可變角度的切削頭保持組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將切削頭(cutting bit)安裝在切割機(jī)處的切削頭保持組件，并且特別地但非排它地，涉及可構(gòu)造成改變切削頭沖角的組件。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)針對(duì)各種特定應(yīng)用(包括:采礦、挖溝、挖隧道、地基鉆孔、路面銑削等等)而研制了巖石切割和挖掘機(jī)。典型地，呈可旋轉(zhuǎn)滾筒形式的驅(qū)動(dòng)本體或者鉆頭包括多個(gè)可更換的切削頭，其提供了針對(duì)材料或者礦面的接觸點(diǎn)。
[0003]比如，移動(dòng)式采礦機(jī)包括可旋轉(zhuǎn)切割頭部，其中在旋轉(zhuǎn)滾筒上設(shè)置切削頭。隨著切削頭接觸巖石的表面，它們偶然破裂并不可避免地磨損，導(dǎo)致降低的切割效率并需要更換。因此，期望的是經(jīng)由可釋放安裝組件將切削頭安裝在切割頭部(或驅(qū)動(dòng)本體)處，該可釋放安裝組件使得在維護(hù)和維修期間能夠便利并快速地更換切削頭。
[0004]切削頭(可替代地稱為“切割截齒”或“工具截齒”)安裝部在如下文獻(xiàn)中進(jìn)行了描述:US3, 342，531 ；US3, 627，381 ；US3, 932，952 ；US4, 343，516 ；US5, 261，499 ；W096/31682 ；US5,799，741 ；W098/39553 ；US2008/0258536 ；US2008/0309148 ；W02010/027315 ；US2011/0278908 ；EP1069278 ；EP1033216 ；DE102009052351 和 EP2514918。
[0005]切削頭已經(jīng)研制出來，其可以考慮落入至少兩種一般類型中。第一種一般類型包括附接在伸長(zhǎng)軸部的一端處的鼻部，而第二種類型包括具有內(nèi)部腔體的切削頭，該內(nèi)部腔體配合到“適配器”的端部上，該適配器包括突起頭部以及伸長(zhǎng)軸部，頭部被接收在切削頭的內(nèi)部腔體內(nèi)，且柄部固定到在安裝件本體內(nèi)延伸的貫通鉆孔處。
[0006]切削頭撞擊巖石的角度被稱為“沖角”，且該角度是重要的切割參數(shù)。超硬截齒材料，比如金剛石復(fù)合物，呈現(xiàn)出增強(qiáng)的耐磨性且對(duì)于某些巖石類型來說是理想的。然而，由于其脆性，與更為傳統(tǒng)的范圍40°到50°相比，55°到60°的較大沖角是優(yōu)選的。傳統(tǒng)的截齒支架或者安裝件以預(yù)定的沖角固定截齒，且目前不能使得操作者便利地改變沖角，以利用對(duì)于最適合的特殊的切割應(yīng)用以及巖石或礦物類型可用的不同截齒材料的優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種切削頭保持組件，以允許設(shè)定不同的截齒安裝角度。進(jìn)一步的特定目的在于允許便利且快速地更換由不同材料形成的截齒，經(jīng)由采用相對(duì)于截齒支架的不同的沖角設(shè)定，優(yōu)化這些由不同材料形成的截齒。又進(jìn)一步的特定目的在于提供一種組件，該組件允許在切割頭部處便利地更換(在工作環(huán)境中)和可靠地安裝不同截齒，而不需要更換在頭部安裝的截齒支架。
[0008]可以經(jīng)由截齒保持組件而實(shí)現(xiàn)這些目的，在該截齒保持組件中，截齒可釋放地安裝在適配器處，該適配器具有軸狀構(gòu)造，該適配器相應(yīng)地可釋放地安裝在截齒支架處。特別地，適配器構(gòu)造有在軸的一端處的截齒安裝突起，該截齒安裝突起取向?yàn)橄鄬?duì)于軸的縱向軸線成一個(gè)預(yù)定橫交角度。這種布置對(duì)于以傾斜取向(代表預(yù)定的沖角)安裝截齒是有效的。。通過更換具有相對(duì)于軸的中心軸線以不同橫交角度設(shè)定的相應(yīng)安裝突起的適配器，可以便利地調(diào)整截齒沖角。特別地，適配器可經(jīng)由傳統(tǒng)的保持件組件可釋放地保持在支架處，傳統(tǒng)保持件組件可選地呈可與軸和截齒支架接合的可釋放的夾子、環(huán)或者螺栓形式。此外，截齒可借助于對(duì)應(yīng)的保持件可釋放地接合在陽型突起處，以在突起和切削頭之間提供可釋放聯(lián)接。