Кулачок 60 может представлять собой эксцентриковый толкатель. Кулачок 60 проходит между своими передним и задним концами 61 и 62 вдоль оси Х60. Вдоль этой оси Х60 кулачок 60 имеет длину, составляющую не менее 30% длины ключа 50, например, 48%, как показано на фиг. 1-5. Конец 61 кулачка имеет метку 615, например, стрелку, показанную на фиг. 11, чтобы в положении А установки она была обращена к метке 415 на корпусе 40. В положении А установки метки 415 и 615 облегчают позиционирование корпуса 40 относительно кулачка 60. Кулачок 60 имеет наружную стенку 63 с закругленной поверхностью 631 и плоскими поверхностями 632, соединенными слегка закругленными тупыми углами. В примере, показанном на фиг. 4, 5, 8 и 11-16, стенка 63 имеет пять поверхностей 632. Кулачок 60 выполнен с возможностью размещения во внутренней полости 47 корпуса 40, в частности, на его участке 48 в контакте с серповидной деталью 70. В частности, стенка 63 опирается на поверхности 481 корпуса 40 и на внутреннюю поверхность 73 серповидной детали 70.

В положении А установки, показанном на фиг. 11-13, закругленная поверхность 631 опирается на внутреннюю поверхность 73, а плоские поверхности 632 плотно прилегают к поверхности 481. В положении В блокировки, показанном на фиг. 14-16, после поворота на 180° в направлении R1 плоские поверхности 632 плотно прилегают ко внутренней поверхности 73, а закругленная поверхность 631 плотно прилегает к поверхности 481. Поверхности 632 при повороте кулачка 60 со срезами в полости 47 корпуса 40 в направлениях R1 или R0 образуют зазоры.

Кулачок 60 имеет также внутреннюю полость 64, определяющую центральную ось Х64, параллельную оси Х60, с эксцентриситетом е60 между ними в плоскости, перпендикулярной оси Х60. Эксцентриситет е60 постоянен в положениях А и В, как показано на фиг. 11 и 14. При переходе из положения А в положение В ось Х60 сдвигается по направлению к передней стороне 2, так что кулачок 60 надавливает на серповидную деталь 70 и корпус 40 в области 451.

Полость 64 имеет закругленную поверхность 641, три соседних плоских поверхности 642 и канавку 643, выполненную посередине плоской поверхности 642. Поверхности 642 и канавка 643 проходят в продольном направлении, параллельном оси Х60. Полость 64 предназначена для размещения в ней корпуса 53 ключа 50. Взаимодействие между поверхностями 532 и 642, ребром 533 и канавкой 643 позволяет определить надлежащее позиционирование ключа 50 в кулачке 60. Иными словами, эти элементы 532, 642, 533 и 643 образуют надежное средство, облегчающее позиционирование ключа 50 в кулачке 60. Кроме того, эти элементы 532, 642, 533 и 643 представляют собой средства скрепления ключа 50 с кулачком 60 при повороте в направлениях R1 или R0.

Кулачок 60 со стороны конца 61 на участке стенки 63 имеет канавку 66, проходящую вокруг оси Х60. Канавка 66 предназначена для взаимодействия с язычком 486, показанным на фиг. 7 и расположенным во внутренней полости 47 корпуса 40 со стороны конца 41. Взаимодействуя с язычком 486, канавка 66 позволяет позиционировать кулачок 60 в корпусе 40 и фиксировать его в правильном положении после предварительной сборки приспособления 30.

Со стороны конца 62 кулачок 60 имеет проем 67 и углубление 68. Проем 67 выполнен между стенкой 63 и полостью 64. У этого проема 67 одна из поверхностей 632 искривлена в направлении оси Х60. Углубление 68 в кулачке 60 предназначено для размещения в нем выступа 78 серповидной детали 70 в конце поворота в направлении R1. Углубление 68 выполнено в стенке 63 и открыто к одной из поверхностей 632 и концу 62. Углубление 68 ограничено двумя упорами 681 и 682. Углубление 68 и выступ 78 обеспечивают оба положения А и В приспособления 30. Проем 67 позволяет пройти выступу 78 во время поворота кулачка 60, приводимого в движение ключом 50.

Серповидная деталь 70 изготовлена из металла, например, в стали. Серповидная деталь 70 имеет передний конец 71 и задний конец 72, проходящие вдоль оси Х30. Серповидная деталь 70 имеет вогнутую внутреннюю поверхность 73 и выпуклую наружную поверхность 74. Наружная поверхность 74 включает в себя ряд продольных ребер 75, параллельных оси Х30. Кроме того, наружная поверхность 74 имеет ряд проходящих от конца 71 до конца 72 поперечных ребер 76, соединяющих продольные ребра 75 и имеющих искривленную форму.

