用于動力鏟車鏟斗門的閂鎖系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】動力鏟車鏟斗門包括：中空鏟斗本體，所述鏟斗本體限定第一端和與第一端相對的第二端；多個鏟斗齒，所述鏟斗齒聯(lián)接到第一端；鏟斗門，所述鏟斗門可樞轉(zhuǎn)地安裝在第二端處；以及閂鎖系統(tǒng)，用于可釋放地將鏟斗門鎖定在關(guān)閉位置中。該閂鎖系統(tǒng)包括閂鎖桿和閂鎖保持件。閂鎖桿和閂鎖保持件中的至少一個能夠在第一位置和第二位置之間移動。當閂鎖桿和閂鎖保持件中的至少一個位于第一位置中時，閂鎖保持件被閂鎖桿接合。該閂鎖系統(tǒng)進一步包括可移除嵌塊，所述可移除嵌塊鄰近閂鎖桿和閂鎖保持件能夠相互接合的界面定位。所述可移除嵌塊中的一個或多個可移除嵌塊包括工具鋼。
【專利說明】用于動力鏟車鏟斗門的閂鎖系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2012年3月1日提交的美國臨時申請No. 61/605550的權(quán)益，其全 部內(nèi)容通過引用并入本文。

【背景技術(shù)】
[0003] 在重型推土機或挖土機，例如用于采礦的動力鏟車中，通常采用大型鏟斗或鏟桶 從作業(yè)場地鏟出材料。鏟斗在前側(cè)上通常設(shè)有齒，以提供對正在作業(yè)的表面的挖掘作用，并 且進一步包括同樣可以用于收集待被移除的材料的中空的鏟斗本體。在鏟斗的后部上，門 被可樞轉(zhuǎn)地安裝。閂鎖機構(gòu)將門鎖定在其關(guān)閉位置中，并在釋放時允許門打開。常規(guī)的閂 鎖機構(gòu)通常包括一般在鏟斗門下方的可移動閂鎖柄。該閂鎖柄通常被聯(lián)接到可滑動的閂鎖 桿，該可滑動的閂鎖桿選擇性地接合閂鎖保持件。為了將鏟斗門打開，閂鎖柄被移動，這導 致閂鎖桿滑動遠離閂鎖保持件并由此與閂鎖保持件脫離。該鏟斗能夠被適當傾斜，以便在 其自重加上容納在鏟斗本體中的任何材料的重量的作用下將鏟斗門打開。然后通過在致使 鏟斗門通過慣性向其關(guān)閉位置移動直到閂鎖桿重新接合閂鎖保持件的方向上擺動鏟斗而 將門關(guān)閉。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在一些實施例中，動力鏟車鏟斗門包括：中空鏟斗本體，其限定第一端和與第一端 相對的第二端；多個鏟斗齒，該多個鏟斗齒聯(lián)接到所述第一端；鏟斗門，該鏟斗門可樞轉(zhuǎn)地 安裝在所述第二端處，以及閂鎖系統(tǒng)，用于可釋放地將鏟斗門鎖定在關(guān)閉位置中。該閂鎖系 統(tǒng)包括閂鎖桿和閂鎖保持件。閂鎖桿和閂鎖保持件中的至少一個能夠在第一位置和第二位 置之間。當閂鎖桿和閂鎖保持件中的至少一個位于第一位置中時，閂鎖保持件被閂鎖桿接 合。該閂鎖系統(tǒng)進一步包括可移除嵌塊，所述可移除嵌塊鄰近閂鎖桿和閂鎖保持件能夠相 互接合的界面定位。所述可移除嵌塊中的一個或多個可移除嵌塊包括工具鋼。
[0005] 在其它實施例中，用于動力鏟車鏟斗門的閂鎖系統(tǒng)包括：閂鎖桿，該閂鎖桿能夠在 第一位置和第二位置之間移動；閂鎖保持件，當閂鎖桿位于第一位置中時，該閂鎖保持件被 閂鎖桿接合；以及可移除嵌塊，所述可移除嵌塊鄰近閂鎖桿和閂鎖保持件能夠相互接合的 界面定位。所述可移除嵌塊中的一個或多個可移除嵌塊包括工具鋼。
[0006] 通過考慮詳細說明和附圖，本發(fā)明的其它方面變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是帶有鏟斗的鏟車的透視圖。
[0008] 圖2是圖1的鏟車的鏟斗的放大透視圖。
[0009] 圖3是沿著圖2中的線3-3截取的鏟斗的剖視圖，其示意根據(jù)本發(fā)明的一個實施 例的閂鎖系統(tǒng)。
[0010] 圖4是圖3的閂鎖系統(tǒng)的放大局部透視圖，其示意閂鎖桿和保持件嵌塊。
[0011] 應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于在以下描述中闡述的或在上述附圖中示 意的結(jié)構(gòu)細節(jié)和部件布置。本發(fā)明能夠有其它實施例并且以多種不同的方式被實踐或?qū)?施。此外，還將理解的是，在此使用的措辭或術(shù)語是用于描述的目的，而不應(yīng)被視為限制。

