包括磨损部件和其支撑体之间的连接装置的机械系统，以及重型建筑工程机械的铲斗

摘要

本发明涉及一种机械系统(1)，包括支撑体(10)、磨损部件(20)以及位于磨损部件(20)和其支撑体(10)之间的连接装置(30)。该装置(30)包括：设置有内部腔(47)和在支撑体(10)的容置部(14)中可调节的外部壁(44)的弹性护套(40)，以及具有沿销轴线(X50)的细长本体的销(50)。根据本发明，该装置(30)还包括凸轮(60)，该凸轮设置有在护套(40)的内部腔(47)中可调节的外部壁(63)以及用于接纳销(50)的内部腔(64)，并且，当装置(30)被定位在支撑体(10)的容置部(14)中时，销(50)和凸轮(60)能够在护套(40)的内部腔(47)内在将销(50)插入至凸轮(60)的插入配置(A)和至少一个锁定配置之间旋转，在锁定配置中，销(50)相对于销轴线(X50)径向地抵靠磨损部件(20)，而凸轮(60)抵靠护套(40)并使护套的与支撑体(10)的容置部(14)相反的外部壁(44)变形，从而形成磨损部件(20)和支撑体(10)之间的耦合连接。

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械系统，其包括支撑体、磨损部件以及用于在磨损部件和其支 撑体之间进行连接的装置，尤其是属于公共工程机械的设备工件的齿状物和其支撑体。本 发明还涉及一种公共工程机械铲斗，其至少包括这样的系统。

本发明的应用领域是公共工程机械的设备工件，尤其是可通过公共工程机械将物 料从给定的位置转移到其他操作站的铲斗、箕斗或可将物料进行挖掘、铲起以及转移的其 他容器。

背景技术

以已知的方式，铲斗包括配备有磨损部件的前缘叶片，磨损部件可提供用于使物 料能够进入并保护铲斗的其他构成元件的能力。前缘叶片被连接在具有鼻形轮廓的适配器 支撑体上，而磨损部件为齿状物或护罩，该齿状物或护罩可根据特定的连接被定位在适配 器支撑体上。这种连接是暂时的以使得能够在磨损部件被磨损后进行更换。

磨损部件和其支撑体之间的连接可以通过锁结来实现。为进行连接，该锁结装置 应确保连接在一起的部件之间的刚性连接。通常，锁结的组装和拆卸是通过冲击工具的动 作进行的，其具有使操作者受伤的风险。

不需要使用冲击工具的锁结装置也是已知的。以往，这种装置需要专用设备的受 限制的工件，尤其是用于拆卸磨损部件的工件。此外，这种装置的制造和使用是复杂的。

WO-A-2013/030335描述了一种机械系统，其包括改进的锁结装置，并且不需要使 用的冲击工具。该装置包括可弹性变形的护套和刚性锁结，该护套和刚性锁结可移动并可 在旋转中固定至彼此。

US-A-2008/209772描述了一种机械系统，包括支撑体106、磨损部件102以及位于 磨损部件102和其支撑体106之间的连接装置。该连接装置包括本体100、护套200、键300以 及杆350。本体100具有内部腔以及可调节的外壁，该可调节的外壁位于支撑体106的容置部 内。护套200是可弹性变形的材料，其具有内部腔202和位于本体100的容置部中的可调节的 外壁204+206，以及不位于容置部中的支撑体106。键300包括沿键轴线的细长本体304和设 置有闩锁340的头部。杆350可被插入至本体100的容置部中以用于将键300阻塞在本体100 中的位置中。

发明内容

本发明的目的是提出一种新的连接装置，其无需对组件进行碰撞操作即可对磨损 部件进行拆卸，同时该装置是可靠、耐用且实用的。

为此，本发明的主题是一种机械系统，包括支撑体、磨损部件以及位于磨损部件和 其支撑体之间的连接装置，磨损部件和其支撑体尤其是属于公共工程机械的设备工件的铲 斗齿和其支撑体，该连接装置包括：具有可弹性变形材料的护套，护套设置有可在支撑体的 容置部中进行调节的外部壁和内部腔，以及键，该键包括沿键轴线的细长本体。该机械系统 的特征在于，连接装置还包括凸轮，该凸轮设置有在护套的内部腔中的可调节的外部壁以 及用于接纳键的内部腔，并且，当连接装置被定位在支撑体的容置部中时，键和凸轮在护套 的内部腔中的以下配置之间移动并在旋转中固定至彼此：用于将键插入至凸轮的配置，以 及至少一个锁定配置，其中，键相对于键轴线径向地抵靠磨损部件，而凸轮抵靠护套并使护 套的对支撑体的容置部进行抵靠的外部壁变形，从而形成磨损部件和支撑体之间的耦合连 接。

因此，本发明可确保将磨损部件满意地保持在其支撑体上，并使机械系统的操作 内部产生的力保持永久的平衡。具体地，本发明可确保连接装置内部产生的力以及连接装 置在支撑体和磨损部件上产生的尤其是沿与键的轴线平行的方向上的力的平衡。这限制了 例如像磨损部件的键或凸耳的敏感元件上的应力集中，而这种应力集中会引起这些元件过 早的磨损、变形以及破裂。

当从插入配置转变成锁定配置时，连接装置可确保被压缩的护套的对支撑体和键 进行抵靠的初始张力抵靠磨损部件。因此，本发明能够捕捉由磨损引起的间隙，由于这种机 械系统的操作的特定推力，这些间隙主要是通过磨损部件在支撑体上的配合产生的。在连 接装置限定出唯一的锁定配置的情况下，操作者可在系统的显著但适当比例的初始张力下 进行操作。在连接装置限定出若干连续的锁定配置的情况下，操作者可通过简单地对键进 行枢转而不用拆卸系统以在磨损期间对张力进行逐渐的修改。