Серповидная деталь 70 представляет собой промежуточную деталь между корпусом 40 и кулачком 60. Серповидная деталь 70 закреплена на участке 49 полости 47 корпуса 40, посредством многокомпонентного формования, в частности, посредством инжекции материала корпуса 40 на серповидную деталь 70. При этом серповидная деталь 70 помещается в форму перед инжектированием материала корпуса 40. Серповидная деталь 70 позволяет максимально повысить объем сжатого корпуса 40 между держателем 10 и кулачком 60, предохраняя при этом корпус 40 от износа, вызываемого поворотом кулачка 60 в направлении R1. Серповидная деталь 70 позволяет воспринимать силы, действующие со стороны кулачка 60 в положении В блокировки, и распределять их вдоль главной оси так, чтобы деформировать область 451 корпуса 40. Серповидная деталь 70 обеспечивает равномерное распределение напряжений при сборке и при работе, что позволяет оптимизировать работу деформируемой поверхности. Серповидная деталь 70 также препятствует любому повреждению корпуса 40 при повороте кулачка 60.

Серповидная деталь 70 также имеет выступ 78 на внутренней поверхности 73 со стороны конца 72. Выступ 78 образует фиксирующий элемент, приспособленный для размещения в углублении 68, выполненном в кулачке 60. Выступ 78 направлен к оси Х30, когда приспособление 30 собрано. Углубление 68 и выступ 78 позволяют обеспечить оба положения А и В приспособления 30. В конце поворота в направлении R1 выступ 78 пропускает упор 681 и размещается в углублении 68, издавая характерный звук, сигнализирующий о достижении положения В блокировки. Упоры 681 и 682 предотвращают случайный выход выступа 78 из углубления 68. Однако, в отличие от упора 682, упор 681 приспособлен для перехода через выступ 78 во время поворота кулачка 60, когда ключ 50 поворачивается с достаточным крутящим моментом.

Таким образом, благодаря взаимодействию выступа 78 и углубления 68, и особенно благодаря надавливанию поверхности 73 на поверхности 632 кулачка 60, серповидная деталь 70 позволяет удерживать приспособление 30 в положении В после поворота в направлении R1 ключа 50 и кулачка 60 и сжатия корпуса 40, обеспечивая дальнейшее удержание приспособления 30 в положении В при работе системы 1. Это препятствует случайной потере ключа 50, когда износ носовой части 12 больше не позволяет обеспечить достаточного сжатия корпуса 40 в положении В блокировки.

Уплотнения 80 и 90 изготовлены из упруго деформируемого материала, например, из резины или любого пригодного эластомера. Уплотнения 80 и 90 имеют, в целом, кольцевую форму с осью Х30. Уплотнения 80 и 90 собраны и удерживаются на корпусе 40 посредством натяга и клеевого соединения. После сборки уплотнения 80 и 90 обеспечивают герметизацию приспособления 30 в гнезде 14 держателя 10 и напротив выступа 23 зуба 20. Уплотнения 80 и 90 позволяют поглощать деформации, вызываемые натяжением приспособления 30, включая изменения положений вследствие поворота ключа 50 в направлениях R1 или R0. Для упрощения понимания на фиг. 3 уплотнения 80 и 90 не показаны.

Уплотнение 80 имеет внутреннюю поверхность 81 и наружную поверхность 82. Уплотнение 80 имеет, в целом, кольцевую форму с окружной стенкой 83 и отверстием 84. Внутренняя поверхность 81 прикреплена к концу 41 корпуса 40 посредством натяга и клеевого соединения в кольцевой канавке 411. Внутренняя поверхность 81 включает в себя вилкообразный выступ 85 для размещения в углублении 412 корпуса 40. Уплотнение 90 имеет внутреннюю поверхность 91 и наружную поверхность 92. Уплотнение 90 имеет, в целом, кольцевую форму с окружной стенкой 93 и отверстием 94. Внутренняя поверхность 91 прикреплена к концу 42 корпуса 40 посредством натяга и клеевого соединения в кольцевой канавке 421. Внутренняя поверхность 91 имеет вилкообразный выступ 95 для размещения в углублении 422 на корпусе 40.

Когда приспособление 30 расположено в положении А установки обеспечивается герметизация гнезда 14 за счет сжатия уплотнений 80 и 90. Внутренние поверхности 81 и 91 обращены друг к другу с обеих сторон гильзы 40. Наружные поверхности 82 и 92 герметично плотно прилегают к внутренней поверхности выступов 23. Стенки 83 и 93 герметично плотно прилегают к внутренней стенке гнезда 14. Отверстия 84 и 94 герметично плотно прилегают к поверхностям 514 и 524 ключа 50, соответственно.