【具體實施方式】
[0012] 圖1是鏟車的透視圖。通常來說，所示意的鏟車10包括支撐在驅(qū)動履帶20上的 基座25和從基座25向上延伸的動臂45。牽引機構(gòu)58 (例如滑輪或動臂繩輪）被安裝在動 臂45的遠離基座25的一端上。鏟斗55通過柔性提升繩索或纜繩62從牽引機構(gòu)58懸吊。 該柔性提升繩索62從基座25沿著動臂45向上并經(jīng)過牽引機構(gòu)58,并向下延伸至在鏟斗 55上的附接點。
[0013] 同時參考圖2,鏟斗55包括沿著鏟斗本體57的前部邊緣的鏟斗齒56。在此使用 的術(shù)語"頂部"、"底部"、"前部"、"后部"、"側(cè)部"和其它方向術(shù)語并非旨在要求任何特定的 定向，而僅是用于描述的目的。該鏟斗齒56用于挖掘期望的作業(yè)區(qū)域。中空的鏟斗本體57 被設(shè)置用于收集挖掘出的材料。如圖1和圖3中所示，門70可樞轉(zhuǎn)地安裝到鏟斗本體57的 后部。閂鎖機構(gòu)100 (如下所述）將所述門鎖定在關(guān)閉位置，并在釋放時，允許門70打開， 以例如將收集到的材料轉(zhuǎn)移到期望位置。
[0014] 圖3和圖4示意了包括根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的閂鎖系統(tǒng)100的鏟斗55。該閂 鎖系統(tǒng)100包括可滑動的閂鎖桿110和閂鎖保持件120,所述閂鎖保持件120能夠被閂鎖桿 110選擇性地接合。在所示意的實施例中，閂鎖桿110被聯(lián)接到閂鎖柄130,閂鎖柄130則 在其底側(cè)上聯(lián)接到鏟斗門70。鏟斗保持件120被聯(lián)接到鏟斗本體57。當閂鎖桿110與閂 鎖保持件120接合時，鏟斗門70被保持關(guān)閉。為了打開鏟斗門70,閂鎖柄130被移動，這導 致閂鎖桿110滑動遠離閂鎖保持件120并由此與閂鎖保持件120脫離。取決于閂鎖柄130 的性能和構(gòu)造，閂鎖柄130的移動可以借助于機械、液壓、氣動或電動系統(tǒng)來實現(xiàn)。鏟斗55 還可以朝向方向140傾斜，以便在其自重加上容納在鏟斗本體57內(nèi)的任何材料的重量的作 用下將鏟斗門70打開。然后通過沿方向150擺動鏟斗55,以便促使鏟斗門70通過慣性向 其關(guān)閉位置移動直到閂鎖桿110重新接合閂鎖保持件120來將門70關(guān)閉。
[0015] 鄰近閂鎖桿110和閂鎖保持件120能夠相互接合的界面，閂鎖系統(tǒng)100包括可移 除嵌塊160、170。在所示意的實施例中，嵌塊160和170分別被聯(lián)接到閂鎖桿110和閂鎖保 持件120。閂鎖桿嵌塊160被接納在形成在閂鎖桿110上的凹部中。閂鎖桿嵌塊160的外 表面與閂鎖桿110的外表面齊平，使得閂鎖桿110和閂鎖桿嵌塊160的組件產(chǎn)生平滑線性 的外觀。同樣地，閂鎖保持件嵌塊170被接納在形成在閂鎖保持件120上的凹部中，并且閂 鎖保持件嵌塊170的外表面與閂鎖保持件120的外表面齊平，使得保持件120和嵌塊170 的組件產(chǎn)生平滑線性的外觀。
[0016] 在所示意的實施例中，閂鎖桿嵌塊160和閂鎖保持件嵌塊170被布置成當鏟斗門 70關(guān)閉時在閂鎖桿嵌塊160和閂鎖保持件嵌塊170之間限定間隙180。當鏟斗門70朝向 關(guān)閉位置擺動時，閂鎖桿嵌塊160可能會例如經(jīng)由慣性與閂鎖保持件嵌塊170間歇地或偶 爾地接觸。通過這些接觸，可移除嵌塊160、170可能會逐漸磨損；然而，如下面所解釋的，本 文公開的可移除嵌塊160、170的磨損壽命或使用壽命能夠通過使用工具鋼來增強。盡管圖 4示意了當鏟斗門70在關(guān)閉位置時閂鎖桿嵌塊160和閂鎖保持件嵌塊170是分離的，但在 某些實施例中，在鏟斗門70關(guān)閉時，閂鎖桿嵌塊160和閂鎖桿嵌塊170也可能偶然地抵著 彼此接觸或滑動。在其它實施例中，在鏟斗門70關(guān)閉時，閂鎖桿嵌塊160和閂鎖保持件嵌 塊170可能會持續(xù)地彼此接觸。
