機器鏟斗的制作方法
【專利摘要】一種機器鏟斗，可以包括包裹件。該包裹件可以形成用于保持物料的容器的一部分。該包裹件可以包括限定出一弧形的彎曲上部部分。該彎曲上部部分可以具有在約109.5°和110.5°之間的中心角度值（θU）。該包裹件還包括限定出一個弧形的彎曲下部部分。該彎曲下部部分可以具有在約44.5°和45.5°之間的中心角度值（θL）。這種機器鏟斗特別適用于收集和運輸容易自身粘附以及粘附到鏟斗表面的物料。
【專利說明】機器鏟斗
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及機器鏟斗，更具體地，涉及性能增強的機器鏟斗。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如挖掘機的機器可裝備有鏟斗，以便在工作場地執(zhí)行操作。這些操作可以包括例如打穿地面上或堆疊的物料以便為建筑工地做準備、將物料裝載到卡車或傳送帶上、在坡地上進行切割和挖掘管溝。由使用挖掘機的挖掘操作者實現(xiàn)的性能水平可能至少部分地取決于鏟斗的一個或多個參數(shù)以及這些參數(shù)與鏟斗穿過其中以便將其裝載的物料的屬性之間的關(guān)系。使用具有與鏟斗在其上操作的物料相配的參數(shù)的鏟斗可提供的性能水平明顯高于在使用具有一個或多個不同參數(shù)的其他鏟斗執(zhí)行類似操作時可獲得的水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)一個方面，本發(fā)明涉及一種機器鏟斗。該機器鏟斗包括形成為用于保持物料的容器的一部分的包裹件(包封部，外封殼)。該包裹件包括限定出一個弧形的彎曲上部部分。所述彎曲上部部分弧形可具有在大約109.5°和110.5°之間的中心角度值(θ?)。該包裹件還包括限定出一個弧 形的彎曲下部部分。該彎曲下部部分弧形可具有在約44.5°和45.5°之間的中心角度值(Θ J。
[0004]根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種機器鏟斗。該機器鏟斗包括具有外表面的轉(zhuǎn)矩管(力矩管)。該機器鏟斗還包括聯(lián)接到該轉(zhuǎn)矩管的支承板。該支承板包括位于第一平面的底面。該機器鏟斗還包括具有切割邊緣末端(末梢，尖端)的切割邊緣。該機器鏟斗還包括位于支承板和切割邊緣之間的包裹件。該機器鏟斗還可包括在約0.69到0.72之間的深度(D’ )與長度(L’ )的比值。該長度(L’)在第二平面中從切割邊緣末端延伸到轉(zhuǎn)矩管外表面的一部分上。該外表面的部分位于第一平面與轉(zhuǎn)矩管的外表面相交的位置。該深度(D’)等于第二平面和包裹件之間的最大距離，其基本上與第二平面相垂直。
[0005]根據(jù)再一方面，本發(fā)明涉及一種機器鏟斗。該機器鏟斗包括頂部區(qū)段。該頂部區(qū)段包括支承板和聯(lián)接到該支承板的轉(zhuǎn)矩管。該機器鏟斗還包括底部區(qū)段，該底部區(qū)段包括切割邊緣。該機器鏟斗進一步地包括中間區(qū)段，該中間區(qū)段包括包裹件。該包裹件在轉(zhuǎn)矩管和切割邊緣之間延伸。該包裹件包括聯(lián)接于支承板的上部部分、聯(lián)接于切割邊緣的下部部分、以及位于上部部分和下部部分之間的彎曲踵狀部。上部部分和下部部分之間的角度(θτ)可以具有約為25°的值。切割邊緣的末端和一垂直于下部部分的線(直線)之間的角度(Q1)可具有約35°的值，該線穿過支承板中的上銷孔的中心。該機器鏟斗還可以包括在約0.69到0.72之間的深度(D’ )與長度(L’ )的比值。切割邊緣的末端與轉(zhuǎn)矩管的外表面的一部分之間的距離可限定長度(L’)，所述外表面的一部分位于包括支承板的底面的第一平面中。包括長度(L’)的第二平面和包裹件之間的最大距離可以限定深度(D’)，其基本與第二平面相垂直?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0006]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的鏟斗的側(cè)視圖，包括用以識別鏟斗參數(shù)的標記。
