本發(fā)明涉及一種蓋螺母，該蓋螺母可以被旋擰至緊固螺桿，以便提供螺紋接頭。蓋螺母的一端是封閉的，并且相對(duì)端是敞開的，由此該蓋螺母可以接納緊固螺桿的自由端。蓋螺母還包括轉(zhuǎn)動(dòng)表面，以便將轉(zhuǎn)動(dòng)力矩傳輸至蓋螺母，以用于緊固和松開螺紋接頭。

本發(fā)明還涉及一種緊固裝置以及一種緊固方法。

本發(fā)明的領(lǐng)域在獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分中更具體地限定。

背景技術(shù)：

螺紋接頭用于將機(jī)器部件和元件緊固在一起。在惡劣的環(huán)境中，水分和污垢可以沿著機(jī)器內(nèi)的緊固螺桿而滲透并導(dǎo)致?lián)p壞。因此，設(shè)有封閉端部的蓋螺母被用在礦山和工作條件非常困難的工作場所中運(yùn)行的鑿巖設(shè)備以及礦用車輛中。然而，目前的緊固裝置已經(jīng)顯示出存在一些問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新穎的且改進(jìn)的蓋螺母、緊固裝置以及安裝方法。

根據(jù)本發(fā)明的蓋螺母的特征在于第一設(shè)備獨(dú)立權(quán)利要求的特征。

根據(jù)本發(fā)明的裝置的特征在于第二設(shè)備獨(dú)立權(quán)利要求的特征。

根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于方法獨(dú)立權(quán)利要求的特征。

所公開的方案的理念在于，蓋螺母設(shè)有至少一個(gè)密封元件。該密封元件由此一體形成為蓋螺母的組成部分。而且，該至少一個(gè)密封元件位于蓋螺母的外周上。由此，蓋螺母的外表面包括至少一個(gè)圓柱形外表面部分，該圓柱形外表面部分設(shè)有該密封元件。而且，密封元件的方向橫向于蓋螺母的縱軸線。密封元件圍繞蓋螺母的外表面的周界。然后，密封元件可以密封蓋螺母與該蓋螺母周圍的表面之間的環(huán)形間隙。蓋螺母是相對(duì)于所安裝的機(jī)器元件的獨(dú)立且獨(dú)特的零件。換言之，蓋螺母不緊固至機(jī)器元件，而是可以可拆卸地旋擰至緊固螺栓。由此，蓋螺母是可易于更換的部件。蓋螺母通過相對(duì)于緊固螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)蓋螺母而被擰至緊固螺栓，并且反之亦然。

所公開的方案的優(yōu)點(diǎn)在于，密封裝置和蓋螺母防止污垢和水分通過為緊固螺桿制造的緊固孔而滲透到機(jī)器元件之間的一個(gè)或多個(gè)接頭中。由于由蓋螺母提供的改進(jìn)的密封特性，所以可以降低磨損。由此，機(jī)器元件及其緊固表面的使用壽命可以延長并且可以防止失效。另一益處在于，蓋螺母的使用容易并且蓋螺母不會(huì)以任何方式妨礙機(jī)器元件的安裝和拆卸。由此，所公開的蓋螺母針對(duì)緊固和密封問題提供了相對(duì)便宜且方便的方案。而且，所公開的蓋螺母對(duì)于提供防污垢和水分的緊固的需要可以通過多種不同的緊固裝置而多方面地實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)一實(shí)施例，蓋螺母的密封元件由能壓縮的彈性材料制成。由此，密封元件可以例如是橡膠或聚合物材料。

根據(jù)一實(shí)施例，蓋螺母的圓柱形外表面部分包括至少一個(gè)密封槽，該密封槽設(shè)有環(huán)形密封件。密封槽為密封元件提供支撐并確保密封元件保持正確地定位。密封元件也易于安裝到密封槽。密封元件可以是在獨(dú)立階段中制造出來的零件，或者可替換地，密封元件可以直接形成在密封槽上。

根據(jù)一實(shí)施例，蓋螺母的圓柱形外表面部分包括至少一個(gè)密封槽，該密封槽設(shè)有o形環(huán)。o形環(huán)是環(huán)形密封元件。o形環(huán)具有簡單結(jié)構(gòu)，其易于安裝和更換，并且也便宜。

根據(jù)一實(shí)施例，密封元件定位成更接近蓋螺母的敞開端，而非接近封閉端。蓋螺母的圓柱形外表面部分從敞開的第一端部在蓋螺母的縱向方向上延伸至蓋螺母的至少縱向中點(diǎn)。密封元件的位置與靠近中點(diǎn)相比更靠近敞開的第一端部。當(dāng)密封元件布置成更靠近敞開的第一端部時(shí)，更易于布置用于密封元件的配對(duì)表面。該配對(duì)表面用作供密封元件抵靠而布置的密封表面。