[0017] 至少在過去二十年中，在帶有或不帶有閂鎖桿嵌塊的情況下，特定的滲碳鋼合金 已經(jīng)被用作閂鎖保持件嵌塊。在閂鎖桿嵌塊被使用的情形中，特定的完全硬化鋼合金已 經(jīng)被用作為合適的材料。然而，這樣的閂鎖桿和保持件嵌塊的使用壽命通常被限制為大約 10-15天。達到使用壽命后從鏟斗門上移除和更換嵌塊可能是昂貴和費時的。首先，鏟斗門 需要被拖運或提升到打開位置（例如大約10°到大約20° )。這能夠通過在鏟斗門70和 鏟斗55的其余部分之間臨時地焊接鋼支承件（未示出），或通過使用墊片相對于門70上的 相應(yīng)的閂鎖柄承載件（未示出）調(diào)節(jié)閂鎖柄130來實現(xiàn)。一旦門被打開，閂鎖保持件嵌塊 就能夠被移除和更換。在大型鏟斗中，鏟斗門能夠重達約15-20公噸，并且閂鎖桿自身能夠 重達約1公噸。因此，移除和更換磨損的閂鎖嵌塊是費時和繁瑣的。因而，已經(jīng)產(chǎn)生了對具 有更長的使用壽命的可移除嵌塊的需求。然而，該產(chǎn)業(yè)中的其他人已經(jīng)在至少過去二十年 中無法滿足該需求。
[0018] 在所示意的實施例中，為了減少閂鎖桿110和保持件120上的磨損，可移除嵌塊 160、170每個由工具鋼，例如D2和S7制成。D2工具鋼的公稱成分按重量計包括大約10% 到大約18 %的鉻、大約1. 5 %的碳、大約I. 0 %的釩、大約0. 7 %的鑰、大約0. 45 %的錳、大約 0. 30%的硅、大約0. 030%的磷、大約0. 030%的硫以及平衡鐵和附帶元素及雜質(zhì)。用于描 述具體羅列的數(shù)量或數(shù)量范圍的"大約" 一詞的使用旨在表示接近所羅列的數(shù)量的數(shù)值是 包括在該數(shù)量中的，例如但不限于，可能或者自然地在組分測量中的儀器和/或人的誤差 導致的數(shù)值。D2工具鋼能夠通過將鋼材放置在熔爐中，在合適的溫度下回火并隨后在空氣 中冷卻，而被完全硬化到大約57至大約59的洛氏C標尺硬度。
[0019] S7工具鋼的公稱成分按重量計包括大約3. 25 %的鉻、大約1.40 %的鑰、大約 0. 70%的錳、大約0. 50%的碳、大約0. 30%的硅以及平衡鐵和附帶元素及雜質(zhì)。S7工具鋼 可以通過將鋼材放置在熔爐中，在合適的溫度下回火并隨后在空氣中冷卻，而被硬化到大 約54至大約56的洛氏C標尺硬度。
[0020] 工具鋼諸如D2和S7已經(jīng)被用于機加工領(lǐng)域（例如用于模具和剪刃）長達約40-50 年。這些鋼材可以達到較高的硬度。一般情況下，合金的硬度是與其韌性成反比的。因此， 工具鋼的高硬度將表明其韌性對于遭受高強沖擊的應(yīng)用可能會是不適宜地低的（即，易碎 的）。工具鋼的韌性可能會由于韌_脆轉(zhuǎn)變且由于動力鏟車可能會被暴露于低于大約_40°C 的溫度而在低溫下進一步降低。因此，用于動力鏟車鏟斗門的閂鎖嵌塊被期望在如此低的 溫度下需要高韌性。由于該原因，工具鋼迄今為止沒有被用作閂鎖嵌塊，盡管它們已經(jīng)在機 加工領(lǐng)域被使用。
[0021] 在所示意的實施例中，閂鎖桿嵌塊160和閂鎖保持件嵌塊170具有不同的硬度，并 且是不同的工具鋼。在一個具體實施例中，閂鎖桿嵌塊160由具有大約57至大約59的洛 氏C標尺硬度的D2工具鋼制成，而閂鎖保持件嵌塊170由具有大約54至大約56的洛氏C 標尺硬度的S7工具鋼制成。此外，閂鎖桿嵌塊160的磨損壽命對閂鎖保持件嵌塊170的磨 損壽命的比約為二比一。然而，在其它實施例中，閂鎖桿嵌塊160的磨損壽命對閂鎖保持件 嵌塊170的磨損壽命的比是不同的。此外，閂鎖桿嵌塊160和閂鎖保持件嵌塊170能夠由 D2或S7以外的工具鋼制成，并且閂鎖桿嵌塊160和閂鎖保持件嵌塊170可以或可以不由相 同的工具鋼制成。在另一個實施例中，閂鎖桿嵌塊160和閂鎖保持件嵌塊170具有相同的 硬度。
[0022] 在下文中更詳細地描述可移除嵌塊的示意性實施例。此外，準備并測試了反例 (例1、2、3和5)以進行對比。在實例和反例中，可移除嵌塊160U70被應(yīng)用在動力鏟車10 中的鏟斗門70的閂鎖系統(tǒng)100上。鏟車10被用于移動材料，并且閂鎖保持件嵌塊170上 的磨損作為時間和所移動的材料的函數(shù)來測量。初始地，閂鎖保持件嵌塊170是面部以直 角彼此結(jié)合的大體矩形盒體。然而，隨著測試的進行，接觸閂鎖桿嵌塊160的閂鎖保持件嵌 塊170的邊緣逐漸退化和變圓。到閂鎖保持件嵌塊170的邊緣的退化長度作為時間和所移 動的材料的函數(shù)堅直地和水平地測量。