[0007]圖2是圖1中鏟斗側(cè)視圖的放大部分。
[0008]圖3示出圖1的鏟斗側(cè)視圖，包括用以識別附加鏟斗參數(shù)的標記。
[0009]圖4是圖1的鏟斗的頂視圖。
【具體實施方式】
[0010]圖1-4示出性能增強的鏟斗10。該鏟斗10可以是機器(未示出)的一個部件。該機器可以是移動機器，例如挖掘機或其他可以執(zhí)行與工業(yè)相關(guān)的操作的機器，所述操作包括例如采礦、建造、耕作或運輸。該機器可以包括聯(lián)接于鏟斗10的連接組件(未示出)，該連接組件包括一個或多個支承構(gòu)件和用于移動鏟斗10以執(zhí)行操作的致動器，所述操作包括接合、鏟挖、提升、運輸、降低和傾倒物料。
[0011]如圖1、3和4所示，鏟斗10包括頂部區(qū)段12、中間區(qū)段14和底部區(qū)段16。頂部區(qū)段12包括支承板18。轉(zhuǎn)矩管20連接于支承板18。例如，轉(zhuǎn)矩管20的第一端部部分可以焊接于支承板18的第一端部部分，轉(zhuǎn)矩管20的第二端部部分可以焊接到支承板18的第二端部部分的頂表面上。第一鉸接板22聯(lián)接到支承板18和轉(zhuǎn)矩管20，第二鉸接板24 (圖4)與第一鉸接板類似地聯(lián)接到支承板18和轉(zhuǎn)矩管20。第一鉸接板22可以包括上銷孔26和下銷孔28，這些銷孔構(gòu)造成接收機器的連接組件的第一銷和第二銷，以便操作性地將鏟斗10聯(lián)接于該機器。第二鉸接板24可以包括類似的上銷孔和下銷孔。
[0012]中間區(qū)段14包括包裹件40，該包裹件具有第一端41、聯(lián)接到支承板18的基本平直的上部部分42、基本平直的下部部分44、第二端47、以及在基本平直的上部和下部部分42和44之間延伸的彎曲的踵狀部分46。基本平直的下部部分44聯(lián)接于底部區(qū)段16的切割邊緣30。例如，切割邊緣30可以焊接于包裹件40的第二端47。切割邊緣30構(gòu)造成接合并穿透物料。底部區(qū)段16還可以包括一個或多個齒組件32。齒組件32可以聯(lián)接到切割邊緣30，每個齒組件均可以包括齒34和齒保持部36。
[0013]鏟斗10還包括第一側(cè)區(qū)段48 (在圖4中示出，而在圖1-3中被去掉以展示鏟斗10的內(nèi)部特征)。第一側(cè)區(qū)段48聯(lián)接于支承板18、轉(zhuǎn)矩管20、包裹件40和切割邊緣30的第一側(cè)；第二側(cè)區(qū)段50聯(lián)接于支承板18、轉(zhuǎn)矩管20、包裹件40和切割邊緣30的第二側(cè)，該第二側(cè)與該第一側(cè)相對。如圖1、3和4所不,第二側(cè)區(qū)段50包括側(cè)板52和側(cè)欄54。第一側(cè)區(qū)段48也包括與第二側(cè)區(qū)段50的側(cè)板52和側(cè)欄54類似的側(cè)板和側(cè)欄(圖4)。支承板
18、包裹件40、切割邊緣30、第一側(cè)區(qū)段48和第二側(cè)區(qū)段50可以限定出一個構(gòu)造成接收物料的容器56。
[0014]圖1-3標示出了多個伊斗參數(shù)。伊斗參數(shù)包括例如末端半徑Rt、末端前向角Θ P深度D、深度D’、長度L、長度L’、下包裹件半徑R1、上包裹件半徑R2、上半徑角Θ ?、下半徑角0 P鉸接支承板角θ τ、底面長度Α、底面角Θ F以及側(cè)欄角Θ 2。
[0015]如圖1所示，末端半徑Rt等于上銷孔26的中心與底部區(qū)段16的末端之間的距離。底部區(qū)段16的末端包括該底部區(qū)段16上距離上銷孔26最遠的點。底部區(qū)段16的末端可以包括例如齒34的末端。
