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切削工具夹持装置及使用方法

阅读:496发布:2021-01-07

专利汇可以提供切削工具夹持装置及使用方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种切削工具夹持装置(10),包括相互配合的切削工具夹紧器(14); 定位 器(18),适合于位于所述工具夹紧器(14)的相邻 位置 ,所述定位器包括孔(18c); 基座 (16),包括孔(16c),所述孔连接到所述定位器的孔(18c),所述基座(16)适合于 支撑 所述夹紧器(14)和所述定位器(18);以及 紧 固件 (20),适合于通过所述连接的孔插入,其中所述紧固件固定在所述连接的孔中,将所述夹紧器、定位器和基座楔住在一起,以及其中所述工具夹紧器、定位器和基座中的至少两部件通过配合的曲面 接触 。,下面是切削工具夹持装置及使用方法专利的具体信息内容。

1.一种切削工具夹持装置,包括:
切削工具夹紧器;
定位器,适合于位于所述工具夹紧器的相邻位置,所述定位器包括孔,
基座,包括孔,所述孔连接到所述定位器的孔,所述基座适合于支撑 所述夹紧器和所述定位器,以及
固件,适合于通过所述连接的孔插入,
其中所述紧固件固定在所述连接的孔中,将所述夹紧器、定位器和基 座楔住在一起,以及其中所述工具夹紧器、定位器和基座中的至少两个部 件通过互补的配合面接触
2.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述固定的紧固件 在所述夹紧器、定位器和基座三部件之间提供楔入,其能够在所述互补 的配合面上实现预加载,这有助于所述三部件与冲击的运动力无关地进行 自动对准。
3.如权利要求1或权利要求2所述的切削工具夹持装置,其中所述 互补的配合面位于所述夹紧器和基座上。
4.如权利要求3所述的切削工具夹持装置,其中述互补的配合面为 弯曲的。
5.如权利要求4所述的切削工具夹持装置,其中所述基座的所述弯 曲面为部分球形的球体,以及所述夹紧器上的所述配合的弯曲面为匹配的 部分球形的凹口。
6.如权利要求5所述的切削工具夹持装置,其中所述部分球形的球 体的中心接近于所述切削工具的尖端与滚筒、滚轮、传送器或其它旋转装 置的中心间的半径路径。
7.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述基 座和定位器和/或所述定位器和夹紧器还包括配合的弯曲面。
8.如权利要求7所述的切削工具夹持装置,其中当所述三部件稳固 地紧固时,所述三部件间具有附加的接触点。
9.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述工 具夹紧器的支柱包括两个弯曲倾斜的支柱,其跨骑于所述基座的所述部分 球形的球体的每一侧上。
10.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述基 座包括两个弯曲的部分球形的鞍部,其在所述基座的所述部分球形的球体 的每一侧。
11.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述工具夹紧器具 有一个或更多附加的弯曲面,其与所述定位器上的一个/更多弯曲面相配 合,其中所述弯曲匹配面进一步有助于所述工具夹紧器装置的所述三个主 要部件,即所述工具夹紧器、定位器和基座进行自动对准。
12.如权利要求11所述的切削工具夹持装置,其中所述基座上的附 加的弯曲面与所述定位器的相对的弯曲面相匹配。
13.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述部 件的所有配合的弯曲面有助于所述切削工具夹紧器与旋转的运动应力无 关地进行自动对准。
14.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述固定的紧固件 维持使所述工具夹紧器、定位器和基座对准的初始力。