[0023] 實例 1
[0024] 閂鎖桿嵌塊由錳鋼桿制成，而閂鎖保持件嵌塊由滲碳鋼合金制成。實例1是反例。 閂鎖桿和保持件嵌塊的使用壽命在移動材料15天后耗盡。下面的表1總結(jié)了測量結(jié)果。
[0025] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種動力鏟車鏟斗門，包括： 中空的鏟斗本體，所述鏟斗本體限定第一端和與所述第一端相對的第二端； 多個鏟斗齒，所述多個鏟斗齒聯(lián)接到所述第一端； 鏟斗門，所述鏟斗門樞轉(zhuǎn)地安裝在所述第二端處；以及 閂鎖系統(tǒng)，用于可釋放地將所述鏟斗門鎖定在關(guān)閉位置中，所述閂鎖系統(tǒng)包括閂鎖桿 和閂鎖保持件，所述閂鎖桿和所述閂鎖保持件中的至少一個能夠在第一位置和第二位置之 間移動，當所述閂鎖桿和所述閂鎖保持件中的至少一個位于所述第一位置中時，所述閂鎖 保持件被所述R鎖桿接合，所述R鎖系統(tǒng)進一步包括可移除嵌塊，所述可移除嵌塊鄰近所 述閂鎖桿和閂鎖保持件能夠相互接合的界面定位，其中，所述可移除嵌塊中的一個或多個 可移除嵌塊包括工具鋼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鏟車鏟斗門，其中，至少一個可移除嵌塊按重量計包括 大約10 %至大約18 %的鉻、大約1. 5 %的碳、大約1. 0 %的釩、大約0. 7 %的鑰、大約0. 45 % 的錳、大約0. 30%的硅、大約0. 030%的磷、大約0. 030%的硫，以及平衡鐵和附帶元素及雜 質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鏟車鏟斗門，其中，至少一個可移除嵌塊按重量計包括 大約3. 25 %的鉻、大約1. 40 %的鑰、大約0. 70 %的錳、大約0. 50 %的碳、大約0. 30 %的硅， 以及平衡鐵和附帶元素及雜質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述可移除嵌塊包括閂鎖桿嵌塊和 閂鎖保持件嵌塊，所述R鎖桿嵌塊可移除地聯(lián)接到所述R鎖桿，所述R鎖保持件嵌塊可移 除地聯(lián)接到所述閂鎖保持件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述閂鎖桿嵌塊具有第一硬度并且 所述R鎖保持件嵌塊具有第二硬度，并且其中，所述第一硬度比所述第二硬度大。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述閂鎖桿嵌塊具有在洛氏C標尺中 大約57至大約59的硬度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述閂鎖保持件嵌塊具有在洛氏C標 尺中大約54至大約56的硬度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述閂鎖桿嵌塊按重量計包括大約 10 %至大約18 %的鉻、大約1. 5 %的碳、大約1. 0 %的釩、大約0. 7 %的鑰、大約0. 45 %的錳、 大約0. 30%的硅、大約0. 030%的磷、大約0. 030%的硫，以及平衡鐵和附帶元素及雜質(zhì)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述閂鎖保持件嵌塊按重量計包括 大約3. 25 %的鉻、大約1. 40 %的鑰、大約0. 70 %的錳、大約0. 50 %的碳、大約0. 30 %的硅， 以及平衡鐵和附帶元素及雜質(zhì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述閂鎖嵌塊具有第一磨損壽命并 且所述閂鎖保持件嵌塊具有第二磨損壽命，并且其中，所述第一磨損壽命對所述第二磨損 壽命的比大約為二比一。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述閂鎖系統(tǒng)具有大約20天至大約 60天的磨損壽命。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述閂鎖桿被聯(lián)接到所述鏟斗門， 而所述閂鎖保持件被聯(lián)接到所述鏟斗本體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力鏟車鏟斗門，其中，所述閂鎖桿能夠在所述第一位置和 所述第二位置之間移動，并且當所述閂鎖桿位于所述第一位置中時，所述閂鎖保持件被所 述閂鎖桿接合。