根据本发明的机械系统还集成有用于本申请的显著的密封功能。可在连接装置内 部以及其与支撑体和磨损部件的接口处保证该密封性，以在锁定期间以及运行时在其安装 期间弥补机械系统内部的移动。该密封功能可考虑到机械系统的构成元件的不同的移动和 变形，尤其是护套、键以及凸轮的不同的移动和变形，以确保在永久张力下的磨损部件在支 撑体上的接触和定位。

根据本发明的其他有利的特征，可单独采取以下特征或其结合：

-键和凸轮通过枢转给定角度而在护套的内部腔中的插入配置和单个的锁定配置 之间移动并在旋转中固定至彼此，所述给定角度例如等于180度。

-连接装置包括使处于锁定配置中的凸轮形成切口的切口构件。

-切口构件由在凸轮上制成的凹部和在连接装置的另一构成元件中形成的凸台形 成。

-键和凸轮通过在每个锁定配置之间枢转给定角度而在护套的内部腔中在若干锁 定配置之间移动并在旋转中固定至彼此，该给定角度例如等于45度。

-连接装置包括使处于每个锁定配置中的凸轮形成切口的切口构件。

-切口构件由属于护套的内部平坦表面和属于凸轮的外部平坦表面形成。

-连接装置还包括中间部件，该中间部件被定位成在护套的内部腔中抵靠凸轮，该 中间部件包括对凸轮的外部壁进行抵靠的内部表面以及对护套的内部壁进行抵靠的外部 表面。

-连接装置还包括适于被定位在护套的纵向端部处的至少一个环形连接件，该至 少一个环形连接件优选为适于各自在护套的一个纵向端部处可用的两个环形连接件，并 且，在插入配置和锁定配置中，所述或每个环形连接件一同抵靠支撑体、磨损部件、护套以 及键。

-机械系统还包括适于被定位在磨损部件的开孔中的至少一个塞，该至少一个塞 将在磨损部件被安装在支撑体上时面向支撑体的容置部，该至少一个塞优选为适于各自在 磨损部件的开孔中可用的两个塞，所述或每个塞防止外部物质绕键侵入并进入支撑体的容 置部中。

-键包括头部和适于各自被容置在磨损部件的腔中的脚部，并且，在所述或每个锁 定配置中，头部和脚部相对于键轴线径向地沿第一方向对磨损部件的腔中的一个进行抵 靠，而本体相对于键轴线径向地沿与第一方向相反的第二方向抵靠凸轮。

-键包括处于所述或每个锁定配置中的沿键轴线的双轴向保持构件。

-键和凸轮包括用于使它们在旋转中进行固定的固定构件。

-旋转中的固定构件由在键和凸轮上制成的肋和互补槽形成。

本发明的主题还涉及一种公共工程机械铲斗，包括至少一个上述的机械系统。在 实践中，铲斗通常包括一系列支撑体，每个支撑体接纳一个齿状物，该齿状物相当于磨损部 件并通过连接装置被固定至其支撑体。

替代性地，其他公共工程机械设备的工件也可装备有根据本发明的机械系统。

附图说明

参照附图，根据阅读以下仅作为非限制性示例给出的说明，本发明将更好地被理 解，在附图中：

-图1为根据本发明的机械系统的分解透视图，其包括被固定至铲斗的部分示出的 支撑体、磨损部件以及用于连接磨损部件和支撑体的装置；

-图2为沿图1中的箭头II的局部侧视图；

-图3为沿图2中的线III-III的局部截面视图；

-图4为连接装置的分解透视图，其包括护套、键、切口凸轮、半月体以及两个连接 件；

-图5为沿图4中的箭头V的侧视图；

-图6为沿图1中的箭头VI的连接装置的视图，其示出了处于插入配置中的支撑体 和磨损部件；

-图7为单独示出的护套的透视图；

-图8为单独安装的切口凸轮的透视图；

-图9和图10为两个适当的塞的透视图，该两个塞用于在连接装置处于将磨损部件 相对于支撑体进行锁定的配置中时被插入至磨损部件中；

-图11为沿图6中的箭头XI的侧视图，其示出了处于插入配置中的连接装置；

-图12和图13分别为沿图6中的线XII-XII和线XIII-XIII的截面视图；

-图14为与图11类似的视图，其示出了处于锁定配置中的连接装置；

-图15和图16为与图12和图13类似的截面视图，其分别示出了与图14类似的处于 锁定配置中的装置；

-图17至图19为与图4至图6类似的视图，其分别示出了根据本发明的第二实施例 的连接装置；

-图20为沿图18中的箭头XX的侧视图，其仅示出了键；

-图21为沿图18中的箭头XXI的侧视图，其仅示出了切口凸轮；

-图22为沿图19中的箭头XXII的侧视图，其示出了处于插入配置中的连接装置；

-图23为沿图19中的线XXIII-XXIII的截面视图；

-图24为沿图19中的线XXIV-XXIV的截面视图；以及

-图25至图28为与图24类似的截面视图，其示出了处于不同的锁定配置中的连接 装置。

具体实施方式

在图1至图3中，示出了根据本发明的机械系统1，其可装配在公共工程机械的铲斗 G上。

机械系统1包括适配器支撑体10、齿状物或尖端类型的磨损部件20、以及位于支撑 体10和齿状物20之间的连接装置30。系统1大体沿轴线X1延伸，沿该轴线X1限定出用于将齿 状物20按压配合在支撑体10上的第一方向D1以及与第一方向D1平行且相反的用于将齿状 物20进行拆卸的第二方向D2。

出于简化的目的，图1部分地示出了铲斗G。支撑体10被固定至铲斗G，而齿状物20 是一种磨损部件，磨损部件旨在当由铲斗G的操作被过度磨损时可被拆卸。

连接装置30整体沿中心轴线X30延伸并包括护套40、键50、具有切口的推进式凸轮 60、半月体70以及两个连接件80和90。部件40、50、60、70、80和90是不同的。优选地，每个部 件40、50、60、70、80和90为一体件。