15.如权利要求14所述的切削工具夹持装置,其中所述固定的紧固 件为螺栓,所述螺栓与具有部分球形的下侧的垫圈一起使用,其中所述下 侧有助于所述紧固螺栓对准,以及有助于维持所述垫圈和定位器的配合面 间的大接触面。
16.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述切削工具夹持 装置包括可更换的切削工具,其可为齿或钻头,这取决于需要挖掘的地面 类型。
17.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述切削工具夹紧 器组件的所述基座具有接触面,所述接触面与所述工具夹紧器装置安装在 其上的滚筒、滚轮或传送器的表面相匹配。
18.如权利要求17所述的切削工具夹持装置,其中所述切削工具夹 持装置通过焊接固定到所述滚筒、滚轮或传送器等的所述表面。
19.如权利要求17所述的切削工具夹持装置,其中所述基座制造成 所述滚筒、滚轮或传送器的组成部分。
20.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述切 削工具夹持装置的所述部件,即所述工具夹紧器、定位器和基座,都具有 互补的配合面,其能够实现匹配安装,使得来自所述地面的冲击从所述切 削工具传递到各配合面,再到所述滚筒或其它旋转装置,从而基本消除所 述部件间的任何运动。
21.如权利要求19所述的切削工具夹持装置,其中所述所有配合面 为光滑且无缺陷的。
22.如权利要求20所述的切削工具夹持装置,其中即使所述部件间 存在一些污物或砂粒,所述部件的所述配合面也基本不引起不对准。
22.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其可连接到 可旋转的地面啮合的滚筒、滚轮或传送器上,所述切削工具夹持装置包括 一个或更多可更换的切削工具。
23.一种切削工具夹持装置,包括:
切削工具夹紧器,
定位器,适合于位于所述工具夹紧器的相邻位置,所述定位器包括孔,
基座,包括孔,所述孔连接到所述定位器的孔,所述基座适合于支撑 所述夹紧器和所述定位器,以及
紧固件,适合于通过所述连接的孔插入,
其中所述紧固件固定在所述连接的孔中,将所述夹紧器、定位器和基 座楔住在一起,
其中所述工具夹紧器、定位器和基座中的至少两个部件通过配合的弯 曲面接触,
其中所述部件中的两个或更多部件间具有至少两个成对配合的弯曲 面,以及
其中所述两对配合的弯曲面的半径具有相同的中心点。
24.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中在所述 工具夹紧器和所述基座以及所述定位器和基座间具有配合的弯曲面的成 对组合。
25.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中在所述 定位器和所述工具夹紧器之间具有配合的弯曲面的互补组合。
26.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其具有可更 换的牺牲磨损部件。
27.如权利要求26所述的切削工具夹持装置,其中所述牺牲磨损部 件具有支柱,所述支柱装入所述基座的槽或肋中。
28.如权利要求26所述的切削工具夹持装置,其中所述牺牲磨损部 件为铸件。
29.如权利要求27所述的切削工具夹持装置,其中当齿夹紧器固定 到合适的位置时,由于所述齿夹紧器的阻碍,所述牺牲磨损部件不能从所 述槽或肋中移开。
30.如权利要求26到29中任一项所述的切削工具夹持装置,其中通 过移开所述定位器和齿夹紧器,更换所述牺牲磨损部件。
31.如权利要求26所述的切削工具夹持装置,其中所述磨损部件优 选地为高合金或同等材料。
32.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述齿 夹紧器具有槽,所述槽在所述齿夹紧器的后部,其允许插入齿冲孔机或打 孔器。