Как показано на фиг. 9 и 10, система 1 также содержит две заглушки 100 и 110, изготовленные из упруго деформируемого материала, например, из резины или любого пригодного эластомера. Заглушки 100 и 110 выполнены с возможностью размещения в отверстиях 25 для закрытия гнезда 14 и защиты приспособления 30 при работе системы 1. Так же, как и зуб 20, обе заглушки 100 и 110 непосредственно подвергаются агрессивным воздействиям со стороны внешних материалов, таких как пыль, песчинки и гравий. Заглушки 100 и 110 не связаны с механической работой приспособления 30, но выполняют важную функцию в системе 1, то есть защиту опор ключа 50 в полости 26 зуба 20. Предотвращая попадание материалов извне в отверстия 25, заглушки 100 и 110 обеспечивают подвижность ключа 50 относительно зуба 20 при его повороте, в частности, при демонтаже.

Заглушка 100 имеет внутреннюю 101 и наружную 102 поверхности, соединенные бортиком 103. Поверхность 101 имеет впадину 104, палец 105 и ребро 106. Палец 105 расположен по существу в центре впадины 104 и имеет четырехугольное сечение. Ребро 106 частично выступает на краю впадины 104 и немного искривлено вокруг этой впадины 104 напротив поверхности 101. Заглушка 100 включает в себя выступ 107 на поверхности 101 и бортике 103. Когда заглушка 100 помещается в полость 27 отверстия 25, расположенную со стороны 5 зуба 20, палец 105 проникает в полость 516 головки 51 пальца 50, ребро 106 проникает в участок 262 отверстия 25, а выступ 107 проникает в приспособленную для этого канавку 271. Кроме того, выступ 107 имеет канавку 108 для установки в нее инструмента (не показан) для изъятия заглушки 110.

Заглушка 110 имеет внутреннюю поверхность 111 и наружную поверхность 112, соединенные бортиком 113. Поверхность 111 имеет впадину 114, палец 115 и ребро 116. Палец 115 расположен по существу в центре впадины 114 и имеет четырехугольное сечение. Ребро 116 частично выступает на краю впадины 114 и немного искривлено вокруг нее напротив поверхности 111. Заглушка 110 имеет углубление 117, открытое к поверхности 111 и бортику 113. Когда заглушка 110 размещена в полости 27 отверстия (25), расположенной со стороны 6 зуба 20, палец 115 проникает в полость 526 ножки 52 пальца 50, ребро 116 проникает в полость 26 отверстия 25, а углубление 117 вмещает в себя предусмотренный для этого выступ 272.

Работа соединительного приспособления 30, которым оснащена механическая система 1, осуществляется следующим образом.

На первом этапе а) частично собирают приспособление 30. В частности, собирают подузел 32, содержащий корпус 40, кулачок 60, серповидную деталь 70 и уплотнения 80 и 90. На первом подэтапе серповидную деталь 70 помещают в форму перед инжектированием материала, составляющего корпус 40, и затем этот материал инжектируют в форму. Иными словами, корпус 40 формуется поверх серповидной детали 70. Серповидная деталь 70 располагается на участке 49 полости 47, при этом поверхность 74 располагают напротив поверхностей 491, а канавки 76 располагаются в канавках 492 корпуса 40. На втором подэтапе кулачок 60 располагают на участке 48 полости 47. Поверхности 631 и 632 располагают напротив штифтов 484 и поверхностей 481 корпуса 40 с большим или меньшим зазором, так же, как и напротив поверхности 73 серповидной детали 70. Штифты 484 позволяют обеспечить плоскую поверхность 631 напротив поверхности 73. Наконец, на третьем подэтапе на концах 41 и 42 корпуса 40 располагают, соответственно, уплотнения 80 и 90. Подузел 32 может быть назван «заглушкой».

На втором этапе b) подузел 32 вставляют в гнездо 14 держателя 10, начиная с уплотнения 90 и конца 42 корпуса 40. Обращенные друг к другу поверхности 16 и 46 образуют надежное средство индикации положения корпуса 40, что позволяет оператору с легкостью расположить этот корпус в определенном исходном положении в гнезде 14. Корпус 40 устанавливают в гнезде 14 со стенкой 44, которая при необходимости слегка деформируется в радиально наружном направлении, в частности, в области 451.

На третьем этапе с) на держателе 10 размещают зуб 20, при этом активный участок 21, направлен так, чтобы он мог соскребать и подбирать материалы во время работы системы 1. Полый участок 22 устанавливают на переднюю часть 12 держателя, при этом соответствующие друг другу плоскости плотно прилегают друг к другу. Выступы 23 размещают в гнездах 13 основания 11. В отверстии 25, расположенном со стороны 5, показывается полость 64 кулачка 60 и отверстие 84 уплотнения 80 для введения ключа 50.