连接装置30在支撑体10的容置部14中是可调节的，并具有与该容置部14的壁接触 的护套40。然后，键50和凸轮60进行移动并在护套40中旋转地被固定到彼此。键50和凸轮60 可在配置A和配置B之间进行枢转，一方面，配置A用于将装置30插入至容置部14中，其中，键 50被插入至切口凸轮60中，另一方面，配置B用于将装置30进行锁定，其中，键50相对于轴线 X30径向地抵靠在齿状物20上，而切口凸轮60对护套40进行抵靠并使护套40在支撑体10的 容置部14中发生变形，随后形成齿状物20和其支撑体10之间的耦合连接。护套40是静态的， 即，不与键50和凸轮60发生旋转移动。

在装置30的锁定期间，为从配置A转变到配置B，键50和凸轮60进行180°的旋转R1。 在装置30的解锁期间，为从配置B转变到配置A，键50和凸轮60沿与旋转方向R1相反的方向 进行180°旋转R0。插入配置A在图2、图3、图6以及图11至图13中示出，而锁定配置B在图14至 图16中示出。图1示出了由插入配置A产生的组装配置。

为了便于机械系统1的不同部分在空间中进行定位，前侧2被限定为齿状物20所处 的位置，后侧3被限定为支撑体10所处的位置，上侧4在系统1被组装时被定向成与地面相 反，第一侧5用于将装置30插入至支撑体10中，第二侧6与插入侧5相反，以及下侧7在系统1 被组装时被定向成朝向地面。侧部5和6分别对应于系统1相对于拆卸方向D2的左侧和右侧。

支撑体10包括基部11和装配鼻部12，该基部被设置成附接至铲斗G，装配鼻部被设 置成被接合到齿状物20的腔24中，为此目的，该腔与该装配鼻部同形，如图3所示。另外，用 于对齿状物20的凸耳23进行接纳的容置部13在基部11的每个侧部5、6上制成。每个容置部 13包括壁，该壁分别定位为朝向后侧3、顶部4与底部7，并朝向前侧2打开以便接纳凸耳23。

容置部14沿轴线X14穿过鼻部12延伸，并在侧部5和6上打开。该容置部14在侧部5 和6上由容置部13部分地包围。容置部14包括圆形内表面15和平坦内表面16，其整体沿轴线 X14延伸。平坦表面16朝向容置部14的后侧3和底部7被布置，同时被定向为朝向容置部14的 前侧2和顶部4。在垂直于轴线X14的截面平面中，容置部14具有的横截面从侧部5朝向侧部6 减小。该横截面具有由表面15限定的整体为椭圆的形状，以及由表面16限定的直线部分。表 面15和16朝向侧部6收敛。容置部14被设置为用于接纳护套40，并具有平坦表面16，该平坦 表面被设置为用于接纳属于护套40的平坦表面46。

齿状物20包括活动部分21和中空部分22，该活动部分被布置为朝向前侧2，中空部 分被定向为朝向后侧3。以本身已知的方式，该部分21被设置为用于对例如为土或砂石的物 料进行挖掘和铲起，而部分22被设置为用于将齿状物20装配到支撑体10上。更具体地，部分 22包括内腔24以及凸耳23，内腔可与支撑体10上的鼻部12同形地嵌合，凸耳被定向为朝向 后侧3并被设置成用于被接纳在容置部13中，并与顶部4和底部7接触，如图2所示。位于侧部 5上的凸耳23包括标记物215，在这种情况下，该标记物为在图1的示例上的在凸耳的外表面 上模制或雕刻的箭头。标记物235便于在插入配置A中使装置30插入至容置部14中，并具有 特定的初始位置。标记物235还可便于配置B的定位。

如图1至图3所示，齿状物20的每个侧部上被制造有位于侧部5和6上的侧部开孔 25。当齿状物20被装配到支撑体10上时，该开孔25被定位成面向容置部14，然后使得键50能 够被插入，并将装置30应用成定位在支撑体10和齿状物20中。每个开孔25具有整体为圆筒 的形状，并具有增宽的前侧2。每个开孔25部分地在凸耳24的一个中制成。每个开孔25包括 用于接纳销50的腔26以及用于接纳塞100或110的腔27，用于接纳销50的腔26朝向容置部14 的外侧打开。位于侧部5上的腔27包括槽271，而位于侧部6上的腔27包括凸台272。每个开孔 25包括边界28，该边界在齿状物20的侧部5或6上形成突起。

在实践中，腔26被提供以用于在锁定配置B中接纳承载在齿状物20上的键50，这将 在下文中详细描述。更具体地，位于插入位点5上的腔26被提供用于接纳头部51，而位于侧 部6上的腔26被提供用于接纳脚部52。位于侧部5上的腔26包括用于接收头部51的不同部分 的三个部分261、262和263，这将在下文中详细描述。部分261位于部分262和263之间，并具 有相对于其中心轴线在径向上较小的尺寸。部分262被布置在开孔25的外侧部上并位于齿 状物2的侧部5上。部分263被布置在开孔25的内侧部上并面向容置部14。

当系统1被组装时，齿状物20被安装到支撑体10上，并且装置30处于插入配置A中， 轴线X1、X14和X30大体上位于系统1的同一中间平面Pm1中，如图2所示。

护套40为可弹性变形的材料，例如为弹性体。护套40被提供用于确保系统1的不同 构成元件的张力。护套40遵循于中心轴线X40并在纵向端部41和42之间是细长形的，该中心 轴线X40被设置成与容置部14的轴线X14对准并整体与装置30的轴线X30对准。在插入配置A 中，端部41位于侧部5上，而端部42位于侧部6上。端部41包括标记物415，在这种情况下，标 记物具体是图11中示出的箭头，其被提供用于促进护套40和凸轮60之间的相对定向。护套 40包括具有位于端部41处的径向凹部412的环形槽411以及具有端部42处的径向凹部422的 环形槽421。因此，端部41和42适于接纳连接件80和90。

护套40包括外部壁44，该外部壁具有圆形表面45和平坦表面46，该外部壁整体沿 轴线X40延伸。在插入配置A中，平坦表面46被布置成朝向壁44的后部3和底部7。在垂直于轴 线X40的截面平面中，壁44的横截面具有由表面45限定的整体椭圆形以及由表面46限定的 直线部分。该横截面整体上从端部41到端部42逐渐减小。换句话说，壁44在靠近端部42的方 向上逐渐收敛，如图6所示。

