[发明专利]具有锁定机构的铲斗门闩锁

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年1月8日提交的美国专利申请No.12/684,833的优先权的利益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及动力挖掘机，并且更具体地，涉及具有适应挖掘土方材料的铲斗的动力挖掘机。具体地，本发明涉及用于铲斗门的闩锁。

背景技术

大的电动采矿缆索挖掘机利用了由具有组合铲柄/铲斗结构的固定吊杆构成的挖掘附属装置，该组合铲柄/铲斗结构安装在吊杆上并且主动挤入并提升到工作面中以便用铲斗挖掘并填充铲斗。铲斗刚性地连接到铲柄。铲斗在挖掘穿过工作面并且填充有材料后被提升并且挖掘机的上部相对于挖掘机的下部旋转使得铲斗位于等待的自缷卡车上方。然后操作员致动脱扣机构，该脱扣机构打开铲斗的底部上的铲斗门闩锁并且允许门向下摆动打开。然后，铲斗的内容物倾倒到车厢中。

重的铲斗门可枢转地安装在铲斗的下端。常规的机械闩锁机构将门固定在其关闭位置中，并且，当释放该门时，允许在重力的作用下将门打开。如在图2与图3中所示出的，常规的闩锁机构通常包括脱扣线1或缆线组件，该脱扣线1或缆线组件具有适于被动力挖掘机操作员控制的一端以及连接到大体上定位在铲斗门3上的可移动闩锁杆2的另一端。通常闩锁杆被联接到可滑动杆或闩锁杆4，该可滑动杆或闩锁杆4选择性地接合在铲斗的铲斗主体的前壁6中的闩锁定位器开口5中（见图3）。当闩锁杆4在闩锁定位器开口5内时，铲斗门3保持关闭。通过将脱扣缆线1脱扣将铲斗门打开，该脱扣缆线1移动闩锁杆2使得闩锁杆4背离闩锁定位器开口5滑动并且脱离闩锁定位器开口5，从而铲斗门3将在其本身的重量加上包含在铲斗主体内的任何材料的重量的作用下打开。闩锁杆2提供了重要的力学杠杆机构，以滑动并且拉动经受高载荷的闩锁杆4。

通常情况下，随后通过使铲斗在以下方向上摆动而关闭门：使得铲斗门通过惯性朝向其关闭位置移动，直到闩锁杆再次接合闩锁定位器。更具体地，通过闩锁定位器壁与使得闩锁杆向上推动的斜面接触，迫使闩锁杆背离铲斗前壁，并且然后闩锁杆利用重力降落到插槽中，从而将门锁定。

该简单的装置主要包括通过干滑动摩擦接触而拉动彼此的两个杆，并且多年来工作良好；然而，随着铲斗尺寸在过去几年中的增大，其可靠性受到影响，原因在于干滑动摩擦水平在更高接触载荷作用下增大，使得性能难以预测。

发明内容

该系统存在维护问题，特别是当将该系统用于100吨或更大的有效载荷铲斗时。闩锁杆和相关的操作设备是铲斗维护成本的重要部分。

维护问题包括损坏的牵引链和挂钩。牵引链是将绞盘缆索连接到闩锁杆的链。由于脱扣缆索磨损以及股线破裂，必须频繁地更换脱扣缆索。紧线滑轮（槽轮）以及脱扣机构的支架损坏，或必须定期更换。绞盘马达、传动装置以及鼓轮进行连续的冲击，产生重复性失效。并且最后，必须将垫片添加到闩锁杆，并且这是一项持续进行的维护问题，在长期运行中，这变得劳动密集并且费用大。

使在满载120吨有效负载的铲斗上的闩锁杆脱扣或移动所需的张力的量几乎超过了该系统的力学上的能力。通常的方案是采用更大的马达，但是最终产生非常高成本的维护。

现有的闩锁系统还存在操作问题，使得不利地影响挖掘机的生产以及安全。闩锁杆为成功打开闩锁而必须克服的干滑动摩擦是不可预测的。在一种极限情况下，摩擦力太大以至于挖掘机操作员必须将被加载的铲斗安置在卡车料堆上以释放作用在铲斗门上的载荷，然后才能够将闩锁杆拉出而脱离接合。这需要额外的时间以完成挖掘循环，从而不利地影响到生产。在另一种极限情况下，现有的滑动闩锁暴露于水、泥土或手动的润滑，使摩擦力减小到使得脱扣效果对于无意的脱扣缆索的拉动变得非常敏感的程度。因此，可能发生“误”脱扣，这使得铲斗门在操作员不希望其打开时打开。这是危险的，因为铲斗在其完全摆动到卡车上方之前打开，可能将其全部有效载荷倾倒在周围区域上。这也是不方便且低产的，因为操作员必须然后再填充铲斗并完成新的挖掘循环。本发明提供了一种铲斗门闩锁机构，该铲斗门闩锁机构不断地打开门的闩锁而不需要操作员将门安置在卡车中的料堆上以释放作用在门上的材料载荷。