[0016]末端前向角91等于末端前向線60和線62之間形成的角度。末端前向線60從上銷孔26的中心延伸到底部區(qū)段16的末端，例如齒34的末端。線62從包裹件40的基本平直的下部部分44基本上垂直地延伸并穿過上銷孔26的中心。應(yīng)該理解，對于用于限定鏟斗10的參數(shù)的直線而言，術(shù)語“平面”可以用來替換“直線”。
[0017]第一喉部線64在切割邊緣30的末端和轉(zhuǎn)矩管20的外表面之間延伸。該第一喉部線64的位置可以通過畫一條從切割邊緣30的末端向轉(zhuǎn)矩管20延伸的線獲得，該線與轉(zhuǎn)矩管20的外表面相切并且終止于切點處。長度L等于第一喉部線64的長度。長度D等于從第一喉部線64垂直延伸到包裹件40的最長線(直線，線段)的長度。
[0018]第二喉部線66在切割邊緣30的末端和轉(zhuǎn)矩管20的一部分之間延伸。所述轉(zhuǎn)矩管20的一部分是限定了支承板18的下表面與轉(zhuǎn)矩管20的外表面相交的線所處的部位。長度L’等于第二喉部線66的長度。深度D’等于從第二喉部線66垂直延伸至包裹件40的最長線的長度。
[0019]如圖1所示，彎曲踵狀部46的彎曲下部部分68在包裹件40的基本平直的下部部分44和彎曲踵狀部46的彎曲上部部分70之間延伸。彎曲下部部分68可以類似于具有半徑Rl (此處為下包裹件半徑Rl)的圓的一部分。彎曲上部部分70在彎曲下部部分68和包裹件40的基本平直的上部部分42之間延伸。彎曲上部部分70可以類似于具有半徑R2(此處為上包裹件半徑R2)的圓的一部分。下半徑角Θ L等于線72 (從由彎曲下部部分68限定的圓形部分的中心74延伸到彎曲下部部分68的端部100)與線76 (從中心74延伸到彎曲下部部分68的端部102) 之間的角度。換句話說，下半徑角Θ,等于由彎曲下部部分68限定的弧形的中心角。上半徑角Θ ?等于線78 (從由彎曲上部部分70限定的圓形部分的中心80延伸到彎曲上部部分70的端部98)與線82 (從中心80延伸到彎曲上部部分70的端部96)之間的角度。換句話說，上半徑角Θ ?等于由彎曲上部部分70限定的弧形的中心角。
[0020]基本平直的上部部分42的第一端88與包裹件40的第一端41重合。基本平直的上部部分42的第二端90與彎曲上部部分70第一端96重合?；酒街钡纳喜坎糠?2的第二端90 (以及彎曲上部部分70的第一端96)可以位于當從包裹件40的第一端41向第二端47移動時遇到包裹件40的基本彎曲部分的部位。應(yīng)該理解，基本平直的上部部分42可以是略微彎曲的和/或具有一個或多個略微彎曲的區(qū)域。這些略微彎曲的區(qū)域可以比完全平直的區(qū)域更彎曲，但不比彎曲踵狀部46的任何區(qū)域彎曲。例如，基本平直上部部分42可以包括一個鄰接其第二端90的略微彎曲的過渡區(qū)域，從而基本平直上部部分42過渡到彎曲上部部分70。在這種過渡區(qū)域中，基本平直上部部分42的曲率半徑隨著朝向彎曲上部部分70移動而減小?；酒街鄙喜坎糠?2的第二端90 (以及彎曲上部部分70的第一端96)可以位于基本平直上部部分42的曲率半徑停止減小的位置。
[0021]基本平直下部部分44的第一端92與包裹件40的第二端47重合。基本平直下部部分44的第二端94與彎曲下部部分68的第一端100重合。基本平直下部部分44的第二端94 (以及彎曲下部部分68的第一端100)可以位于其中當從包裹件40的第二端47向第一端41移動時遇到該包裹件40的基本彎曲部分的部位。應(yīng)該理解，基本平直下部部分44可以是略微彎曲的和/或具有一個或多個略微彎曲的區(qū)域。這些略微彎曲的區(qū)域可以比完全平直的區(qū)域更彎曲，但不比彎曲踵狀部46的任意區(qū)域彎曲。例如，基本平直下部部分44可以包括一個鄰接其第二端94的略微彎曲的過渡區(qū)域，從而該基本平直下部部分44過渡到彎曲下部部分68。在這種過渡區(qū)域中，基本平直下部部分44的曲率半徑隨著朝向彎曲下部部分68移動而減小。基本平直下部部分44的第二端94 (以及彎曲下部部分68的第一端100)可以位于基本平直下部部分44的曲率半徑停止減小的位置。