根據(jù)一實(shí)施例，蓋螺母包括僅單個(gè)密封元件并且位于圓柱形外表面部分處。位于外周上的密封元件足以提供適當(dāng)?shù)拿芊?，使得無需其它密封件。由此，密封方案具有簡單結(jié)構(gòu)，易于使用并且也便宜。

根據(jù)一實(shí)施例，緊固裝置的至少一個(gè)機(jī)器元件在緊固螺桿處設(shè)有螺母空間，使得蓋螺母和螺母空間可以協(xié)同地作用。螺母空間朝向機(jī)器部件或元件的外表面?zhèn)瘸ㄩ_，并允許蓋螺母的前部進(jìn)入螺母空間內(nèi)。蓋螺母和螺母空間的相對(duì)尺寸被設(shè)定為使得螺母和容納空間是相容的。螺母空間可以通過例如去屑加工而直接形成至機(jī)器元件的主體。為緊固螺桿制造的螺母空間和緊固孔具有縱軸線，這些縱軸線對(duì)準(zhǔn)布置，以使蓋螺母及其密封位置適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诼菽缚臻g內(nèi)。然后，密封元件密封螺母空間的內(nèi)表面與蓋螺母的主體的外表面之間的環(huán)形間隙。然而，取決于密封元件的材料和尺寸，可以容許配合元件之間的一些不對(duì)準(zhǔn)。

根據(jù)一實(shí)施例，該方案是根據(jù)前述實(shí)施例的方案并且還包括蓋螺母僅部分地位于螺母空間內(nèi)的特征。由此，蓋螺母的軸向長度的一部分在螺母空間外，并且蓋螺母的特定部分可以包括轉(zhuǎn)動(dòng)表面，該轉(zhuǎn)動(dòng)表面允許將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳輸至蓋螺母。蓋螺母在安裝時(shí)是明顯可見的。

根據(jù)一實(shí)施例，蓋螺母能相對(duì)于通過蓋螺母緊固的機(jī)器元件而旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)一實(shí)施例，蓋螺母的側(cè)向表面包括轉(zhuǎn)動(dòng)表面，該轉(zhuǎn)動(dòng)表面用于傳輸轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，以旋擰蓋螺母。

根據(jù)一實(shí)施例，緊固螺桿是銷螺栓，并且銷螺栓的一端設(shè)有根據(jù)所公開方案的蓋螺母。銷螺栓的第一端部緊固至第一機(jī)器元件的帶螺紋的緊固開口。緊固螺桿的第二端部延伸至第二機(jī)器元件的外表面?zhèn)炔⑶以O(shè)有蓋螺母。在第二機(jī)器元件的外表面?zhèn)壬系氖锹菽缚臻g，蓋螺母在緊固至緊固螺桿時(shí)可至少部分地穿入該螺母空間內(nèi)。然后，蓋螺母的密封元件設(shè)定為抵靠螺母空間的密封表面，并與螺母空間一起形成密封。由此，螺母空間的內(nèi)周用作密封表面。

根據(jù)一實(shí)施例，緊固螺桿在一端處設(shè)有一體式螺栓頭并且在相對(duì)端處設(shè)有蓋螺母。蓋螺母是根據(jù)所公開的方案的蓋螺母。緊固螺桿被布置成穿過第一機(jī)器元件和第二機(jī)器元件的配合通孔，由此緊固螺桿的兩個(gè)端部都延伸至機(jī)器元件的外表面?zhèn)?。緊固螺桿的第一端部延伸至第一機(jī)器元件的外表面?zhèn)炔⑶以O(shè)有包括轉(zhuǎn)動(dòng)表面的螺栓頭。緊固螺桿的第二端部延伸至第二機(jī)器元件的外表面?zhèn)炔⑶以O(shè)有蓋螺母。在第二機(jī)器元件的外表面?zhèn)壬系氖锹菽缚臻g，蓋螺母在被緊固至緊固螺桿時(shí)可至少部分地穿入該螺母空間內(nèi)。然后，蓋螺母的密封元件被設(shè)定為抵靠螺母空間的密封表面并且與螺母空間一起形成密封。由此，螺母空間的內(nèi)周用作密封表面。