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于將切削頭安裝在切割機(jī)處的切削頭保持組件，該組件包括:支架本體，該支架本體具有在本體的前端和后端之間的方向上延伸的鉆孔，端表面定位在鉆孔的入口處；伸長(zhǎng)切削頭軸部，該伸長(zhǎng)切削頭軸部具有中心縱向軸線并被構(gòu)造成軸向延伸到鉆孔中，以將軸部安裝在支架本體處；軸部在一端處由陽型突起終止，該陽型突起構(gòu)造成被接收在陰型腔體內(nèi)，該陰型腔體形成于可附接到軸部的切削頭內(nèi)，突起被構(gòu)造成經(jīng)由保持件將切削頭可釋放地保持在軸部處；肩部，該肩部從陽型突起與軸部的第一端的軸向接合處從軸部徑向向外突出，肩部的下側(cè)表面被構(gòu)造成以觸碰接觸或者幾乎觸碰接觸的方式與端表面匹配，從而在支架本體處支撐軸部的安裝；其特征在于，陽型突起的中心縱向軸線與軸部的縱向軸線橫交對(duì)準(zhǔn)，使得相對(duì)于軸部以大致傾斜的角度Θ固定陽型突起，以便將切削頭相對(duì)于支架本體以預(yù)定的沖角安裝。
[0010]有利地，切削頭可旋轉(zhuǎn)地安裝在突起處，而適配器(包括伸長(zhǎng)軸部和陽型突起)不可旋轉(zhuǎn)地安裝在支架本體處，以便當(dāng)切削頭安裝在適配器處時(shí)維持切削頭的預(yù)定沖角。根據(jù)另一個(gè)方面的本發(fā)明也可以包括一組或者一套零件，所述一組或一套零件包括多個(gè)適配器，所述多個(gè)適配器具有不同構(gòu)造的相應(yīng)的肩部，以便提供相對(duì)于軸部的縱向軸線以不同的相應(yīng)的角度傾斜或者傾向的相應(yīng)的陽型突起。這種布置是有利的，允許使用者在支架本體處便利地更換不同適配器，以在使用中保持期望的切削頭沖角。
[0011]優(yōu)選地，肩部被構(gòu)造為楔形，該楔形具有相對(duì)于軸向較薄部分的軸向較厚部分，下側(cè)表面設(shè)置在楔形的下側(cè)處。相應(yīng)的部分代表了繞著中心軸線的肩部周向區(qū)域。在繞著軸線的周向方向上，肩部的相對(duì)軸向厚度按照光滑的無縫過渡改變，以便提供不間斷的環(huán)形表面，用以支撐與切削頭的后表面以及支架本體的軸向前表面的接觸。這種布置有利于有效分布從切削頭通過肩部傳遞到支架本體的負(fù)載力。據(jù)此且優(yōu)選地，肩部包括向前面向的表面，以與切削頭的向后面向的表面匹配。
[0012]優(yōu)選地，陽型突起的縱向軸線與軸部的縱向軸線橫交的角度在1°到60° ;1°至1」40° ；1°到30° ；2°到20° ;且更優(yōu)選地5°到15°的范圍中。這種布置有效地提供通過在支架本體處更換不同適配器而可獲得的不同的沖角設(shè)定的期望范圍，其中每一個(gè)適配器具有不同的相應(yīng)的傾斜角度。
[0013]優(yōu)選地，軸部或肩部進(jìn)一步包括第一鎖定構(gòu)件，且支架本體包括第二鎖定構(gòu)件，第一構(gòu)件和第二構(gòu)件被構(gòu)造成接合軸部并防止軸部在鉆孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。可選擇地，第一構(gòu)件包括從軸部徑向突出或從肩部軸向突出的陽型抵接部，且第二構(gòu)件包括凹部，以至少部分地接收第一構(gòu)件?；ユi的凸耳和溝槽布置是將適配器可旋轉(zhuǎn)地鎖定在支架本體處以防止不期望的旋轉(zhuǎn)的便利裝置。根據(jù)另外的實(shí)施例，適配器和支架本體可包括多個(gè)凸耳和凹部匹配部件，所述多個(gè)凸耳和凹部匹配部件繞著軸部的中心軸線周向地分布且間隔開。另外，相應(yīng)的鎖定部件可設(shè)置在適配器和支架本體的不同軸向位置處，這些不同軸向位置包括比如，相對(duì)于前部安裝的切削頭來說:軸向前部位置、軸向中間位置和軸向后部位置。
[0014]優(yōu)選地，肩部與軸部一體地形成。這樣的布置有利地提供可靠的和堅(jiān)固的適配器，該可靠和堅(jiān)固的適配器有效地可靠地將負(fù)載力從切削頭傳遞到支架本體并且減少應(yīng)力集中的產(chǎn)生。
[0015]優(yōu)選地，陽型突起的軸向后部區(qū)域包括從肩部軸向向前延伸的凹形或漸縮的環(huán)形表面，從而以緊密觸碰接觸的方式與切削頭的腔體內(nèi)的凸形或漸縮的表面匹配。據(jù)此，負(fù)載力均勻地并有效地從切削頭傳遞到適配器，同時(shí)允許切削頭在適配器上旋轉(zhuǎn)。