33.如权利要求32所述的切削工具夹持装置,其中所述冲孔机或打 孔器用作杠杆,通过用锤子敲打所述冲孔机,以施加足以释放所述部件 间的锥形的冲击力,来从紧固的位置释放所述定位器。
34.一种切削工具夹持装置,如说明书中参考附图所述。
35.一种使用筑路机、采掘机或挖沟机挖掘地面的方法,所述筑路机、 采掘机或挖沟机具有多个如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持 装置。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种用于夹持切削工具的装置以及使用其的方法。具体 地,本发明涉及用于夹持切削工具夹紧器的装置,其使用于地面啮合的滚 筒或滚轮上,所述滚筒或滚轮挖掘地面。

背景技术

有多种筑路机和采掘机,其含有多个用于固定截齿(cutting bit)或切削 齿的夹紧器(holder),所述截齿或切削齿参与切入土地、沥青混凝土 或其它硬化面。一般上,这些机械具有旋转的滚筒、滚轮或传送器,其具 有多个工具夹紧器、切削工具,工具夹紧器一般通过焊接固定,切削工具 在操作期间用于通过滚筒、滚轮或传送器的旋转来咬入、切割、研磨或挖 掘硬化面。
不可避免的,由于恶劣的环境,已知的切削工具夹紧器和切削工具在 其正常的预期寿命之前可出现意外损坏。因此,由于工作是通过大量的旋 转进行的,因而存在磨损和撕裂,更换切入硬化面的切削夹紧器和紧固工 具需要高昂成本。另外,切削工具夹紧器可能甚至完全脱离,并且为不可 恢复的。
在当前已知的地面啮合的机械中,可有约80种定位于米宽的滚筒或 其它旋转设备上的切削工具夹紧器。滚筒每分钟旋转约100转。因而,切 削工具夹紧器一般经受几百万次冲击,每一冲击具有典型的三吨的。因 此,在各切削工具夹紧器的使用寿命期间,其可能有严重的磨损和撕裂。
现有的方法包括将工具夹紧器焊接到旋转的滚筒、滚轮、传送器或其 它旋转机构上。尽管最初这在安装成本上看起来是节省成本的,然而还存 在连续施加的应力和磨损,其通常很快损坏切削工具夹紧器。严重的冲击 可使焊缝断裂且折断工具夹紧器。更换工具夹紧器的需要当在现场时由于 缺乏实践性而可能是困难的,且可为消耗时间和昂贵的。生产损失和更换 时间的成本结果甚至是更昂贵的。
所述工业上的其它的技术需要通过锥形来固定切削工具。与此技术 有关的问题为,施加于切削工具的连续力可使锥形腔变形。施加于切削工 具的力驱使切削工具嵌入其相应的夹紧器,尤其是嵌入夹紧器的肩部。因 此,将切削工具从变形损坏的锥体中取出会是困难的。另外。更换嵌入损 坏的腔中的切削工具可使切削工具变松和/或不对准。
另外的技术使用具有矩形柱(post)的切削工具夹紧器,所述矩形柱 采用具有高拉伸强度的螺栓或螺钉固定在矩形腔中,进而能够连接到旋转 的滚筒等。在夹紧器的寿命期间,螺栓可变松。这是由于切削工具夹紧器 与切削工具夹紧器基座间的配合面逐渐磨损,使螺栓难于保持紧固。螺栓 周期性的张紧(tension)被推荐,但是由于切削工具夹紧器的数量以及其 工作的环境的原因,这通常是不切实际的。再张紧的任务是昂贵的且是消 耗时间的。
另外,由于磨损和撕裂,螺栓可永久变松,且工具夹紧器可变得脱离 且为不可恢复的。由于停工时间和更换成本的原因,更换工具夹紧器可为 昂贵的。
至少基本地改善现有技术的缺点和缺陷或至少给公众提供有用的备 选方案将是有利的。例如,有利的是提供一种切削工具夹持装置,所述装 置当使用时可有助于转移切削工具上的应力,并潜在地避免出现周期性地 再张紧切削工具夹紧器的需要。

发明内容

本发明广泛涉及一种切削工具夹持装置,包括:
切削工具夹紧器;
定位器(retainer),适合于位于所述工具夹紧器的相邻位置,所述定 位器包括孔,
基座,包括孔,所述孔连接到所述定位器的孔,所述基座适合于支撑 所述工具夹紧器和所述定位器,以及
固件,适合于通过所述连接的孔插入,
其中所述紧固件固定在所述连接的孔中,将所述夹紧器、定位器和基 座楔住在一起,以及其中所述工具夹紧器、定位器和基座中的至少两部件 通过互补的配合面接触