[0022]彎曲上部部分70的第二端98和彎曲下部部分68的第二端102重合。彎曲上部部分70具有接近包裹件半徑R2的曲率半徑。彎曲下部部分68具有接近下包裹件半徑Rl的曲率半徑。彎曲上部部分70的第一端96可以位于包裹件40上的、當從包裹件40的第一端41向第二端47移動時該包裹件40具有接近包裹件半徑R2的曲率半徑的第一個點處。彎曲下部部分68的第一端100可以位于包裹件40上的、當從包裹件40的第二端47向第一端41移動時該包裹件40具有接近下包裹件半徑Rl的曲率半徑的第一個點處。彎曲上部部分70的第二端98 (以及彎曲下部部分68的第二端102)可以位于包裹件40上的、其中包裹件40的曲率半徑從接近上包裹件半徑R2變化為接近下包裹件半徑Rl的點處。
[0023]應(yīng)該理解，彎曲上部部分70和/或彎曲下部部分68的曲率半徑可以略微變動。例如，彎曲上部部分70的曲率半徑可以在該彎曲上部部分70的一個區(qū)域中為第一值，并在該彎曲上部部分70的另一個區(qū)域中為與該第一值略微不同的第二值。類似地，也可設(shè)想彎曲下部部分68的曲率半徑可以在該彎曲下部部分68的一個區(qū)域中具有第一值，并在該彎曲下部部分68的另一個區(qū)域中具有與該第一值略微不同的第二值。例如，彎曲上部部分70可以包括一個鄰接于其第二端98的過渡區(qū)域，在該過渡區(qū)域中該彎曲上部部分70過渡至彎曲下部部分68，并且彎曲下部部分68可以包括鄰接于其第二端102的過渡區(qū)域，在該過渡區(qū)域中該彎曲下部部分68過渡至彎曲上部部分70。在彎曲上部部分70的過渡區(qū)域中，該彎曲上部部分70的曲率半徑在(朝向)彎曲下部部分68的方向上略微增大。在彎曲下部部分68的過渡區(qū)域中，該彎曲下部部分68的曲率半徑在(朝向)彎曲上部部分70的方向上略微減小。彎曲上部部分70的第二端98和彎曲下部部分68的第二端102可以位于，例如，彎曲踵狀部46上的、其曲率半徑為彎曲上部部分70 (過渡區(qū)域外)的曲率半徑和彎曲下部部分68 (過渡區(qū)域外)的曲率半徑之間的中途的點處。
[0024]參見圖1，鉸接支承板角θ τ可以等于切割邊緣30的上表面和支承板18的下表面之間的角度。附加地或替代性地，鉸接支承板角91可以等于包裹件40的基本平直上部部分42和基本平直下部部分44之間的角度。
[0025]底面長度A等于包裹件40的基本平直下部部分44的長度。底面角Θ F等于線62與一線86之間的角度，該線86在上銷孔26的中心和其中包裹件40的基本平直下部部分44與彎曲下部部分68相遇的點之間延伸。
[0026]圖2示出側(cè)欄角Θ 2。該側(cè)欄角Θ 2等于切割邊緣30的上表面31和側(cè)欄54的下邊緣部分55之間的角度。
[0027]下面描述鏟斗10的示例。
[0028]示例 I
[0029]鏟斗10可以具有約為1482mm (毫米)的末端半徑Rt、約為34.5°的末端前向角Θ丨、約為770mm的深度D、約為1233mm的長度L、約為0.625的比值D/L、約為781mm的深度D’、約為1091mm的長度L’、約為0.716的比值D’ /L’、約為725mm的下包裹件半徑R1、約為320mm的上包裹件半徑R2、約為0.44的半徑比值R2/R1、約為110° ±0.5°的上半徑角Θ U、約為45° ±0.5°的下半徑角Θ,、約為25°的鉸接支承板角θτ、約為231mm的底面長度A、約為-1.9°的底面角9F、以及約為53.6°的側(cè)欄角θ2。
[0030]示例2