在实践中，容置部14和外部壁44具有大体匹配的形状，以使得护套40可在支撑体 10的容置部14中进行调整。然后，平坦表面46将抵靠平坦表面16。换句话说，表面16和46形 成自动防故障构件以促进护套40在容置部14中的定位。优选地，平坦表面46包括标记物，在 这种情况下，该标记物为图7的示例上的箭头，以便于将具有特定初始位置的护套40在插入 配置A中插入到容置部14中。

圆形表面45包括局部压缩吸收和变形区域451，当护套40被定位在容置部14中时 该区域位于前侧2。该区域451包括周向槽452、纵向槽453，大尺寸的中央盲孔454以及小尺 寸的侧部盲孔455。在附图的示例中，特别是如图6所示，区域451包括四个槽452以及三个槽 453、四个中心孔454和八个侧部孔455。可替换地，区域451可包括不同的局部的凹部，这些 凹部可根据任何布局进行分布并具有适于本申请的任何形状，以使壁44产生针对性的削 弱。该区域451一方面可在护套40穿过开孔25的期间用于促进处于压缩状态的护套40进行 变形，另一方面可在凸轮60的作用下用于促进处于压缩状态的护套40在容置部14中进行变 形。出于简化的目的，护套40的变形未在附图中示出。

如图7以及图11至图16所示，护套40还包括纵向内部腔47，该腔相对于轴线X40偏 心。护套40整体为环状，并且除了端部41和42以外，该腔是封闭的。腔47包括用于对凸轮60 进行接纳和支撑的部分48，以及用于对半月体70进行接纳和支撑的部分49。部分49被定位 成与护套40的区域451相对。部分48包括由纵向槽482包围的大体平坦的支撑表面481，而部 分49包括由纵向槽492包围的大体凸起的支撑表面491，它们的功能将在下文中详细描述。 表面481和482以及槽491和492分布在腔47的周界上，并沿护套40的纵向方向在端部41和42 之间延伸。部分48并且尤其是其表面481限定出与轴线X40平行的纵向轴线X48，该纵向轴线 X48在垂直于轴线X40的平面内具有在纵向轴线X48和轴线X40之间形成的恒定的偏心距离。

在图7以及图11至图16的示例中，腔47包括五个表面481、六个槽482、三个表面491 以及四个槽492。替代性地，腔47可根据任何布局并根据适于本申请的任何形状具有不同的 表面和槽。

在护套40的腔47中，部分48还包括锥形销484，该锥形销484形成在表面481的两个 上并与凸轮60可弹性变形地接触。这些销484能够捕捉护套40和凸轮60之间的间隙，并保证 对半月体70进行抵靠的凸轮60的正确定位。如图7所示，部分48还包括耳片486，该耳片形成 于端部41的位于表面481中的一个上的侧部上。耳片486被提供用于与在凸轮60中制成的槽 66进行配合。如图7所示，部分48还包括邻接件488，其形成于端部42的侧部上。耳片486和邻 接件488可确保在装置30的预组装期间将凸轮60沿轴线X30适当地定位在护套40中及其阻 挡。

键50为金属，例如为钢。键50包括头部51、脚部52以及位于头部51和脚部52之间的 沿轴线X50的细长本体53。键50可在两个不同的位置之间沿旋转方向R1或R0移动，这两个不 同的位置分别对应于插入配置A和锁定配置B。头部51和脚部52被提供用于与齿状物20在开 孔25处进行配合52，而本体53被提供用于与凸轮60相配合。

可变的偏心距离e50被限定在轴线X40和X50之间的与这些轴线X40和X50垂直的平 面中。如图11和图14中明显示出的，处于锁定配置B中的偏心距离e50大于处于插入配置A中 的偏心距离。

头部51包括具有圆柱形横截面的外部表面511。头部51还包括沿轴线X50的双轴向 保持构件，即在表面511上形成突起的凸耳512和513。凸耳512包括三个大体上平坦的外表 面，而凸耳513包括圆形外部表面。头部51用于通过表面511被支撑在齿状物20的位于侧部5 上的开孔25中，该表面511将被支撑在开孔25的部分261中，而凸耳512和513将被容置在开 孔25的部分262和263中。凸耳512和513能够防止键50被意外地撤出，并可在处于插入配置A 和锁定配置B之间的中间捕捉位置处被发现。

头部51还包括具有圆柱形横截面的第二外部表面514。表面514位于凸耳513的相 对于表面511的另一侧部上，并且更靠近本体53。头部51还包括标记物515，其对应于配置A 和B，并被提供用于促进键50的操作和定向。键50的每个标记物515被定位成面向处于配置A 或B中的一个的齿状物20的标记物235。脚部52包括具有六边形截面的外部部分522和具有 圆柱形截面的外部表面524。该部分522能够获得键50的旋转移动和齿状物20上的脚部52的 支撑表面的范围的折衷，并与凸轮60的可伸缩的切口保持一致。一旦键50处于锁定配置B 中，该部分522可限制键50的旋转。表面524相比部分522更靠近于本体53。表面514和524被 提供用于分别接纳连接件80和90。

头部51还包括用于通过工具进行致动的六边形腔516，出于简化的目的，该工具未 示出。优选地，脚部52还具有六边形腔526，该腔通过第二工具被驱动。替代性地，头部51和 脚部52可不同地成形以用于通过其它类型的工具进行致动。

本体53在表面514和524之间延伸。本体53包括圆形表面531和绕轴线X50分布的五 个相邻的平坦表面532。与表面531接壤的两个表面532具有的尺寸小于其他表面532的尺 寸。肋533在头部51的表面514的侧部上的平坦表面532的中间部分上被形成。表面532和肋 533沿纵向方向延伸，该纵向方向被限定为平行于轴线X50。表面532和肋533形成定位和索 引构件，该定位和索引构件被限定成与凸轮60一致。