优选地,所述固定的紧固件提供所述夹紧器、定位器和基座这三部件 间的楔入力,其能够实现所述互补的配合面上的预加载,这有助于与冲击 的运动力无关地进行所述三部件的自动对准。
在一优选的实施方式中,所述互补的配合面位于所述夹紧器和基座 上。优选地,所述互补的配合面为弯曲的。更优选地,所述基座的弯曲面 为部分球形的球体,以及所述夹紧器上的所述配合的弯曲面为匹配的部分 球形的凹口(indent)。在进一步的优选实施方式中,所述部分球形的球 体的中心接近于所述切削工具的尖端与滚筒、滚轮、传送器或其它旋转装 置的中心间的半径路径(radius path)。这可使切削工具尖端的运动的不 对准最小化。例如,若所述切削工具夹紧器偶尔以改变迎的方式围绕所 述基座轻微旋转时,所述切削工具的切割深度仍接近其设计深度。
在其它优选实施方式中,所述基座和定位器和/或所述定位器和夹紧 器还包括配合的弯曲面。当所述三部件稳固地紧固时,它们之间具有附加 的接触点。例如,所述工具夹紧器的支柱包括两个弯曲倾斜的支柱,其跨 骑于所述基座的所述部分球形的球体的每一侧上。所述基座包括两弯曲的 鞍部,其在所述基座的所述部分球形的球体的每一侧,其具有与所述工具 夹紧器的弯曲倾斜的支柱相匹配的面,有助于所述工具夹紧器与所述基座 对准。
在另一实施方式中,所述工具夹紧器具有一个或更多附加的弯曲面, 其与所述定位器上的一个/更多弯曲面相配合,其中所述弯曲的匹配面进 一步有助于所述工具夹紧器装置的所述三个主要部件,即所述工具夹紧 器、定位器和基座进行自动对准。在另一实施方式中,所述基座上的附加 的弯曲面可与所述定位器的相对的弯曲面相匹配。
尽管存在旋转的运动应力,所述三个部件的所有配合的弯曲面仍然有 助于所述切削工具夹紧器进行自动对准。
合适地,所述固定的紧固件维持使所述工具夹紧器、定位器和基座对 准的初始力。优选地,所述固定的紧固件为螺栓,所述螺栓与垫圈一起使 用,其具有部分球形的下侧,其中所述下侧有助于所述固定的螺栓对准, 以及有助于维持所述垫圈和定位器的配合面间的完全接触。当然,所述紧 固件并不局限于螺栓,以及可以为螺钉、铆钉或其它固定装置。所述切削 工具夹持装置可包括可更换的切削工具,其可为齿或钻头,这取决于需要 挖掘的地面类型。
在其它已知的方法中,当所述面遭受通过重复的循环负载施加的力 时,过度的力通常会导致所述工具夹紧器失效。然而,本发明具有由所述 紧固件固定的配合的弯曲面,将所述配合面预加载到惊人和料想不到的程 度,所以所述配合面基本不移动,这基本保持所述切削工具自动对准。
合适地,所述切削工具夹紧器组件的所述基座具有接触面,所述接触 面与滚筒、滚轮或传送器等的表面相匹配。优选地,所述切削工具夹持装 置通过焊接固定到所述滚筒、滚轮或传送器等的所述表面。然而,应理解, 可使用其它类型的紧固连接。所述基座制造成所述滚筒、滚轮或传送器或 其它旋转装置的组成部分。
所述切削工具夹持装置为能够实现所述滚筒的旋转的机械的一部分, 所述滚筒切削、碾磨或咬入地面。所述切削工具夹持装置的所述部件,即 所述工具夹紧器、定位器和基座,都适当地具有互补的配合面,互补的配 合面使得能够实现匹配安装,从而将来自所述地面的冲击从所述切削工具 传递到各配合面,再到所述滚筒或其它旋转装置,这基本消除所述部件间 的任何运动。进一步地,若所述工具夹紧器存在任何不对准,所述配合面 的组合仍保持所述切削工具对准。合适地,所述所有配合面为光滑且无缺 陷的。
若所述切削工具夹持装置不需要不断地更换,那么当齿或钻头磨损时 进行更换是一件简单的事情。另外,所述切削工具夹持装置的更换一般发 生在“脏”的环境,在道路上或在采掘场。在以前的工具夹紧器中任何污 物都会引起问题,然而,即使存在污物或砂粒(grit),本发明的所述三 部件的所述配合面的当前布置也基本不引起不对准。
在另一方面,本发明涉及一种使用筑路机或采掘机挖掘地面的方法, 所述筑路机或采掘机具有如上述所述的多个切削工具夹持装置,其可连接 到可旋转的地面啮合的滚筒、滚轮或传送器上,所述切削工具夹持装置包 括一个或更多可更换的切削工具。