[0031]鏟斗10可以具有約為1578mm的末端半徑Rt、約為35°的末端前向角Q1JSS830mm的深度D、約為1289mm的長度L、約為0.644的比值D/L、約為821mm的深度D’、約為1176mm的長度L’、約為0.698的比值D’ /L’、約為795mm的下包裹件半徑R1、約為331mm的上包裹件半徑R2、約為0.42的半徑比值R2/R1、約為110° ±0.5°的上半徑角θ?、約為45° ±0.5°的下半徑角Θ,、約為25°的鉸接支承板角θτ、約為248mm的底面長度Α、約為2.0°的底面角9F、以及約為51.9°的側(cè)欄角θ2。
[0032]示例 3
[0033]鏟斗10可以具有約為1661mm的末端半徑Rt、約為35°的末端前向角Q1JSS872mm的深度D、約為1363mm的長度L、約為0.640的比值D/L、約為861mm的深度D’、約為1239mm的長度L’、約為0.695的比值D’ /L’、約為836mm的下包裹件半徑R1、約為345mm的上包裹件半徑R2、約為0.41的半徑比值R2/R1、約為110° ±0.5°的上半徑角θ υ、約為45° ±0.5°的下半徑角Θ P約為25°的鉸接支承板角θτ、約為301mm的底面長度Α、約為2.0°的底面角0F、以及約為52°的側(cè)欄角θ2。
[0034]鏟斗10的上述示例具有性能增強的幾何形狀(幾何結(jié)構(gòu))，尤其是當用于容易粘附在鏟斗內(nèi)表面上的物料時。不同示例之間的差異證明，鏟斗參數(shù)的數(shù)值的一些變動是可以考慮的。例如，數(shù)值可以根據(jù)鏟斗10的期望的總尺寸、和/或與用于將鏟斗10聯(lián)接到機器的連接組件相關(guān)的參數(shù)、所移動的物料的特征以及它們的組合而變動。
[0035]工業(yè)實用性
[0036]鏟斗10的性能增強特征可以源于其參數(shù)值。圖1-3標示出了鏟斗10的參數(shù)。例如，鏟斗10可以有約為35° (3 5° +/-0.5)的末端前向角θρ該末端前向角Q1的值可以為機器操作者提供看到鏟斗10的底部區(qū)段16的末端的視線，例如看到聯(lián)接于鏟斗10的切割邊緣30的齒34的末端。當機器操作者用鏟斗10移動物料時，由約35°的末端前向角Q1提供的視線使該機器操作者能精確地移動和放置鏟斗10。這樣，可以避免非必要的鏟斗動作，例如由于鏟斗10被意外地放置于目標位置以外而需要將鏟斗10移動至目標位置的操作。因此，可以更快地執(zhí)行操作，每單元燃料所移動的物料量可被減少，生產(chǎn)的成本得以節(jié)省。
[0037]進一步的，約35°的末端前向角91可為機器操作者提供看到鏟斗10的容器56的至少一部分的視線。這可以使機器操作者能在裝填期間目視確定鏟斗10是已填滿物料還是還能容納更多物料。這樣，機器操作者可以避免浪費時間往填滿的鏟斗里繼續(xù)填料或者在操作中僅僅部分填滿鏟斗。因此，通過使用鏟斗10，循環(huán)次數(shù)減少，燃料被節(jié)省，總體成本減少。
[0038]鏟斗10可以具有其比值D’ /I'在約0.69到0.72之間的深度D’和長度L’。保持該比值D’/L’可確保深度D’和長度L’彼此成比例。該比例在兩方面形成了平衡。第一方面是物料進入和排出鏟斗10的容易程度，第二方面是每個循環(huán)能被裝載入鏟斗10的物料量。如果鏟斗的比值D’/L’由于深度D’相對于長度L’過大(或長度L’相對于深度D’過小)而超過期望的范圍，則鏟斗可能具有足夠的容量，但操作則缺乏效率。其中一個原因就是如果鏟斗的長度L’比鏟斗10的長度L’小，那么物料通過其進入和排出鏟斗的開口將會小于物料通過其進入和排出鏟斗10的開口。較小的開口導致相對于鏟斗10的鏟斗更難以裝載和卸載。容易互相粘附以及粘附到鏟斗上的顆粒物質(zhì)(例如泥土或類似物)也更有可能粘附到具有較小鏟斗開口的鏟斗的內(nèi)表面上。另外，如果鏟斗的深度D’大于鏟斗10的深度D’，那么在填料過程中進入鏟斗的物料必然經(jīng)過更長的路徑后才到達鏟斗的后部，并且在卸料時必須行進更長的距離。物料進入和排出鏟斗10的增多的行程時間導致循環(huán)次數(shù)增多。該多余的鏟斗深度還提供了使物料粘附到鏟斗的更多內(nèi)部表面積，增加了帶回的物料量并且降低了鏟斗的效率。