切口凸轮60为金属，例如为钢。凸轮60能够通过其旋转R1以及其位置的变化将整 个装置30的构成要件进行压缩。凸轮60也可被描述为偏心推动器。凸轮60可沿轴线X60在前 端部61和后端部62之间延伸。沿该轴线X60，凸轮60具有的长度等于键50的长度的至少 30％，在图1至图5的示例中的情况下约为48％。端部61包括标记物615，在该标记物具体是 图11中示出的箭头的情况下，其被设置成面向处于插入配置A中的护套40的标记物415。标 记物415和615能够便于处于配置A中的护套40以及凸轮60的相对定位。凸轮60包括外部壁 63，该外部壁包括通过略圆的钝角连接的圆形表面631和平坦表面632。在图4、图5、图8以及 图11至图16的示例中，壁63包括五个表面632。凸轮60被设置成能够被接纳在护套40的内部 腔47中，更具体地被接纳在其部分48中，并与半月体70接触。更具体地，壁63被定位成对护 套40的表面481以及半月体70的内表面73进行支靠。

在图11至图13所示的插入配置A中，圆形表面631被支靠在内部表面73，而平坦表 面632可对表面481进行抵靠。在图14至图16所示的锁定配置B中，在180°的旋转R1后，该平 坦表面632对内表面73进行抵靠，而圆形表面631可对表面481进行抵靠。在切口凸轮60在护 套40的腔47中的旋转R1或R0期间，表面632形成凹口。

凸轮60还包括内部腔64，该内部腔限定出与轴线X60平行的中心轴线X64，并具有 在中心轴线X64和轴线X60之间产生的处于与轴线X60垂直的平面中的偏心距离e60。偏心距 离e60在配置A和B中是恒定的，如在图11和图14中明显地示出。由配置A转变为配置B时，轴 线X60朝向前侧2转移，以便使凸轮60将半月体70和护套40压靠在区域451中。

腔64包括圆形表面641、三个相邻的平坦表面642以及在平坦表面642的中间制成 的槽643。表面642和槽643沿纵向方向延伸，该纵向方向被限定为平行于轴线X60。腔64被提 供用于接纳键50的本体53。表面532和642、肋533和槽643之间的配合能够在凸轮60中限定 出键50的适当位置。换句话说，这些元件532、642、533和643可形成自动防故障构件以促进 键50在凸轮60中的定位。此外，这些元件532、642、533和643是用于将键50与凸轮60的旋转 R1或R0进行固定的构件。

在端部61的侧部上，凸轮60包括绕轴线X60制成的位于壁63的一部分上的槽66。槽 66被提供用于与图7所示的耳片486配合，耳片位于护套40的在端部41的侧部上的内部腔 47。通过与耳片486配合，槽66能够使得凸轮60在护套40中平移地定位，并在装置30被组装 前将其阻塞在合适的位置中。

在端部62的侧部上，凸轮60包括开口67和凹部68。该开口67在壁63和腔64之间制 成。在该开口67处，表面632中的一个朝向轴线X60弯曲。在凸轮60中制成的凹部68被提供用 于接纳属于半月体70的位于旋转R1的端部处的凸台78。凹部68在壁63中制成，并在表面632 和端部62的一个处打开。凹部68由两个邻接件681和682包围。凹部68和凸台78能够使装置 30的两种配置A和B在物理上具体化。开口67使得搭扣78在由键50驱动凸轮60旋转期间能够 穿过。

半月体70为金属，例如为钢。半月体70可沿轴线X30在前端部71和后端部72之间延 伸。半月体70包括内凹的内部表面73和外凸的外部表面74。外部表面74包括平行于轴线X30 的一系列的纵向肋75。外部表面74还包括一系列横向肋76，一系列横向肋76从端部71到端 部72被分布，并与纵向肋75连接，并且具有弯曲形状。

半月体70是位于护套40和凸轮60之间的中间部件。半月体70通过整体模制被附接 在护套40的腔47的部分49中，更具体地通过将半月体70的材料注入到护套40上而被附接在 护套40的腔47的部分49中。为此，半月体70在其构成材料被注入护套40之前被放置在模具 中。半月体70能够使得位于支撑体10和凸轮60之间的被压缩的护套40的体积最大化，同时 可防止该护套40由于凸轮60的旋转R1而被磨损。半月体70能够吸收由处于锁定配置B中的 凸轮60施加的力，并能够将它们分布在主推力轴线上，以便使护套40的区域451发生变形。 半月体70可保证组装和操作时的张力平衡，而这出于优化的压缩表面上以用于这种类型的 工作。半月体70还可避免护套40在凸轮60的旋转R1和R0的过程中发生任何恶化。

半月体70还包括凸台78，该凸台形成端部72的侧部上的内表面73上的凸起。凸台 78还形成中止凹口以便接纳在凸轮60中制成的凹部68中。当装置30被组装时，凸台78朝向 轴线X30延伸。凹部68和凸台78能够使装置30的两种配置A和B在物理上具体化。在旋转R1的 端部处，凸台78穿过邻接件681并被容置在凹部68中，产生特有的声音以指示到达锁定配置 B。邻接件681和682防止凸台78意外地撤出到凹部68外。然而，与邻接件682不同的是，当键 50以足够的扭矩被旋转地移动时，邻接件681适于在凸轮60的旋转R1或R0的期间跨过凸台 78。

因此，通过凸台78与凹部68的配合，但尤其是通过使表面73压靠凸轮60的表面 632，半月体70能够在键50和凸轮60的旋转R1以及护套40的压缩之后将装置30保持在配置B 中，然后当系统1运行时可保证装置30被保持在配置B中。当鼻部12被磨损成不能再确保护 套40在配置B中被足够的压缩时，这可避免键50的意外损失。