В качестве альтернативы (не показано на фиг. 1-16), когда стенка 44 корпуса 40 имеет такие размеры, чтобы входить в гнездо 14 с деформацией или без нее, проходя через отверстие 25, расположенное со стороны 5 зуба 20, этапы b) и с) могут следовать в обратном порядке. Предпочтительно, чтобы рабочий помещал корпус 40 в держатель 10 перед установкой зуба 20 на держатель 10.

На четвертом этапе d) во внутреннюю полость 64 кулачка 60 вставляют ключ 50, пересекая отверстие 25 и отверстие 84 со стороны 5. Ключ 50 имеет заданную ориентацию, т.е. его введение в полость 64 всегда начинается с ножки 52, которая проходит первой. Ножка 52 входит в полость 64 через конец 61 и выходит из полости 64 на конце 62. При этом корпус 53 оказывается в полости 64, а головка 51 выступает из полости 64 на конце 61. Если описать это более подробно, то головку 51 размещают в полости 26 отверстия 25, находящейся со стороны 5, а ножку 52 размещают в полости 26 другого отверстия 25 со стороны 6. Элементы 531, 532 и 533 корпуса 53 взаимодействуют, соответственно, с элементами 641, 642 и 643 полости 64 так, что ключ 50 не может быть вставлен в кулачок 60, если его угловая ориентация неправильна. Метку 515, соответствующую положению А, располагают обращенной к метке 235, которая расположена на выступе 23 со стороны 5.

В положении А, ключ 50 установлен в кулачке 60 в непосредственном контакте с внутренней полостью 64, но головка 51 и ножка 52 не действуют с каким-либо нажимным усилием на зуб 20, особенно в полости 26 каждого из отверстий 25. Закругленная поверхность 631 кулачка 60 плотно прилегает к внутренней поверхности 73 серповидной детали 70, а плоские поверхности 632 плотно прилегают к поверхности 481 корпуса 40, не деформируя область 451 или деформируя ее незначительно. Как показано на фиг. 11, оси X14, Х30 и Х40 совмещены, оси Х48 и Х60 совмещены, а оси Х50 и Х64 совмещены и располагаются между осями Х40 и Х48.

На пятом этапе е) рабочий использует по меньшей мере один инструмент для поворота ключа 50 в направлении R1 на 180° вокруг оси Х50 из положения А установки в положение В блокировки. Предпочтительно для приложения крутящего момента вокруг оси Х50 к ключу 50 рабочий использует инструмент, вставленный в шестигранную полость 514 головки 51, и инструмент, вставленный в шестигранную полость 524 ножки 52. Переход из положения А установки в положение В блокировки показан на фиг. 11-16.

Ключ 50 поворачивают в направлении R1 против часовой стрелки, как это показано со стороны 5. Ключом 50 приводят в движение кулачок 60 посредством взаимодействия элементов 532, 533 ключа с элементами 642, 643 кулачка при повороте ключа. Из-за наличия эксцентриситетов е50 и е60 ключ 50 и кулачок 60 изменяют свое положение в вертикальном и горизонтальном направлениях в полости 47 корпуса 40, который деформируется, в частности, в области 451. Кроме того, ключ 50 изменяет свое положение, давя на зуб 20. В частности, поверхность 511 и выступы 512 и 553 головки 51 изменяют свое положение на участках 261, 262 и 263 полости 26, расположенной со стороны 5 зуба 20, а ножка 52 изменяет свое положение в полости 26, расположенной со стороны 6 зуба 20.

В это же время, корпус 40 подвергается нескольким последовательным частичным упругим деформациям в гнезде 14 во время поворота R1 кулачка 60. В частности, наружная стенка 44 и внутренняя полость 47 корпуса 40 деформируются при повороте поверхностей 632, и между этими поверхностями 632 кулачка 60 образуются промежуточные углы. «Толчки», вызванные такими последовательными деформациями, позволяют рабочему отсчитывать повороты, дополнительно к визуальному контролю с помощью меток 515.

При переходе из положения А в положение В ось Х60 кулачка 60 сдвигается в направлении передней стороны 2, так что этот кулачок 60 надавливает на серповидную деталь 70 и корпус 40 в области 451. В свою очередь, ключ 50 упирается в зуб 20, так что его ось Х50 не сдвигается ни в направлении передней стороны 2, ни в направлении задней стороны 3, но немного смещается в вертикальном направлении. В плоскости, перпендикулярной оси Х50, между передним краем области 451 и осью Х50 в положении А образуется расстояние L50A, а в положении В - расстояние L50B, как показано на фиг. 11 и 14. Расстояние L50B больше расстояния L50A. Разность между расстояниями L50A и L50B соответствуют сжатию корпуса 40 в области 451 в положении В блокировки, это сжатие, не показано на фиг. 14-16 для упрощения, при этом ключ 50 упирается в зуб 20.