前述實(shí)施例的另一特征在于，緊固螺栓的一體式螺栓頭在螺栓頭的外周界上還包括至少一個(gè)密封元件。然后，第一機(jī)器元件在機(jī)器元件的外表面上可以包括第二螺母空間，以便至少部分地容納螺栓頭并為螺栓頭的密封元件提供密封表面。緊固螺桿的螺栓頭可以包括圓柱形部分，并且密封元件可以位于圓柱形部分處。圓柱形部分可以包括用于密封元件的密封槽，并且密封元件可以包括本專利申請(qǐng)中公開的特征。

根據(jù)一實(shí)施例，緊固螺桿是設(shè)有兩個(gè)蓋螺母的無頭螺栓。由此，緊固螺桿的兩個(gè)端部都配備有根據(jù)所公開的方案的蓋螺母。緊固螺桿被布置成穿過第一機(jī)器元件和第二機(jī)器元件的配合通孔，由此緊固螺桿的兩個(gè)端部都延伸至所連接的機(jī)器元件的外表面?zhèn)?。兩個(gè)獨(dú)立的蓋螺母被擰至無頭螺栓的相反的自由端。在所連接的機(jī)器元件上的通孔處的是螺母空間，由此蓋螺母在緊固螺桿的兩個(gè)端部處抵靠螺母空間的密封空間而密封。

根據(jù)一實(shí)施例，蓋螺母與螺母空間之間的密封獨(dú)立于由緊固螺桿的蓋螺母產(chǎn)生的緊固力。這個(gè)特征的基礎(chǔ)在于，螺母空間的用作密封表面的圓柱形內(nèi)表面具有軸向尺寸并且與緊固螺桿對(duì)準(zhǔn)。這些特征能使蓋螺母的密封元件在蓋螺母與螺母空間之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間能夠沿著螺母空間的密封表面軸向地滑動(dòng)。換言之，當(dāng)密封元件穿入螺母空間內(nèi)時(shí)，已產(chǎn)生蓋螺母與螺母空間之間的密封。由于這一實(shí)施例，即使為某些原因而松開緊固，也不會(huì)降低密封性能。另一方面，所公開的緊固裝置可以在緊固螺桿需要為了調(diào)節(jié)目的而松開但不允許水分和污垢滲到所調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)內(nèi)的情況下實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)一實(shí)施例，所公開的蓋螺母、緊固裝置和緊固方法旨在用于鑿巖設(shè)備，并且特別地用于鑿巖設(shè)備的鑿巖機(jī)。然后，通過所公開的螺紋接頭連接的第一機(jī)器元件和第二機(jī)器元件是鑿巖機(jī)的主體部分、模塊或裝置。鑿巖機(jī)的主體部分可以包括齒輪主體部分或模塊以及沖擊主體部分或模塊，該主體部分或模塊抵靠彼此而連接。蓋螺母還可用于將沖洗殼體緊固至鑿鉆機(jī)的前部，并用于將后蓋緊固至鑿鉆機(jī)的后端?？商鎿Q地或此外，所公開的方案可以用于將鑿巖機(jī)或其主體部分或模塊中的一個(gè)緊固至載架的支撐凸緣或?qū)?yīng)支撐元件。而且，所公開的方案可以用在鑿巖設(shè)備的鑿鉆單元中，以用于緊固任何其它部件、裝置或模塊。在所有提及的情況中，存在用于保護(hù)所緊固的機(jī)器元件免于巖石材料和沖洗液體在鑿鉆操作期間傳播至周圍環(huán)境的需要。

上述公開的實(shí)施例可以組合起來，以形成設(shè)有所公開的必要特征的合適方案。

附圖說明

在附圖中更詳細(xì)地描述了一些實(shí)施方式，在附圖中

圖1是示出了包括布置在進(jìn)給梁上的鑿巖機(jī)的鑿鉆單元的側(cè)視圖，

圖2a是沒有密封元件情況下的蓋螺母的主體的示意性側(cè)視圖，

圖2b是有周向密封件情況下的蓋螺母的示意性側(cè)截面圖，

圖2c是可安裝至蓋螺母的密封槽的環(huán)形密封元件的示意圖，

圖3是示出了蓋螺母的一些特征的示意圖，

圖4是緊固裝置的示意性截面?zhèn)纫晥D，其中蓋螺母部分地容納在螺母空間內(nèi)，

圖5是示出了緊固裝置的一些特征的示意圖，

圖6是鑿巖機(jī)的示意性局部截面俯視圖，其中兩個(gè)模塊或結(jié)構(gòu)通過設(shè)有密封蓋螺母的銷螺栓而彼此連接，

圖7是鑿巖機(jī)的示意性局部截面俯視圖，其中兩個(gè)模塊或結(jié)構(gòu)通過在螺栓兩端設(shè)有密封蓋螺母的無頭螺栓而彼此連接，

圖8是鑿巖機(jī)的示意性局部截面俯視圖，其中兩個(gè)模塊或結(jié)構(gòu)通過具有螺栓頭的緊固螺栓而彼此連接，并且其中蓋螺母和螺栓頭密封至螺母空間，以及