连接件80和90是可弹性变形的材料，例如为橡胶或适用于本申请的任何弹性体。 每个连接件80和90都具有绕轴线X30限定的整体为环形的形状。连接件80和90通过夹紧和 粘接被组装并保持在护套40上。组装后，连接件80和90能够确保装置30被整体密封在支撑 体10的容置部14中，并抵靠齿状物20的凸耳23。连接件80和90也能够吸收由装置30的张力 造成的变形，该变形包括由于键50的旋转R1或R0产生的位置变化。出于简化的目的，连接件 80和90在图3中未示出。

连接件80包括内部表面81和外部表面82。连接件80具有整体为环形的形状，并具 有外周壁83和镗孔84。内部表面81通过在环形槽411中进行夹扣和粘接被附接到护套40的 端部41。内部表面81包括叉形突起85，其适于被容置在护套40的凹部412内。另外，连接件90 包括内部表面91和外部表面92。连接件90具有整体为环形的形状，并具有外周壁93和镗孔 94。内部表面91通过在环形槽421中进行夹扣和粘接被附接到护套40的端部42。内部表面91 包括叉形突起95，其适于被容置在护套40的凹部422内。

当装置30在插入配置A中被定位在容置部14中时，可通过连接件80和90的压缩来 确保密封性。内部表面81和91在护套40的每一侧上彼此面对。外部表面82和92密封地抵靠 凸耳23的内部表面。壁83和93密封地抵靠容置部14的内部壁。镗孔84和94密封地抵靠键50， 并分别抵靠表面514和524。

如图9和10所示，系统1还包括两个塞100和110，该两个塞是可弹性变形的材料，例 如为橡胶或适用于本申请的任何弹性体。塞100和110被提供以便被容置在开孔25内以用于 堵塞容置部14并在系统1运行时对装置30进行保护。齿状物20具有同样的方式，然后这两个 塞100和110直接承受来自外部材料的侵蚀，如灰尘，砂粒及砾石。塞100和110可从装置30的 机械操作中进行分离，但在系统1中具有重要的作用，即在齿状物20的腔26中保护键50的支 撑体。通过防止外部物质侵入至开孔25中，塞100和110可保证键50在旋转R1或R0期间以及 在将键50从系统1的拆卸期间关于齿状物20进行移动。

塞100包括通过边界103连接的内部表面101和外部表面102。表面101包括承盘 104、销105和肋106。销105大体设置在承盘104的中心并具有四边形截面。肋106部分地延伸 在承盘104的边缘处，并与表面101相对地绕该承盘104略微弯曲。塞100包括在表面101上突 起的凸台107、以及边界103。当塞100被容置在开孔25的位于齿状物20的侧部5上的腔27内 时，销105伸入至销50的头部51的腔516中，肋106伸入至开孔25的部分262中，并且凸台107 伸入至为此提供的槽271中。凸台107还包括被提供用于接纳工具的槽108以便将塞110抽 出，出于简化的目的，该工具未示出。

塞110包括通过边界113连接的内部表面111和外部表面112。表面111包括承盘 114、销115和肋116。销115大体设置在承盘114的中心并具有四边形截面。肋116部分地延伸 在承盘114的边缘处，并与表面111相对地绕该承盘114略微弯曲。塞110包括在表面111处和 边界113处打开的凹部117。当塞110被容置在开孔25的位于齿状物20的侧部6上的腔27内 时，销115伸入至销50的脚部52的腔526中，肋116伸入至开孔25的腔26中，并且凹部117接纳 为此提供的凸台272。

将连接装置30装配到机械系统1中的操作将在下文中详细描述。

在第一步骤a)中，装置30被部分地组装。更具体地，包括护套40、凸轮60、半月体70 以及连接件80和90的子组件32被组装。在第一子步骤中，在将护套40的构成材料注入之前， 半月体70被放置于模具中，并且该材料随后被注入到模具中。换句话说，护套40被整体模制 在半月体70上。半月体70被定位在腔47的部分49中，并且具有对表面491进行抵靠的表面74 以及被定位在护套40的槽492中的槽76。在第二子步骤中，凸轮60被定位在腔47的部分48 中。表面631和632被定位成以或多或少的间隙对销484和护套40的表面481进行抵靠，其还 被定位成对半月体70的表面73进行抵靠。销484能够使表面631平压地抵靠表面73。最后，在 第三子步骤中，连接件80和90被分别定位在护套40的端部41和42处。子组件32可被描述为 《塞》。

在第二步骤b)中，子组件32从连接件90和护套40的端部42处开始被插入到支撑体 10的容置部14中。彼此面对的表面16和46形成防故障构件，以确保对护套40进行索引并使 得操作者能够容易地将其特定的初始位置定位在容置部14中。护套40可通过壁44在容置部 14中进行调整，该壁在需要时可以同心的方式进行轻微地变形，特别是在区域451处。

在第三步骤c)中，齿状物20通过活动部分21被定位在支撑体10上，该活动部分被 定向为能够在系统1的操作期间将物料进行挖掘和铲运。中空部分22通过彼此抵靠的互补 平面被装配在鼻部12上。凸耳23被接纳在基部11的容置部13中。位于侧部5上的开孔25示出 了凸轮60的腔64以及连接件80的用于使键50引入的镗孔84。

替代性地，在图1至图16未示出的情况下，当护套40的壁44的尺寸被设计成能够通 过布置在齿状物20的侧部5上的开孔25变形或不变形地被插入至容置部14中时，步骤b)和 步骤c)可以调换。优选地，操作者在将齿状物20装配到支撑体10之前将护套40放置在支撑 体10中。

在第四步骤d)中，键50通过将开孔25和镗孔84在侧部5上相交以被插入至凸轮60 的内腔64中。键50具有给定的方向，即，其总是首先穿过脚部52被引入至腔64中。脚部52穿 过端部61伸入腔64中，并在端部62处从腔64中显露，本体53将被容置到腔64中，而头部51在 端部61处从腔64伸出。更具体地，头部51被定位在开孔25的位于侧部5上的腔26中，而脚部 52被定位在另一开孔25的位于侧部6上的腔26中。本体53的元件531、532和533分别与腔64 的元件641、642和643配合，以使得如果键50的角度方位不正确时键50不能被引入到凸轮60 中。随后，对应于配置A的标记物515被定位成面向位于侧部5上的凸耳23上的标记物235。