На шестом этапе f) поворот приспособления 30 останавливают в положении В блокировки. Ключом 50 приводят кулачок 60 в движение поворотом до тех пор, пока упор 681 не пересечет выступ 78, который разместится в углублении 68 между упорами 681 и 682. Выступ 78 стопорит ключ 50 и кулачок 60 в положении В блокировки, останавливая их поворот. Метка 515, соответствующая положению В, будет обращена к метке 235, расположенной на выступе 23 со стороны 5. Надлежащее расположение кулачка 60 в полости 47 корпуса 40 обеспечивается взаимодействием внутренней поверхности 73 серповидной детали 70 и поверхностей 632 кулачка 60. Оси Х14, Х30, Х40, Х48, Х50, Х60 и Х64 остаются параллельными друг другу, как в положении А установки, так и в положении В блокировки.

В положении В блокировки ключ 50 упирается в зуб 20, а корпус 40 в ответ на это упирается в гнездо 14 держателя 10, образуя сцепное соединение между зубом 20 и держателем 10. Полости 26 зуба 20 выполнены с возможностью сопротивления изменению положения и горизонтальному распорному усилию ключа 50 в радиальном направлении относительно оси Х50, направленном от передней стороны 2 к задней стороне 3 вдоль оси X1, не создавая при этом параллельных оси Х50 горизонтальных сил и какого-нибудь вертикального распорного усилия, радиального относительно оси Х50. В свою очередь, корпус 40 выполнен с возможностью деформации под давлением серповидной детали 70 и кулачка 60, в частности в области 451. Гнездо 14 выполнено с возможностью сопротивления деформации и горизонтальному распорному усилию корпуса 50 в радиальном направлении относительно оси Х40, направленном от задней стороны 3 к передней стороне 2 вдоль оси X1, не создавая при этом параллельных оси Х40 горизонтальных сил или какого-либо вертикального распорного усилия, радиального относительно оси Х40. Распорные силы, действующие со стороны корпуса 40 в гнезде 14 и ключа 50 на зуб 20 сконцентрированы вдоль оси X1.

Таким образом, когда на активный участок 21 действуют силы, соединительное приспособление 30 в положении В блокировки позволяет крепко удерживать часть 22 зуба 20 в положении использования как передней частью 12, так и стенками гнезд 13, вмещающих выступы 23, посредством.

На этапе g) разборки, рабочий может использовать по меньшей мере один инструмент, предпочтительно два инструмента, для поворота приспособления 30 в направлении R0, противоположном направлению R1. При переходе из положения В блокировки в положение А установки прекращают свое действие силы, приложенные приспособлением 30 к зубу 20 и держателю 10. Затем, при ослаблении сцепного соединения между зубом 20 и держателем 10 приспособление 30 может быть извлечено из системы 1. Таким образом, приспособление 30 позволяет осуществлять демонтаж изношенного зуба 20 без использования молотка посредством операций, обратных по отношению к операциям сборки.

Когда механическая система 1 изнашивается так, что работа приспособления 30 в положении В блокировки ухудшается, корпус 40 может быть заменен новым, так называемым «корпусом второй стадии» с геометрией, специально приспособленной для компенсации такого износа держателя 10, которое первый корпус 40 больше не может компенсировать. Измененное приспособление 30 позволяет обеспечить в положении В блокировки натяжение такой же величины, как и во время первоначального натяжения.

На фиг. 17-28, показаны составные элементы соединительного приспособления 130 согласно второму варианту осуществления изобретения.

Некоторые составные элементы приспособления 130 идентичны описанным выше элементам приспособления 30 по первому варианту осуществления изобретения, и в целях упрощения имеют одинаковые ссылочные позиции. Другие составные элементы приспособления 130 схожи по функции, но имеют другую конструкцию по сравнению с приспособлением 30, при этом они имеют одинаковые ссылочные позиции, увеличенные на 100 или 1000. Для упрощения далее описываются только отличия приспособления 130 от приспособления 30.

Приспособление 130 содержит корпус 40, ключ 150, кулачок 160, серповидную деталь 170, а также два уплотнения 80 и 90. Приспособление 130 имеет четыре отдельных положения B1, В2, В3 и В4 блокировки, которые зависят от поворота ключа 150 и кулачка 160, и, следовательно, от зависимых от промежуточных положений кулачка 160 в полости 47 корпуса 40. Эти положения B1, В2, В3 и В4 определяют изменение величины сжатия корпуса 40.

При блокировке приспособления 130, для перехода из положения А в положение В1 ключ 150 и кулачок 160 поворачивают в направлении R1 на 45°. Впоследствии - между положениями В1 и В2, затем - между положениями В2 и В3, а затем - между положениями В3 и В4, ключ 150 и кулачок 160 поворачивают в направлении R1 на 45°. Положение А установки показано на фиг. 19, 23 и 24, а положения B1, В2, В3 и В4 блокировки показаны, соответственно, на фиг. 25-28.