[0039]如果鏟斗的比值D’/L’由于深度D’相對于長度L’太小(或長度L’相對于深度D’太大)而低于0.69到0.72的期望范圍，則鏟斗可以被快速地裝滿和卸載，但在容量上有欠缺。由于與較大長度L’相關(guān)的開口尺寸，鏟斗可能比鏟斗10更容易卸載和裝載，但由于具有較小深度D’而導致的容量減小使得每次裝載和卸載的物料減少。此外，如果填入鏟斗的物料粘附到內(nèi)表面上，則鏟斗的有效容積也會減小。通過保持比值D’ /L’在0.69到0.72的期望范圍內(nèi)，裝載和卸載的容易度和鏟斗容量得到了平衡，有效鏟斗容量也在鏟斗10上留存，從而有助于避免上述不利情況的出現(xiàn)。
[0040]鏟斗10可以有約為110° ±0.5°的范圍的上半徑角θ?。具有該期望范圍的上半徑角Qu為鏟斗10提供了彎曲的型面，從而在鏟斗10移動時在鏟斗10的包裹件40外表面和鏟斗10所接合的物料之間產(chǎn)生一間隙。該間隙可有助于減小包裹件40外表面的磨損。如果沒有該間隙，包裹件40將更頻繁地和/或以更大的力與物料相摩擦，從而加速磨損。因為這些參數(shù)還影響鏟斗的內(nèi)部形狀，所以它們對鏟斗有效傾倒物料的能力也有影響，所述物料容易粘附到鏟斗的內(nèi)表面上并減少其有效容積以及操作效率。
[0041]為鏟斗10提供約為45° ±0.5°的范圍的下半徑角V有助于確保，對于鏟斗10，無需為了提供包裹件40的外表面和鏟斗10所接合的物料之間的間隙而犧牲容積。例如，如果鏟斗的上半徑角Θ ?高于期望的范圍和/或鏟斗的下半徑角氏于期望范圍，鏟斗的容器可能會變緊，造成鏟斗保持物料的容積減小，進而使鏟斗的裝載和卸料更困難，并使物料更容易粘附到鏟斗的內(nèi)表面上。如果鏟斗的下半徑角ΘL超過期望范圍和/或鏟斗的上半徑角Θ ?低于期望范圍，則鏟斗容量可能會增加，但包裹件40的外表面和物料之間的間隙會減小，從而增加鏟斗10的磨損。保持上半徑角θ?和的下半徑角Θ,在其期望范圍內(nèi)可以平衡鏟斗容量和鏟斗間隙，并且降低會減小鏟斗容量和降低鏟斗效率的物料粘附到鏟斗的可能性。
[0042]鏟斗10可以具有上包裹件半徑R2相對于下包裹件半徑Rl的約為0.41至0.45的比值。保持該期望比值可確保下包裹件半徑Rl和上包裹件半徑R2彼此成比例。該比例有助于確保鏟斗100的形狀具有上述間隙，鏟斗10具有足夠的深度以減小物料的溢出，該形狀減小了物料粘附到鏟斗內(nèi)表面的可能性，并且鏟斗10的切割邊緣30可在接合物料時有效地穿透物料而無需在切割邊緣30的上和下表面上產(chǎn)生力，該力可使機器10熄火、妨礙鏟斗10運動到其期望的位置、使機器10不平衡或造成其他效率降低。
[0043]鏟斗10可以有約25°的鉸接支承板角θτ。鏟斗的鉸接支承板角θτ可對鏟斗容量和比值D’/L’產(chǎn)生影響。如果鏟斗支承板圍繞圖1所示的位置200固定，則鉸接支承板角θτ小于期望值，那么鏟斗容量會增大，但比值D’/L’會由于給定的上包裹件半徑R2而增大，從而增加物料粘附到鏟斗內(nèi)表面的可能性。如果鏟斗的鉸接支承板角θτ大于期望值，則鏟斗會缺少足夠的容量。通過使鏟斗10具有約為25°的鉸接支承板角θτ，在鏟斗容量和比值D’/L’之間取得了平衡，從而確保鏟斗10具有有效移動物料的容量并且減小了物料粘附到鏟斗內(nèi)表面的可能性。
[0044]鏟斗10還可以具有約為52-54°的側(cè)欄角Θ 2。提供約52°的側(cè)欄角θ2有助于提高鏟斗10穿透物料的能力，同時確保根據(jù)ISO標準鏟斗容量不會被降級。例如，如果側(cè)欄角θ2減小，該變化可允許鏟斗10更容易地穿透物料。但該改變可能要求鏟斗10降低ISO標準，從而在為鏟斗容量定級時需要將側(cè)欄角Θ 2考慮在內(nèi)。另一方面，如果側(cè)欄角θ2增大，該變化可導致鏟斗10穿透物料更難，這會損害效率。約為52°的側(cè)欄角θ2確保了鏟斗10不會降級，并使鏟斗10的側(cè)欄53和54構(gòu)造成它們可以有效地穿透物料?；蛘?，如果其他鏟斗參數(shù)的值使得側(cè)欄角92為54°的適當數(shù)值以便確保鏟斗10不會被降級并且能有效地穿透物料的話，鏟斗10可以有約為54°的側(cè)欄角θ2，這樣仍能夠獲得上述益處。