如上所述,所述工具夹紧器可包括两弯曲倾斜的支柱,所述支柱可位 于所述部分球形的球体的每一侧,所述球体位于所述基座的一端的中心位 置,所述基座具有鞍部,所述鞍部与所述两弯曲倾斜的支柱相匹配。优选 地,所述弯曲的支柱的半径的中心和所述部分球形的凹口的半径中心是相 同的。两弯曲面的半径长度可不同,但所述中心点相同。
进一步地,在所述定位器和所述基座间可具有两匹配的弯曲面,其中 所述两匹配弯曲面的中心点为相同的,尽管半径为不同的长度。一组匹配 的弯曲面具有相同的中心点的优点在于,两相对的部件具有彼此相对滑动 的能力。这通过提供实现所述部件的自动对准的很基本的机械利益 (mechanical advantage),来实现管理任何侧向加载的能力。因此,即使 存在施加于所述切削工具尖端的侧向加载,仍能维持对准。
在另一方面中,本发明广泛地涉及一种切削工具夹持装置,包括:
切削工具夹紧器,
定位器,适合于位于所述工具夹紧器的相邻位置,所述定位器包括孔,
基座,包括孔,所述孔连接到所述定位器的孔,所述基座适合于支撑 所述夹紧器和所述定位器,以及
紧固件,适合于通过所述连接的孔插入,
其中所述紧固件固定在所述连接的孔中,将所述夹紧器、定位器和基 座楔住在一起,
其中所述工具夹紧器、定位器和基座中的至少两部件通过配合的弯曲 面接触,
其中所述部件的两个或更多部件间具有至少两个成对配合的弯曲面, 以及
其中所述两对配合的弯曲面的半径具有相同的中心点。
基本上,通过使实现有利的旋转效应的半径的中心点在所述弯曲的方 向上,而不是通过相对所述弯曲的横向运动,来获得机械利益。因此,无 论力或应力的方向是什么,所述部件具有自动对准的机械能力。
优选地,在所述工具夹紧器和所述基座以及所述定位器和基座间具有 配合的弯曲面的互补组合。在所述定位器和所述工具夹紧器之间还可具有 配合的弯曲面的成对组合。
在本发明中,由于高生产率、高力的机械的应用,磨损可能是基座 的主要正面上存在的问题。由于在筑路机或采掘机的预期的寿命期间,此 部件并不需要被更换,因此有利的是在所述主要面之前具有牺牲磨损板, 如果必要,其可容易地被更换。
优选地,所述牺牲磨损部件具有两支柱,所述支柱当装配时装入所述 基座中的两个槽或肋(rib)中。在所述面上会发生磨损,且在某一阶段, 有必要仅更换此部件。由于在这样的机械中,切削工具夹持装置的磨损率 在滚筒上并不一致,因此一些切削工具夹持装置在其它切削工具夹持装置 磨损之前就可能需要更换。制造基座并且需要足够的材料用作牺牲板,将 大量增加成本。所述基座必须由能被焊接到滚筒上的材料制成,因此在机 器的寿命期间,需要大量的材料。此外,可以以低成本制成很硬以及高度 耐磨的小铸件的牺牲磨损部件,而无需进行加工或焊接。优选地,当齿夹 紧器固定到合适的位置时,由于齿夹紧器的阻碍,所述牺牲磨损部件不能 从所述槽或肋移开。
可设想,由于齿的切削作用产生的细粒材料(fine material)将撞击并 且堆积在所述牺牲磨损部件和齿夹紧器以及基座之间,并将牺牲磨损部件 固定在合适的位置,从而在基座上的所述槽或肋中或齿夹紧器正面上不发 生任何磨损。合适地,通过移开所述定位器和齿夹紧器,可更换所述牺牲 磨损部件。优选地,所述磨损部件由高合金或同等材料制成。
优选地,所述齿夹紧器具有槽,所述槽在所述齿夹紧器的后部,其允 许齿冲孔机(tooth punch)或打孔器(drift)的插入。由此,所述冲孔机 或打孔器用作杠杆,通过用锤子敲打所述冲孔机,以施加足以释放所述三 个部件间的锥形锁的冲击力,来从紧固的位置释放所述定位器。
附图说明
为了更容易理解本发明且有效实施本发明,现在参考附图,其示出本 发明的优选实施方式,以及其中:
图1示出根据所述本发明的切削工具夹紧器装置的分解图,
图2示出当组装时切削工具夹紧器装置的侧视图,
图3示出当组装时切削工具夹紧器装置的后透视图,
图4示出当组装时切削工具夹紧器装置的顶视图,
图5示出当组装时切削工具夹紧器装置的侧视图,
图6示出当组装时切削工具夹紧器装置的后视图,
图7示出当组装时切削工具夹紧器装置的横截面侧视图,
图8示出基座的旋转透视图,
图9示出定位器(retainer)的旋转透视图,以及