[0016]優(yōu)選地，軸部包括足以軸向延伸穿過鉆孔的長(zhǎng)度，使得軸部的向后的第二端從支架本體的后端突出；并且該組件進(jìn)一步包括保持件，該保持件可在軸部的第二端處或朝向軸部的第二端安裝，從而將軸部可釋放地保持在支架本體處。適配器可經(jīng)由多個(gè)不同機(jī)構(gòu)而軸向地鎖定在支架本體處，所述多個(gè)不同機(jī)構(gòu)包括比如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是:螺紋軸和螺栓布置；可釋放夾子；孔和銷布置或者凸耳和溝槽布置，以及鎖定項(xiàng)圈或者環(huán)布置。
[0017]可選地，陽型突起的軸向長(zhǎng)度大體上在從肩部向后延伸的軸部的軸向長(zhǎng)度的1/4到1/2的范圍中。這種布置有效地提供了將切削頭固定安裝在適配器的前端處，同時(shí)提供了適配器在支架本體內(nèi)的固定安裝。
[0018]可選地，保持件包括環(huán)，并且突起包括縮進(jìn)通道，以至少部分地接收環(huán)，使得環(huán)被徑向地容納在突起和切削頭之間。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于安裝在切割機(jī)處的切削頭組件，該切削頭組件包括:如本文所述的保持組件；以及切削頭，該切削頭具有在第一端處的切削尖端以及從第二端向內(nèi)突出的腔體，經(jīng)由陽型突起在腔體內(nèi)的匹配，將切削頭可釋放地安裝在軸部處。
[0020]優(yōu)選地，肩部為環(huán)形，從而提供了環(huán)形的下側(cè)表面。優(yōu)選地，肩部包括足以將切削頭的第二端與支架本體的前端軸向間隔開并在切削頭第二端和支架本體前端之間提供空間間隙的軸向長(zhǎng)度。該空間間隙足以在切削頭和支架本體之間提供非觸碰接觸，以保證負(fù)載力唯一地經(jīng)由適配器從切削頭傳遞到支架本體。肩部的最小軸向長(zhǎng)度因此被構(gòu)造成在陽型突起的整個(gè)傾斜角度范圍內(nèi)避免切削頭和支架本體之間的觸碰接觸。切削頭的最后部分和支架本體的相應(yīng)的最前部分之間的軸向間隔距離可針對(duì)具有不同突起傾斜角度的不同適配器而改變。
【附圖說明】
[0021]將僅通過示例并參考附圖描述本發(fā)明的特定實(shí)施方式，在附圖中:
[0022]圖1為根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式的切削頭組件的外部側(cè)視圖，其中切割頭部經(jīng)由中間柄狀適配器而可釋放地安裝在安裝件本體處；
[0023]圖2為穿過圖1的切削頭組件的截面?zhèn)纫晥D；
[0024]圖3為圖2的切削頭組件的分解的外部透視圖，且為了說明性的目的，已將切削頭移除；
[0025]圖4為根據(jù)本發(fā)明另一特定實(shí)施方式的切削頭保持組件的分解的外部透視圖，且為了說明性的目的，已將切削頭移除。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參考圖1，切削頭組件100適于安裝在切割機(jī)(未示出)的可旋轉(zhuǎn)切割頭部(或滾筒)的外表面處。組件100包括切削頭101，該切削頭101經(jīng)由伸長(zhǎng)適配器102而可釋放且可旋轉(zhuǎn)地安裝在切削頭支架103處，該伸長(zhǎng)適配器102相應(yīng)地可釋放地安裝在切削頭支架本體103處。切削頭101包括大致錐形輪廓，該大致錐形輪廓具有安裝切削尖端106的前端104以及被安裝在支架本體103的前端107處的后端105。支架本體103經(jīng)由從支架本體103的一側(cè)側(cè)向突出的安裝凸緣109而安裝在切割頭部(或滾筒)處。肩部110從適配器102徑向向外突出，并包括大致楔形的構(gòu)造。肩部110包括:向前面向的環(huán)形表面111，該向前面向的環(huán)形表面111定位為與切削頭后端105接觸；和向后面向的環(huán)形表面112，該向后面向的環(huán)形表面112定位為與在支架本體前端107處的環(huán)形表面113接觸。據(jù)此，肩部110被構(gòu)造為將切削頭101從支架本體103軸向間隔開，從而這兩個(gè)部件以非觸碰接觸的方式間隔開。另外地，切削頭101經(jīng)由肩部110的楔形構(gòu)造而被安裝成相對(duì)于適配器102成傾斜的橫交角度，以便當(dāng)切削頭101與巖石接觸時(shí)，提供期望