Ключ 150 содержит головку 151, ножку 52 и корпус 153. Головка 151 содержит метки 1515, соответствующие положениям A, B1, В2, В3 и В4. Метки 1515 предназначены для облегчения управлением ключом 50 и его ориентирования. Корпус 153 имеет плоские поверхности 1532 и канавки 1534, которые проходят между поверхностями 514 и 524 и распределены вокруг оси Х50. Например, показанный на фиг. 17-28 корпус 153 имеет шесть плоских поверхностей 1532 и две канавки 1534, расположенный диаметрально противоположно друг другу. На той же самой стороне корпуса 153 между двумя канавками 1534 выполнена канавка 1533 на участке каждой из поверхностей 1532, граничащих с канавками 1534, со стороны поверхности 514 головки 51. Канавки 1534 шире и длиннее канавок 1533. Элементы 1532, 1533 и 1534 образуют средства позиционирования и индикации, соответствующие кулачку 60.

Кулачок 160 имеет наружную стенку 163 и внутреннюю полость 164, соединяющиеся проемом 167. Стенка 163 имеет семь плоских поверхностей 1632, но не имеет закругленной поверхности. Полость 164 имеет три смежные плоские поверхности 1642, а также два диаметрально противоположных ребра 1644, проходящих вдоль оси Х60. Ребра 1644 граничат с проемом 167, который пересекает кулачок 60 по всей его длине между концами 61 и 62. На участке каждой поверхности 1642, граничащем с канавками 1534, со стороны конца 62 выполнено ребро 1643. Ребра 1644 являются более широкими и длинными, чем ребра 1564. Поверхности 1642 предназначены для опоры на поверхности 1532, ребра 1643 предназначены для размещения в углублениях 1533, а ребра 1644 предназначены для размещения в канавках 1534, когда ключ 150 вставлен в кулачок 160 в положении А установки.

Поверхности 1632 кулачка 160 определяют позиционирование и отдельные положения каждой выемки, иными словами, для каждого положения B1, В2, В3 и В4 блокировки. Изменение расположения этих поверхностей 1632 позволяет изменить расстояния между осями Х40, Х50 и Х60 во время поворота в направлении R1 ключа 150, обеспечивая устранение образовавшихся при износе зазоров за счет увеличения сжатия при каждой смене выемки, то есть в каждом из положений В1, В2, В3 и В4 блокировки.

Серповидная деталь 170 имеет наружную поверхность 74 и внутреннюю поверхность 173, которая не имеет выступа 78, однако серповидная деталь 170 работает аналогично серповидной детали 70. Серповидная деталь 170, в частности, позволяет осуществлять надлежащее позиционирование выемок кулачка 160 в каждом положении B1, B2, В3 и В4 блокировки.

В целом, приспособление 130 работает аналогично приспособлению 30. Однако каждому положению B1, В2, В3 и В4 блокировки соответствует некоторое заданное сжатие корпуса 40, упирающегося в стенку гнезда 14.

Когда механическая система 1 подвергается износу, такому, что работа приспособления 130 в первом положении В1 блокировки ухудшается, можно перейти ко второму положению В2 блокировки для компенсации износа держателя 10, которое первое положение В1 блокировки больше компенсировать не может. Приспособление 130 позволяет производить его замену в системе 1 со значительным натяжением, как и при первоначальном натяжении. Далее, приспособление 130 может перейти в положение В3, а затем и в положение В4. Ключ 150 и кулачок 160 поворачиваются, между каждым положением B1-В4 блокировки на заданный угол, например на 45°, как показано на фиг. 24-28. Смена срезов от положения А до положения В4 определяет максимальное угловое перемещение, равное 180°, т.е. полный полуоборот. При пересечении этого предела невозможно выйти за его границу, поскольку поворот ключа 150 в этом случае будет замедлен зубом 20. Такая возможность смены срезов позволяет постоянно удерживать зуб 20 на его держателе 10 при значительных значениях сжатия, в некоторых случаях дольше срока службы держателя 10.

При переходе из положения А в положения B1-В4 ось Х60 кулачка 160 смещается к передней стороне 2, так что этот кулачок 160 надавливает на серповидную деталь 170 и корпус 40 в области 451. В свою очередь, ключ 150 упирается в зуб 20, так что его ось Х50 не смещается ни к передней стороне 2, ни к задней стороне 3, но подвижна в вертикальном направлении, допуская небольшое смещение. В плоскости, перпендикулярной оси Х50, расстояния между передним краем области 451 и осью Х50, соответствующие положениям А и B1-В4 обозначены на фиг. 24-28 L150A, L150B1, L150B2, L150B3, L150B4, соответственно. Расстояния L150A-L150B4 увеличиваются от первого к последнему. Разность между каждой парой следующих друг за другом расстояний соответствует сжатию корпуса 40 в области 451 в положениях B1-В4 блокировки, это сжатие для упрощения не показано на фиг. 14-16, при этом ключ 150 упирается в зуб 20.