在配置A中，键50可通过直接与内部腔64接触以在凸轮60中进行调整，但头部51和 脚部52不在齿状物20上施加任何保持力，特别是在每个开孔25的腔26中不施加任何保持 力。凸轮60的圆形表面631对半月体70的内表面73进行抵靠，而平坦表面632对护套40的表 面481进行抵靠，并且不使区域451发生变形或随后以可忽略的方式发生轻微的变形。如图 11所示，轴线X14、X30和X40被对准，轴线X48和X60被对准，轴线X50和X64被对准并位于轴线 X40和X48之间。

在第五步骤e)中，操作者使用至少一个工具以使得键50根据旋转R1通过绕枢转轴 线X50进行从插入配置A到锁定配置B的180°枢转。优选地，操作员使用能够插入到头部51的 六边形腔514中的工具以及能够插入到脚部52的六边形腔524中的工具，以将转矩绕轴线 X50施加在键50上。从插入配置A到锁定配置B的转变可通过对比图11至图16被示出。

从侧部5可看出，键50根据旋转R1的逆时针方向进行枢转。键50通过其固定元件 532、533、642、643在旋转R1中的配合来驱动切口凸轮60。由于偏心距离e50和e60，键50和凸 轮60在护套40腔47中竖直且水平地改变方向，所述护套然后被压缩，特别是在区域451处被 压缩。此外，键50改变位置以支承在齿状物20上。更具体地，表面511以及头部51的凸耳512 和553在腔26的位于齿状物20的侧部5上的部分261、262和263中改变位置，而脚部52在位于 齿状物20的侧部6上的腔26中改变位置。

同时，护套40在凸轮60的旋转R1期间在容置部14中经受若干连续的局部弹性变 形。更具体地，外部壁44和护套40的内部腔47通过这些表面632的旋转发生变形，并且切口 凸轮60的这些表面632之间形成有中间角度。除了由标记物515提供的视觉辅助以外，操作 者还能够通过连续变形引起的《震动》来计算匝数。

一旦从配置A转变到配置B，凸轮60的轴线X60朝向前侧2偏移，使得该凸轮60将半 月体70和护套40抵压在区域451中。就其本身而言，键50对齿状物20进行抵靠使得其轴线 X50既不朝向前侧2转移也不朝向后侧3转移，而是具有轻微的竖直位移。在垂直于轴线X50 的平面中，长度L50A被限定在配置A中，而配置B中的长度L50B被限定在区域451的前侧边缘 和轴X50之间，如图11和图14所示。长度L50B大于长度L50A。长度L50A和长度L50B之间的差 对应于处于锁定配置B中的护套40在区域451中的压缩量，同时键50对齿状物20进行抵靠， 出于简化的目的，该压缩量在图14至图16中未示出。

最后，在第六步骤f)中，装置30的旋转R1在锁定配置B中被中止。键50驱动凸轮60 进行旋转R1，直到邻接件681越过凸台78，然后凸台被容置在位于邻接件681和682之间的凹 部68中。凸台78形成键50和凸轮60在锁定配置B中的止动凹口，以用于使旋转R1停止。然后， 对应于配置B的标记物515被定位成朝向侧部5上的凸耳23上的标记物235。凸轮60在护套40 的腔47中的适当定位也通过半月体70的内表面73和凸轮60的表面632之间的配合来确保。 轴线X14、X30、X40、X48、X50、X60和X64在插入配置A和锁定配置B中保持相互平行。

在锁定配置B中，键50对齿状物20进行抵靠，而护套40作为响应通过形成齿状物20 与支撑体10之间的耦合连接而支撑在支撑体20的容置部20中。齿状物20的腔26承受键50的 位置变化以及键50的沿轴线X1直接从前侧2到后侧3的沿轴线X50的径向方向的水平推力， 而不会产生平行于轴线X50的水平力以及径向于轴线X50的竖直推力。就其本身而言，护套 40在半月体70和凸轮60的压力下发生变形，尤其在区域451中发生变形。容置部14承受护套 50沿轴线X1直接从后侧3到前侧2的沿轴线X40的径向方向的变形以及水平推力，而不会产 生平行于轴线X40的水平力或径向于轴线X40的任何竖直推力。因此，由容置部14中的护套 40以及由键50施加在齿状物20上的推力沿轴线X1集中。

因此，当力被施加在活动部分21上时，齿状物20的部分22通过鼻部12和用于接纳 凸耳23的容置部13的壁被牢固地保持在锁定配置B中的连接装置30所使用的两个位置中。

随后，在拆卸步骤g)中，操作员可使用至少一个工具，优选为两个工具，以用于将 装置30沿相对于旋转R1的方向相反的旋转R0方向进行枢转。当从锁定配置B转变到插入配 置A时，由装置30施加在齿状物20上的力以及施加在支撑体10中的力被释放。接下来，装置 30可通过抑制齿状物20和支撑体10之间的耦合连接以从系统1中移走。因此，装置30使得齿 状物20在被磨损后能够通过那些组装的反向操作被拆卸，并且不使用任何锤。

当机械系统1通过配合(mating)遭受磨损以使得处于锁定配置B的装置30的操作 被退化，本发明提供了用被称为第二阶段护套的新的护套替换护套40的可能性，该新的护 套具有的几何结构尤其适于对支撑体10的由第一护套40不能再补偿的配合进行补偿。然 后，改进的装置30可使得系统1在锁定配置B中的张力的作用下进行替换，并且该张力的值 与初始张力期间的值同样重要。

在图17至图28中示出了根据本发明的第二实施例的连接装置130的构成元件。

该装置130的某些构成元件与上述第一实施例的装置30相同，并且出于简化的目 的带有相同的附图标记。装置130的与第一实施例的装置30相比具有相似的操作但具有不 同的结构的其他组成元件采用的附图标记与第一实施例的附图标记增加100或1000后一 样。出于简化的目的，下文中仅描述装置130与装置30的不同之处。