14. 一種用于動力鏟車鏟斗門的閂鎖系統(tǒng)，所述閂鎖系統(tǒng)包括： 閂鎖桿，所述閂鎖桿能夠在第一位置和第二位置之間移動； 閂鎖保持件，當所述閂鎖桿位于所述第一位置中時，所述閂鎖保持件被所述閂鎖桿接 合；以及 可移除嵌塊，所述可移除嵌塊鄰近所述R鎖桿和R鎖保持件能夠相互接合的界面定 位，所述可移除嵌塊中的一個或多個可移除嵌塊包括工具鋼。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，至少一個可移除嵌塊按重量計包括大約 10 %至大約18 %的鉻、大約1. 5 %的碳、大約1. 0 %的釩、大約0. 7 %的鑰、大約0. 45 %的錳、 大約0. 30%的硅、大約0. 030%的磷、大約0. 030%的硫，以及平衡鐵和附帶元素及雜質(zhì)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，至少一個可移除嵌塊按重量計包括大約 3. 25%的鉻、大約1. 40%的鑰、大約0. 70%的錳、大約0. 50%的碳、大約0. 30%的硅，以及 平衡鐵和附帶元素及雜質(zhì)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，所述可移除嵌塊包括閂鎖桿嵌塊和閂鎖 保持件嵌塊，所述R鎖桿嵌塊可移除地聯(lián)接到所述R鎖桿，所述R鎖保持件嵌塊可移除地 聯(lián)接到所述閂鎖保持件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，所述閂鎖桿嵌塊具有第一硬度并且所述 閂鎖保持件嵌塊具有第二硬度，并且其中，所述第一硬度比所述第二硬度大。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，所述閂鎖桿嵌塊具有在洛氏C標尺中大約 57至大約59的硬度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，所述閂鎖保持件嵌塊具有在洛氏C標尺中 大約54至大約56的硬度。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，所述閂鎖桿嵌塊按重量計包括大約10% 至大約18 %的鉻、大約1. 5 %的碳、大約1. 0 %的釩、大約0. 7 %的鑰、大約0. 45 %的錳、大約 0. 30%的硅、大約0. 030%的磷、大約0. 030%的硫，以及平衡鐵和附帶元素及雜質(zhì)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，所述閂鎖保持件嵌塊按重量計包括大約 3. 25 %的鉻、大約1. 40 %的鑰、大約0. 70 %的錳、大約0. 50 %的碳、大約0. 30 %的硅，以及 平衡鐵和附帶元素及雜質(zhì)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，所述閂鎖嵌塊具有第一磨損壽命并且所 述閂鎖保持件嵌塊具有第二磨損壽命，并且其中，所述第一磨損壽命對所述第二磨損壽命 的比大約為二比一。
23. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的閂鎖系統(tǒng)，其中，所述閂鎖系統(tǒng)具有大約20天至大約60天 的磨損壽命。
【文檔編號】E02F3/40GK104285013SQ201380012113
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】理查德·尼克森 申請人:哈尼施費格爾技術(shù)公司