Выполнение механической системы 1 и соединительного приспособления 30 или 130 может отличаться от того, как они показаны на фиг. 1-28, без выхода при этом за объем изобретения. В частности, каждый из составных элементов 40, 50 или 150, 60 или 160, 70 или 170, 80 и/или 90 приспособления 30 или 130, может иметь другие подходящие формы.

В альтернативном варианте выполнения (не показан), отверстия 25, выполненные в выступах 23 включают в себя усиленные заплечики и/или термически обработаны в областях, контактирующих с ключом, для повышения их поверхностной твердости и облегчения блокировки ключа в заблокированном положении приспособления.

В соответствии с другим альтернативным вариантом выполнения (не показан), в зубе 20 выполнено единственное отверстие 25, открытое с одной из сторон 5 или 6 для введения в него ключа 50 или 150, но не с другой стороны зуба 20. В этом случае, приспособление 30 включает в себя единственное уплотнение 80 или 90, а система 1 содержит единственную заглушку 100 или 110.

В соответствии с другим вариантом выполнения (не показан), корпус 40 содержит металлическую вставку, например, встроенную в тело эластомерного материала.

В соответствии с другим альтернативным вариантом выполнения (не показан), кулачок 60 или 160 имеет, в целом, не многоугольное, а круглое или овальное сечение. Иными словами, наружная стенка 63 или 163 является гладкой, без каких-либо плоских поверхностей.

Кроме того, все особенности или только некоторые из них в различных вариантах выполнения и в упомянутых выше альтернативных вариантах выполнения могут быть объединены друг с другом. В результате механическая система может быть выполнена с учетом стоимости и рабочих характеристик.

Группа изобретений относится к механической системе ковша строительной машины. Технический результат – надежность, практичность и прочность соединительного приспособления для исключения ударных операций при сборке и демонтаже изнашиваемых деталей. Механическая система ковша строительной машины содержит держатель, изнашиваемую деталь и соединительное приспособление, расположенное между изнашиваемой деталью и ее держателем, в частности между зубом ковша и его держателем. Соединительное приспособление включает в себя корпус из упругодеформируемого материала, имеющий внутреннюю полость и наружную стенку, приспособленную для размещения в гнезде держателя, и ключ с продолговатым корпусом, проходящим вдоль оси ключа. При этом соединительное приспособление содержит кулачок, имеющий наружную стенку, приспособленную для размещения во внутренней полости корпуса, и внутреннюю полость для размещения в ней ключа. Когда соединительное приспособление расположено в гнезде держателя, ключ и кулачок подвижно установлены во внутренней полости корпуса и скреплены между собой при повороте между положением установки ключа в кулачок и по меньшей мере одним положением блокировки, в котором ключ радиально относительно своей оси упирается в изнашиваемую деталь, а кулачок упирается в корпус, выгибая его наружную стенку в гнездо держателя и образуя тем самым сцепное соединение между изнашиваемой деталью и держателем. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 28 ил.

1. Механическая система (1), содержащая держатель (10), изнашиваемую деталь (20) и соединительное приспособление (30; 130), расположенное между изнашиваемой деталью (20) и ее держателем (10), в частности между зубом (20) ковша и его держателем (10), принадлежащим оборудованию (G) строительной машины, причем соединительное приспособление (30; 130) включает в себя корпус (40) из упругодеформируемого материала, имеющий внутреннюю полость (47) и наружную стенку (44), приспособленную для размещения в гнезде (14) держателя (10), и ключ (50; 150) с продолговатым корпусом (53; 153), проходящим вдоль оси (Х50) ключа, отличающаяся тем, что соединительное приспособление (30; 130) содержит кулачок (60; 160), имеющий наружную стенку (63; 163), приспособленную для размещения во внутренней полости (47) корпуса (40), и внутреннюю полость (64; 164) для размещения в ней ключа (50; 150), при этом, когда соединительное приспособление (30; 130) расположено в гнезде (14) держателя (10), ключ (50; 150) и кулачок (60; 160) подвижно установлены во внутренней полости (47) корпуса (40) и скреплены между собой при повороте (R1; R0) между положением (А) установки ключа (50; 150) в кулачок (60; 160) и по меньшей мере одним положением (В; B1, В2, В3, В4) блокировки, в котором ключ (50; 150) радиально относительно своей оси (Х50) упирается в изнашиваемую деталь (20), а кулачок (60; 160) упирается в корпус (40), выгибая его наружную стенку (44) в гнездо (14) держателя (10) и образуя тем самым сцепное соединение между изнашиваемой деталью (20) и держателем (10).