装置130包括护套40、键150、切口凸轮160、半月体170，以及两个连接件80和90。装 置130具有不同的四个锁定配置B1、B2、B3和B4，四个锁定配置B1、B2、B3和B4取决于键150和 凸轮160的旋转R1，并因此取决于护套40的腔47中的凸轮160的凹口随时间的变化。这些配 置B1、B2、B3和B4限定出护套40的压缩量的变化。

在装置130的锁定期间，为从配置A转变到配置B，键150和凸轮160进行45°的旋转 R1。随后，键150和凸轮160同样在配置B1和B2之间、然后在配置B2和B3之间，并且然后在配 置B3和B4之间进行45°的旋转R1。插入配置A在图19、图23以及图24中示出，而锁定配置B1、 B2、B3和B4分别在图25至图28中示出。

键150包括头部151、脚部52以及本体153。头部151包括标记物1515，其对应于配置 A、B1、B2、B3和B4。标记物1515被提供用于促进键150的操作和定向。本体153包括平坦表面 1532和槽1534，该槽在表面514和524之间延伸并绕轴线X50分布。在图17至图28示出的示例 中，本体153包括六个平坦表面1532以及径向相对的两个槽1534。在本体153的位于两个槽 1534之间的同一侧部上，槽1533被形成于与槽1534接壤的每个表面1532的一部分上，并位 于头部51的表面514的侧部上。槽1534比槽1533更宽且更长。元件1532、1533和1534形成定 位和索引构件，该定位和索引构件被限定成与凸轮60一致。

切口凸轮160包括通过开口167连接的外部壁163和内部腔164。壁163包括七个平 坦表面1632，但没有圆形表面。腔164包括三个相邻的平坦表面1642，以及沿轴线X60延伸的 两个径向相对的肋1644。肋1644与开口167接壤，其在端部61和62之间越过凸轮60的整个长 度。肋1643形成于端部62的侧部上的与槽1534接壤的每个表面1642的一部分上。肋1644比 肋1564更宽且更长。表面1642被提供以便于支承在表面1532上，肋1643被提供以便于被容 置在凹部1533中，而当键150在插入配置A中被插入到凸轮160中时，肋1644被提供以便于被 容置在槽1534中。

在实践中，切口凸轮160的表面1632限定出给定的位置值并特定于每个切口位置， 换句话说，其特定于每个锁定配置B1、B2、B3和B4。这些表面1632的位置的主要变化使得在 键150的旋转R1期间轴线X40、X50和X60之间的距离能够发生变化，从而确保对通过连续压 缩而在每个切口处(即在每个锁定配置B1、B2、B3和B4处)产生的磨损间隙进行捕捉。

半月体170包括外部表面74和内部表面173，除了半月体170具有的类似于半月体 70的操作的事实，其不包括任何凸台78。特别地，半月体170使得凸轮160的凹口在每个锁定 配置B1、B2、B3和B4中的适当位置能够在物理上具体化。

整体地，该装置130具有与装置30类似的操作。然而，每个锁定配置B1、B2、B3和B4 对应于护套40的对容置部14的壁的进行抵靠的给定的压缩量。

当机械系统1通过配合遭受磨损以使得处于第一锁定配置B1的装置130的操作被 退化，本发明提供了转变到第二锁定配置B2的可能性，以便对支撑体10的由第一锁定配置 B1不能再补偿的配合进行补偿。然后，装置130使得张力系统1能够用与初始张力期间的值 相同的值进行替换。随后，装置130可转换至配置B3，并且然后转换到配置B4。键150和凸轮 160在每个锁定配置B1至B4之间枢转给定角度，在图24至图28的情况下，该给定角度等于 45°。切口的从配置A直到配置B4的变化限定出180°的最大角行程，即为完整的半圈。该限制 被打破，由于键150的旋转R1随后将通过齿状物20减慢，因此不可能超过该限制。切口的变 化可能性能够将齿状物20永久地保持在其支撑体10上，并且其具有显著的压缩值，在某些 情况下可超越支撑体10的使用寿命。

通过从配置A转换到配置B1至B4，凸轮160的轴线X60朝向前侧2转移，使得该凸轮 160将半月体170和护套40抵靠在区域451中。就其本身而言，键150对齿状物20进行抵靠以 使其轴线X50既不朝向前侧2转移也不朝向后侧3转移，但具有轻微的竖直位移。在垂直于轴 线X50的平面中，不同的长度L150A、L150B1、L150B2、L150B3、L150B4被限定在区域451的前 侧边缘和轴线X50之间，并分别对应于配置A和配置B1至B4，如图24至28所示。长度L150A至 L150B4是渐增的长度。每对连续长度之间的差对应于处于锁定配置B1至B4中的护套40在区 域451中的压缩量，同时键50对齿状物20进行抵靠，出于简化的目的，该压缩量在图14至图 16中未示出。

此外，在不脱离本发明的范围的情况下，机械系统1和连接装置30或130可与图1至 图28不同形。特别地，装置30或130的每个构成元件40、50或150、60或160、70或170、80和/或 90可具有适于本申请的不同形状。

在未示出的替代性方案中，在凸耳23中制成的开孔25可包括增强肩部和/或在与 键接触的区域处的热处理，以便表现出增强的表面硬度并促进键在装置的锁定配置中的阻 塞。

根据未示出的另一替代性方案，齿20包括在侧部5或6上开口的用于将键50或150 插入的单个开孔25，但不位于齿状物20的另一侧部上。在这种情况下，该装置30包括单个的 连接件80或90，并且系统1包括单个塞100或110。

根据未示出的另一替代性方案，护套40可包括金属插入件，该金属插入件例如可 嵌入到大量的弹性材料中。

根据未示出的另一替代性方案，凸轮60或160具有整体为圆形或椭圆形且非多边 形的截面。换句话说，外壁63或163是光滑的，没有任何平坦表面。

另外，上述的不同实施例和替代方案的技术特征可全部或部分地相互组合。因此， 机械系统在成本和性能方面是适用的。