[0045]鏟斗10還可具有在約1.9°到2.1°之間的底面角K。低于期望范圍的底面角Θ F可以帶給鏟斗10更大的容量，但會減小包裹件40的外表面和鏟斗所接合的物料之間的間隙。該間隙的減小導致鏟斗較難卷起，并可加速鏟斗10的磨損。相反地，改變鏟斗10以使其具有高于期望范圍的底面角Θ F可能會減小鏟斗10的容量，使得每個循環(huán)移動的物料量減少，但也可在包裹件40和物料之間提供更大的間隙。保持底面角ΘF在期望范圍內(nèi)可以在不犧牲容積的情況下提供包裹件40的外表面的間隙。在約1.9°到2.1°之間的底面角Θ F—與鏟斗的其他參數(shù)相結(jié)合一可以在使用鏟斗移動粘性物料時改善鏟斗的性能。
[0046]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所公開的鏟斗在不超出本公開的范圍內(nèi)作出各種修改和變化。另外，出于特定的考慮該公開的鏟斗的其他實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是顯而易見的。本申請的說明書和實施例應(yīng)僅被看作示例，本發(fā)明的真正范圍由下列權(quán)利要求及其等效方案限定。
【權(quán)利要求】
1.一種機器纟產(chǎn)斗,包括: 包裹件，該包裹件形成用于保持物料的容器的一部分，該包裹件包括: 限定一弧形的彎曲上部部分，它具有在約109.5°和110.5°之間的中心角度值(0?)，以及 限定一弧形的彎曲下部部分，它具有在約44.5°和45.5°之間的中心角度值(Θ 以及 聯(lián)接到該包裹件的端部部分上的切割邊緣，其中，該包裹件的彎曲上部部分具有曲率半徑R2，該彎曲下部部分具有曲率半徑R1，其中R2不等于Rl。
2.如權(quán)利要求1所述的機器鏟斗，其中，曲率半徑R2對曲率半徑Rl的比值在約0.41到0.45之間。
3.如權(quán)利要求1所述的機器鏟斗，進一步包括: 聯(lián)接到該包裹件的第一端部部分上的支承板，該支承板包括位于第一平面中的底面； 聯(lián)接到該支承板的頂面上的轉(zhuǎn)矩管；以及 聯(lián)接到該包裹件第二端部部分上的切割邊緣。
4.如權(quán)利要求3所述的機器鏟斗，其中，包裹件的第一端部部分和包裹件的第二端部部分之間的角度(θτ)具有約為25°的值。
5.如權(quán)利要求3所述的機器鏟斗，進一步包括: 聯(lián)接到該轉(zhuǎn)矩管上的鉸接板， 該鉸接板包括上銷孔和下銷孔；以及 聯(lián)接到該切割邊緣上的齒組件，該齒組件具有齒末端； 其中，一第二平面從該齒末端延伸至上銷孔的中心，一第三平面從該包裹件基本垂直地延伸到上銷孔的中心，該第二平面和該第三平面之間的角度(Q1)具有約為35°的值。
6.如權(quán)利要求3所述的機器鏟斗，進一步包括: 側(cè)區(qū)段，該側(cè)區(qū)段包括側(cè)板和側(cè)欄，該側(cè)欄包括一邊緣，其中，切割邊緣的上表面與該側(cè)欄的邊緣的至少一部分之間的角(Θ 2)具有約為50°到54°的值。
7.如權(quán)利要求3所述的機器鏟斗，其中，一第二平面延伸穿過切割邊緣的末端到達位于第一平面中的轉(zhuǎn)矩管的外表面的一部分處，該第二平面與包裹件之間的、從第二平面到包裹件垂直截取的最大距離(D’ )與切割邊緣的末端與沿第二平面的轉(zhuǎn)矩管的所述外表面的一部分之間的長度(L’ )的比值在約0.69到0.71之間。