圖9是示出了緊固方法的一些特征的示意圖。

為了清晰起見，附圖以簡化方式示出了公開方案的一些實(shí)施方式。在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件。

具體實(shí)施方式

圖1示出了可行的鑿巖單元1，該鑿巖單元可通過鉆臂2連接至鑿巖設(shè)備的可移動(dòng)載體(未示出)。鑿巖單元1可包括進(jìn)給梁3以及通過載架5支撐在進(jìn)給梁3上的鑿巖機(jī)4。鑿巖機(jī)4可通過進(jìn)給裝置在進(jìn)給梁3上沿鑿鉆方向和反向方向移動(dòng)。鑿巖機(jī)4在鑿巖機(jī)4的前端部分處包括鉆柄7，以用于連接鑿鉆工具8。鑿鉆工具8可以包括一個(gè)或多個(gè)鉆桿以及位于鑿鉆工具8的遠(yuǎn)端處的鉆頭9。鑿巖機(jī)4還包括用于旋轉(zhuǎn)鉆柄7的旋轉(zhuǎn)裝置10以及連接至鉆柄7的鑿鉆工具8。鑿巖機(jī)4還可設(shè)有撞擊裝置11，該撞擊裝置包括沖擊元件，諸如往復(fù)撞擊活塞，以用于對(duì)鑿鉆工具8產(chǎn)生沖擊脈沖。在鉆機(jī)4的前端處的可以是沖洗殼體12，以用于將沖洗流體傳輸至鑿鉆工具并且進(jìn)一步朝向鉆頭9傳輸。在鉆機(jī)4的后端處的可以是后蓋13。由此，鉆機(jī)4包括多個(gè)機(jī)器部件或模塊，這些機(jī)器部件或模塊可利用本專利申請(qǐng)中公開的原理通過螺紋接頭而彼此鏈接、連接至鑿巖機(jī)的主體或連接至合適的支撐元件。而且，鑿鉆單元1可包括與進(jìn)給梁3連接的螺紋接頭。在進(jìn)給梁的前端處的可以是前支撐件14以及也可包括螺紋接頭的鑿鉆工具操作裝置，其中，密封的蓋螺母是有益的，這是因?yàn)榻宇^暴露于鉆屑和沖洗液體。

圖2a和圖2b公開了蓋螺母15，該蓋螺母包括敞開的第一端部16a以及封閉的第二端部16b。在蓋螺母15內(nèi)的是具有螺紋18的空間17?？臻g17朝向第一端部16a敞開。第二端部16b可通過蓋螺母15的主體的基料而封閉，或者可替換地，第二端部可通過獨(dú)立的封閉元件而封閉，該封閉元件例如可以是塑料塞。蓋螺母15包括轉(zhuǎn)動(dòng)表面19，以便引導(dǎo)緊固和松開蓋螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。轉(zhuǎn)動(dòng)表面19在第二端部部分16b的外表面上可包括平坦化部分，使得蓋螺母可通過叉形扳手或套筒扳手而圍繞其縱軸線20轉(zhuǎn)動(dòng)?？商鎿Q地，轉(zhuǎn)動(dòng)表面可位于第二端部16b的最外端表面處，并且可包括凹部19a，該凹部例如設(shè)有用于六角形或梅花形扳手的表面。第一端部16a的最外端包括軸向支撐表面21，該軸向支撐表面被構(gòu)造用以在安裝并適當(dāng)?shù)鼐o固蓋螺母時(shí)設(shè)定抵靠機(jī)器元件。

而且，蓋螺母15的外表面包括圓柱形外表面部分22，其可從敞開的第一端部16a朝向第二端部部分16b延伸一段距離l1。在圖2a和2b中，圓柱形外表面部分22大約延伸至當(dāng)在縱向方向上看時(shí)的蓋螺母15的中間段。然而，特別是當(dāng)利用位于蓋螺母15的遠(yuǎn)端處的轉(zhuǎn)動(dòng)表面19a時(shí)，段22可從中間段朝向第二端部部分16b進(jìn)一步延伸。在圓柱形外表面部分22處的可以是一個(gè)或多個(gè)密封槽23。通常，一個(gè)密封槽23是足夠的。密封槽23可以配備有環(huán)形密封元件24，該環(huán)形密封元件可以是圖2c所示的o形環(huán)。密封元件24可以是獨(dú)立可更換件，或者可替換地，其可以直接鑄造至密封槽。在一些情況下，密封元件24可被布置成在不使用任何密封槽23的情況下圍繞圓柱形外表面部分22。然后，密封件24可例如粘合或鑄造在部分22上。