图10示出工具夹紧器的旋转透视图,
图11示出根据本发明的优选牺牲磨损部件。

具体实施方式

此外,术语“前”、“后”、“基座”、“顶”、“侧”、“底”、 “端部”、“后”、“下侧”等指的是切削工具夹持装置当根据图示使用 时的方位或结构,以及有助于当观看附图时指示参考点。应理解,这些术 语并不将本发明限制于本发明的任何特定的方位或结构。
说明书中,术语“包括(comprising)”和“包含(containing)” 应理解成具有类似于术语“包括(including)”的广泛的含义,且应理解 成意指包括所陈述的整体或步骤或一组整体或步骤,但不排除任何其它整 体或步骤或一组整体或步骤。此定义还应用于术语包括(comprising)” 和“包含(containing)”的变体,例如“包括(comprise)”、“包括 (comprises)”、“包含(contain)”以及“包含(contains)”。
图1-11示出所述本发明的切削工具夹持装置10的一种实施方式。 尽管未示出,但本发明的实施方式可包括多个切削工具夹紧器装置10, 其固定到旋转的滚筒、滚轮、传送器等以及使用于挖掘机械中。
切削工具夹紧器装置10包括切削工具夹紧器14、基座16和定位器 18,它们具有互连的弯曲面,通过紧固件20例如螺栓将所述装置连接在 一起。图10中示出的切削工具夹紧器14包括切削工具12,所述切削工 具12插入夹紧器14中。最佳地如图1所示,切削工具12的优选实施方 式具有化钨尖端12a,其用作用于挖掘地面的研磨工具。切削工具12 包括外罩12b,所述尖端安装在其上,以及包括套环(collar)12c,其中 使用柱12d和弹簧保险圈(spring clip retainer),通过工具夹紧器14中的匹 配孔14e,切削工具12可啮合切削工具夹紧器14。
工具夹紧器14包括球形凹口14a以及用于接收切削工具12的孔14e。 最佳如图8所示的基座16包括部分球形的球体部分16a,其匹配工具夹 紧器14的球形凹口14a。此外,基座16包括鞍部16d,其邻近部分球形 的球体部分16a,用于使工具夹紧器14的一对跨骑的支柱能够跨骑部分 球形的球体部分16a。基座16还具有弯曲倾斜的后部16b、倾斜部分16e, 所述倾斜部分16e邻近紧固螺栓孔16c,所述紧固螺栓孔16c用于啮合紧 固螺栓20。应注意,弯曲倾斜的部分16b和16e具有相同的半径中心点。
如图9所示,定位器18包括:连接孔18c,其连接到基座孔16c,用 于接收紧固螺栓20和垫圈22;弯曲倾斜的下侧18a和18d;以及倾斜的 后部18b和18e。
组装的切削工具夹紧器装置在图2到图7中描绘出,其中工具夹紧器 14在定位器18和基座16之间。当工具夹紧器14装配到基座16时,两 部件间在球形球体16a和球形凹口14a上接触;以及在两支柱14b和球形 鞍部16d间接触。
部分球形球体16a和球形凹口14a,允许工具夹紧器14在基座16上 在中心位置处轻微旋转,但是这种配置使得任何侧向加载都能够实现自动 对准。夹紧器的两支柱14b的独特的弯曲倾斜的形状与基座的弯曲鞍部 16d相互配合。此外,弯曲倾斜的支柱14b轻微向内弯曲。这种独特的结 构允许该组件所受的任何侧向力实现自动对准。
定位器18位于工具夹紧器14和基座16之间,通过匹配的弯曲面互 相连接。定位器18包括孔18c,其用于接收高拉伸强度螺栓20,所述高 拉伸强度螺栓20给组件提供加载。在本发明的一实施方式中,螺栓附有 垫圈22,所述垫圈22具有部分球形的下侧,其装配在所述孔中的凹进部 分内。
定位器18包括弯曲倾斜的下侧18a,其啮合工具夹紧器14的两支柱 14b的两相应的弯曲面。定位器18还具有弯曲倾斜的下侧18d,其相对邻 近孔14e的工具夹紧器14的弯曲倾斜的下侧14f啮合。应注意,18a和 18d的弯曲的表面具有相同的半径中心点,即使所述半径具有不同的长度。
弯曲倾斜的下侧18a和18d稍微向内弯曲,而工具夹紧器的两支柱稍 微向外弯曲。此结构允许两部件互锁;因此组件所受的任何侧向力允许定 位器和工具夹紧器滑动定位,因此实现在组装期间重新对准。