8.一種機器鏟斗，包括: 具有外表面的轉(zhuǎn)矩管； 聯(lián)接到該轉(zhuǎn)矩管的支承板，該支承板包括位于第一平面中的底面； 具有切割邊緣末端的切割邊緣； 位于支承板和切割邊緣之間的包裹件；以及 在約0.69到0.72之間的深度(D’)與長度(L’)的比值，其中，該長度(L’)在第二平面中從切割邊緣末端延伸到轉(zhuǎn)矩管的外表面的一部分上，所述外表面的一部分位于第一平面與轉(zhuǎn)矩管的外表面相交的部位，該深度(D’ )等于第二平面與包裹件之間的、基本上垂直于第二平面截取的最大距離。
9.如權(quán)利要求8所述的機器鏟斗，其中，該包裹件包括彎曲上部部分和彎曲下部部分，所述最大距離從該第二平面延伸至該包裹件的彎曲上部部分。
10.如權(quán)利要求9所述的機器鏟斗，其中，彎曲上部部分限定一弧形，該弧形具有在約109.5°和110.5°之間的中心角度值(Θ O。
11.如權(quán)利要求9所述的機器鏟斗，其中，彎曲下部部分限定一弧形，該弧形具有在約44.5°和45.5°之間的中心角度值(0J。
12.如權(quán)利要求9所述的機器鏟斗，其中，該包裹件包括基本平直的上部部分和基本平直的下部部分，該基本平直的上部部分和該基本平直的下部部分之間的角(θ τ)具有約25°的值。
13.如權(quán)利要求12所述的機器鏟斗，進一步包括: 鉸接板，該鉸接板聯(lián)接到轉(zhuǎn)矩管的外表面上，該鉸接板具有上銷孔和下銷孔；以及 聯(lián)接于該切割邊緣的齒組件，該齒組件具有齒末端。
14.如權(quán)利要求13所述的機器鏟斗，其中，由一從齒末端向上銷孔的中心延伸的第三平面和一從包裹件的基本平直的下部部分基本垂直地向上銷孔的中心延伸的第四平面形成的角(Q1) 具有約35°的值。
15.如權(quán)利要求9所述的機器鏟斗，進一步包括側(cè)欄和側(cè)板，該側(cè)欄包括邊緣，其中，切割邊緣的上表面與該側(cè)欄的邊緣的至少一部分之間形成的角(θ2)具有約50°的值。
16.如權(quán)利要求9所述的機器鏟斗，進一步包括側(cè)欄和側(cè)板，該側(cè)欄包括邊緣，其中，切割邊緣的上表面與該側(cè)欄的邊緣的至少一部分之間形成的角(θ2)具有大于54°的值。
17.—種機器纟產(chǎn)斗,包括: 頂部區(qū)段，該頂部區(qū)段包括支承板和聯(lián)接于該支承板的轉(zhuǎn)矩管； 底部區(qū)段，該底部區(qū)段包括切割邊緣；以及 中間區(qū)段，該中間區(qū)段包括包裹件，該包裹件在轉(zhuǎn)矩管和切割邊緣之間延伸，其中，該包裹件包括: 聯(lián)接到該支承板的上部部分， 聯(lián)接到該切割邊緣的下部部分，以及 位于該上部部分和該下部部分之間的彎曲踵狀部，該上部部分和該下部部分之間的角(θτ)具有約25°的值，以及 在約0.69到0.72之間的深度(D’)與長度(L’ )的比值，其中， 切割邊緣的末端與轉(zhuǎn)矩管的外表面的一部分之間的距離限定該長度(L’)，該外表面的一部分位于包含支承板的底面的第一平面中，以及 包括該長度(L’)的第二平面與包裹件之間的、基本上與該第二平面垂直地截取的最大距離限定該深度(D’)。
18.如權(quán)利要求17所述的機器鏟斗，進一步包括聯(lián)接到轉(zhuǎn)矩管上的鉸接板，該鉸接板包括上銷孔和下銷孔。
19.如權(quán)利要求18所述的機器鏟斗，其中，一從包裹件的下部部分基本垂直地向上銷孔的中心延伸的第三平面與一從上銷孔的中心向包裹件的下部部分與包裹件的彎曲踵狀部相接的部位延伸的第四平面之間的角(eF)具有在約1.9°到2.0°之間的值。
【文檔編號】E02F9/00GK103452159SQ201310211242
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】R·A·羅謝爾, J·D·福克茨, S·L·麥克萊倫 申請人:卡特彼勒公司