圖3示出了所公開的蓋螺母的基本特征。在本專利申請(qǐng)中的上述內(nèi)容已討論了這些特征。

圖4公開了緊固裝置，其包括緊固螺桿25，該緊固螺桿的自由端設(shè)有密封的蓋螺母15。當(dāng)蓋螺母15被緊固至緊固螺桿25的螺紋27時(shí)，軸向支撐表面壓靠于機(jī)器元件26。機(jī)器元件26的外表面?zhèn)劝菽缚臻g28，蓋螺母15的前部可以穿入該螺母空間內(nèi)。螺母空間28、緊固螺桿25和蓋螺母15均在相同的軸線20上。螺母空間28的內(nèi)表面用作圓柱形密封表面29，蓋螺母15的密封元件24可以抵靠該圓柱形密封表面而密封。密封表面29具有軸向長度l2，使得密封元件24可在螺母空間28內(nèi)滑動(dòng)并提供密封，而與螺紋接頭的緊固力無關(guān)。蓋螺母15防止水分和污垢經(jīng)由機(jī)器元件26的結(jié)構(gòu)內(nèi)的緊固孔而滲透，首先，這是因?yàn)樯w螺母的封閉端防止沿著緊固螺桿25和螺紋而滲透，其次，這是因?yàn)槊芊庠?4和螺母空間28防止沿著蓋螺母15的外周界而滲透，如由箭頭p1和p2表示的那樣。

圖5示出了所公開的緊固裝置的基本特征。在本專利申請(qǐng)中的上述內(nèi)容已公開了這些特征。

圖6示出了鑿巖機(jī)4，該鑿巖機(jī)包括齒輪模塊30和沖擊模塊31，該齒輪模塊和沖擊模塊通過銷螺栓25a和蓋螺母15彼此緊固。由此，模塊30、31首先彼此連接，之后，該組合件安裝至支撐元件32，以用于將鑿巖機(jī)4連接至鑿鉆單元的支架。與支撐元件32的緊固也可以通過銷螺栓25b和蓋螺母15執(zhí)行。由此，模塊30、31和支撐元件32可以是通過在其螺紋接頭33a和33b中利用所公開的緊固裝置的原理彼此緊固的機(jī)器元件。如可在圖6中表示的，沖擊模塊31和支撐元件32在它們的外表面?zhèn)劝菽缚臻g28。除了螺紋接頭33a和33b之外，沖洗殼體的螺紋接頭33c以及后蓋13和前蓋34的螺紋接頭33d和33e可設(shè)有所公開的蓋螺母。

圖7示出了鑿巖機(jī)4，其具有與圖6所公開的基本類似的機(jī)器部件和結(jié)構(gòu)。圖7的方案與圖6的方案的不同之處在于，在螺紋接頭33a和33b中使用無頭螺栓25c和25d以代替銷螺栓。螺栓25c和25d的兩個(gè)端部都設(shè)有蓋螺母15，而且，所連接的機(jī)器元件30、31和32的外表面?zhèn)劝菽缚臻g28。換言之，在螺栓25c、25d的兩個(gè)端部區(qū)域處的是用于容納螺母并提供圓柱形密封表面的空間。

圖8示出了鑿巖機(jī)4，其中，齒輪模塊30和沖擊模塊31通過具有螺栓頭35的緊固螺栓25e而彼此連接，而且，所組裝的結(jié)構(gòu)在此之后通過也設(shè)有螺栓頭35的緊固螺栓25f而緊固至支撐結(jié)構(gòu)32。螺栓25e、25f的相反端設(shè)有蓋螺母15。蓋螺母15和螺栓頭35在它們的外表面上包括密封元件并且密封至螺母空間28。

提及到的是，結(jié)構(gòu)和所包括的機(jī)器部件可脫離圖6至8所公開的鑿巖機(jī)，而且，鑿巖機(jī)可用于地下和地表面鑿鉆。

圖9示出了所公開的緊固方法的基本特征。在本專利申請(qǐng)中的上述內(nèi)容已公開了這些特征。

附圖和相關(guān)描述僅旨在示出本發(fā)明的理念。在其細(xì)節(jié)中，本發(fā)明可在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化。