另外,定位器18的后端18b和18e包括倾斜面,其与基座的弯曲倾 斜的后端16b和16e匹配。半径的中心点对于面18b和18e是相同的。如 前所述,施加在组件上的任何侧向力都不会使组件不对准,这是因为在紧 固螺栓20确保所有的部件自动对准的情况下,弯曲倾斜成形的面允许部 件滑动定位。
因此在操作时,装置10可经受垂直和侧向间的任何力。关于垂直力, 部件的大体弯曲的形状允许切削工具夹持装置作为整体吸收由该工具产 生的力,尤其是预加载三个部件14、16和18的匹配面的螺栓20的张紧, 允许切削工具夹持装置消除正常负载下匹配面间的任何滑动运动。尽管可 想象,紧固螺栓20吸收大部分垂直力,然而情况并不如此。所述独特的 结构允许每一部件吸收冲击。尽管紧固螺栓20使三个部件能够楔住在一 起,匹配的弯曲面的独特特征实际上使工具夹紧器装置10能够与任何应 力无关地进行自动对准。
另外的设计特征包括球形球体16a的中心,位于实际上接近于尖端 12a和旋转装置的中心间的假想线的位置。张紧紧固螺栓20的作用引起 工具夹紧器14、基座16和定位器18上力通过两点。第一点为球形球体 16a和球形凹口14a的匹配面的半径点,接触的第二点为定位器18和基座 16的匹配面的半径点。当切削工具夹紧器14和定位器18的匹配面的半 径点不沿此线时,紧固该紧固螺栓20时,发生楔入作用。螺栓20的拧紧 还引起力矩臂围绕基座16和定位器18的匹配面的半径点。
考虑切削工具夹紧器装置10所暴露的环境,相当量的碎片可进入组 件中。鉴于部件的灵活性,以最小的努力可拆卸切削工具夹紧器装置10。 通过移开紧固螺栓20,各部件自由,这使得工具的“调换”以及一般的 维修更容易进行。
由于在紧固螺栓20的张紧状态下,存在三部件的弯曲匹配面的独特 的互连接,因此由于最大化了应力的传递,使得工具夹紧器装置10解决 了必须连续再张紧螺栓的问题。这有助于降低必须重复更换损失的切削 工具夹紧器的成本,并降低了维护和修理的时间。此外,由于能够自动 对准的原因,本发明的部件不需要任何精整机,这也降低了成本。
在本发明中,由于高生产率、高马力的机械的应用,磨损可能是基座 的主要正面上存在的问题。由于在筑路机或采掘机的预期的寿命期间, 并不打算需要更换此部件,因此有利的是在所述主要面之前提供牺牲磨 损板,如果必要,其可容易地被更换。
如图1、2、3、6和7以及详细地在图11中所示,优选地,牺牲磨损 部件21具有两支柱21a,所述两支柱21a当装配时装入基座中的两槽16f 中。在面21b上会发生磨损,且在某一阶段,有必要仅更换此部件。由 于在这样的机械中,切削工具夹持装置的磨损率在滚筒上并不一致,因 此一些切削工具夹持装置可能在其它切削工具夹持装置磨损之前就需要 更换。制造基座并且需要足够的材料作为牺牲板,将大量地增加成本。 所述基座必须由能被焊接到滚筒这样的材料制成,因此在机器的寿命期 间,需要大量的材料。此外,可以以低成本制成很硬以及高度耐磨的小 铸件的牺牲磨损部件,而无需加工或焊接。优选地,当齿夹紧器固定到 合适的位置时,由于齿夹紧器的阻碍,牺牲磨损部件不能从槽中移开。
可设想,由于齿的切削作用产生的细粒材料将撞击并且堆积在牺牲磨 损部件和齿夹紧器以及基座之间,并将牺牲磨损部件固定在合适的位置, 从而在基座上的槽中或齿夹紧器前面上不发生任何磨损。合适地,通过 移开定位器和齿夹紧器,可更换牺牲磨损部件。优选地,所述磨损部件 由高合金钢或同等材料制成。
优选地,齿夹紧器14具有槽,所述槽在齿夹紧器的后部,其允许插 入齿冲孔机或打孔器,由此所述冲孔机可用作杠杆,以通过用锤子敲打 所述冲孔机来施加足以释放三个部件18、14、16之间的锥形锁的冲击力, 来从紧固的位置释放定位器18。所述冲孔机对18f施加力。
当然应理解,尽管已通过本发明的示例给出前述内容,然而本发明的 示例意味示例性的而非限制性的。对其所做的所有这些和其它修改和更 改对于本领域的技术人员来说是明显的,并且被认为落在如本说明书中 所述的本发明的广泛的范围以及界限内。因此,本发明范围应该参考所 附权利要求以及所述权利要求所授予的等效方案的范围来确定。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种切削工具夹持装置,包括:
切削工具夹紧器;
定位器,适合于位于所述工具夹紧器的相邻位置,所述定位器包括孔,
基座,包括孔,所述孔连接到所述定位器的孔,所述基座适合于支撑 所述夹紧器和所述定位器,以及
紧固件,适合于通过所述连接的孔插入,
其中所述紧固件固定在所述连接的孔中,将所述夹紧器、定位器和基 座楔住在一起,以及其中所述工具夹紧器、定位器和基座中的至少两个部 件通过互补的配合面接触。
2.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述固定的紧固件 在所述夹紧器、定位器和基座三部件之间提供楔入力,其能够在所述互补 的配合面上实现预加载,这有助于所述三部件与冲击的运动力无关地进行 自动对准。
3.如权利要求1或权利要求2所述的切削工具夹持装置,其中所述 互补的配合面位于所述夹紧器和基座上。
4.如权利要求3所述的切削工具夹持装置,其中述互补的配合面为 弯曲的。
5.如权利要求4所述的切削工具夹持装置,其中所述基座的所述弯 曲面为部分球形的球体,以及所述夹紧器上的所述配合的弯曲面为匹配的 部分球形的凹口。
6.如权利要求5所述的切削工具夹持装置,其中所述部分球形的球 体的中心接近于所述切削工具的尖端与滚筒、滚轮、传送器或其它旋转装 置的中心间的半径路径。
7.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述基 座和定位器和/或所述定位器和夹紧器还包括配合的弯曲面。
8.如权利要求7所述的切削工具夹持装置,其中当所述三部件稳固 地紧固时,所述三部件间具有附加的接触点。
9.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述工 具夹紧器包括两个弯曲倾斜的支柱,其跨骑于所述基座的所述部分球形的 球体的每一侧上。
10.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述基 座包括两个弯曲的部分球形的鞍部,其在所述基座的所述部分球形的球体 的每一侧。
11.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述工具夹紧器具 有一个或更多附加的弯曲面,其与所述定位器上的一个/更多弯曲面相配 合,其中所述弯曲匹配面进一步有助于所述工具夹紧器装置的所述三个主 要部件,即所述工具夹紧器、定位器和基座进行自动对准。
12.如权利要求11所述的切削工具夹持装置,其中所述基座上的附 加的弯曲面与所述定位器的相对的弯曲面相匹配。
13.如上述权利要求中任一项所述的切削工具夹持装置,其中所述部 件的所有配合的弯曲面有助于所述切削工具夹紧器与旋转的运动应力无 关地进行自动对准。
14.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述固定的紧固件 维持使所述工具夹紧器、定位器和基座对准的初始力。
15.如权利要求14所述的切削工具夹持装置,其中所述固定的紧固 件为螺栓,所述螺栓与具有部分球形的下侧的垫圈一起使用,其中所述下 侧有助于所述紧固螺栓对准,以及有助于维持所述垫圈和定位器的配合面 间的大接触面。
16.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述切削工具夹持 装置包括可更换的切削工具,其可为齿或钻头,这取决于需要挖掘的地面 类型。
17.如权利要求1所述的切削工具夹持装置,其中所述切削工具夹紧 器组件的所述基座具有接触面,所述接触面与所述工具夹紧器装置安装在 其上的滚筒、滚轮或传送器的表面相匹配。
18.如权利要求17所述的切削工具夹持装置,其中所述切削工具夹
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