2. Механическая система по п. 1, отличающаяся тем, что ключ (50) и кулачок (60) подвижно установлены во внутренней полости (47) корпуса (40) и скреплены между собой при повороте (R1; R0) на заданный угол между положением (А) установки ключа и единственным положением (В) блокировки.

3. Механическая система по п. 2, отличающаяся тем, что соединительное приспособление (30) включает в себя средства (68; 78) фиксации кулачка (60) в положении блокировки.

4. Механическая система по п. 3, отличающаяся тем, что указанные средства (68; 78) фиксации выполнены в виде углубления (68) в кулачке (60) и выступа (78) в другом элементе (70), входящем в состав соединительного приспособления (30).

5. Механическая система по п. 1, отличающаяся тем, что ключ (150) и кулачок (160) подвижно установлены во внутренней полости (47) корпуса (40) и скреплены между собой при повороте (R1; R0) между несколькими положениями (B1, В2, В3, В4) блокировки на заданный угол между каждым из указанных положений (B1, В2, В3, В4) блокировки.

6. Механическая система по п. 5, отличающаяся тем, что соединительное приспособление (130) включает в себя соединительные средства (481; 1632) для кулачка (160) в каждом из положений (B1, В2, В3, В4) блокировки.

7. Механическая система по п. 6, отличающаяся тем, что соединительные средства (481; 1632) образованы внутренними плоскими поверхностями (481) корпуса (40) и внешними плоскими поверхностями (1632) кулачка (160).

8. Механическая система по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что соединительное приспособление (30; 130) содержит промежуточную деталь (70; 170), расположенную напротив кулачка (60; 160) во внутренней полости (47) корпуса (40), при этом указанная промежуточная деталь (70; 170) имеет внутреннюю поверхность (73; 173), плотно прилегающую к наружной стенке (63; 163) кулачка (60; 160), и наружную поверхность (74), плотно прилегающую к внутренней стенке (47) корпуса (40).

9. Механическая система по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что соединительное приспособление (30; 130) содержит по меньшей мере одно кольцевое уплотнение (80; 90), приспособленное для размещения на продольном конце (41; 42) корпуса (40), при этом в положении (А) установки ключа и в положениях (В; B1, В2, В3, В4) блокировки упомянутое или каждое из кольцевых уплотнений (80; 90) плотно прилегает к держателю (10), изнашиваемой детали (20), корпусу (40) и ключу (50).

10. Механическая система по п. 9, отличающаяся тем, что содержит два кольцевых уплотнения (80; 90), приспособленных для размещения на продольном конце (41; 42) корпуса (40).

11. Механическая система по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну заглушку (100; 110), приспособленную для размещения в отверстии (25) изнашиваемой детали (20), которое обращено к гнезду (14) держателя (10), когда изнашивая деталь (20) установлена на держателе (10), причем упомянутая или каждая из заглушек выполнена с возможностью предотвращения попадания материалов извне в зону вокруг ключа (50; 150) и в гнездо (14) держателя (10).

12. Механическая система по п. 11, отличающаяся тем, что содержит две заглушки (100; 110), приспособленные для размещения в отверстии (25) изнашиваемой детали (20).

13. Механическая система (1) по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что ключ (50; 150) имеет головку (51; 151) и ножку (52), приспособленные для размещения в полости (26) изнашиваемой детали (20), причем в упомянутом или каждом положении (В; B1, B2, В3, В4) блокировки головка (51; 151) и ножка (52) упираются в радиальном относительно оси (Х50) ключа первом направлении в одну из полостей (26) изнашиваемой детали (20), а корпус (53; 153) упирается в кулачок (60; 160) в радиальном относительно оси (Х50) ключа втором направлении, противоположном первому направлению.

14. Механическая система по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что ключ (50; 150) включает в себя средства (512, 513) сохранения осевого положения в двух направлениях по оси (Х50) ключа в упомянутом или каждом положении (В; B1, В2, В3, В4) блокировки.

15. Механическая система по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что ключ (50; 150) и кулачок (60; 160) содержат средства (532, 533, 642, 643; 1532, 1533, 1534, 1642, 1643, 1644) их скрепления при повороте (R1; R0).

16. Механическая система по п. 15, отличающаяся тем, что указанные средства (532, 533, 642, 643; 1532, 1533, 1534, 1642, 1643, 1644) скрепления ключа и кулачка при повороте (R1; R0) образованы ребрами и ответными канавками, выполненными на ключе (50; 150) и кулачке (60; 160).

17. Ковш (G) строительной машины, содержащий по меньшей мере одну механическую систему (1) по любому из пп. 1-16.