專利名稱：具有用于取出斷裂的刀頭的開口的刀頭保持系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采礦和建筑切削刀頭保持器。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及用于將切削刀頭以可移除的方式安裝在切削刀具上的刀頭保持器組件。
背景技術(shù)：
在采礦領(lǐng)域中，以及在大量硬材料必須被切削的其他領(lǐng)域中，典型地利用包括具有安裝在切削滾筒上的刀頭保持器的豎直可移動(dòng)的水平軸線切削滾筒和附接到刀頭保持器的切削刀頭的設(shè)備。隨著切削滾筒旋轉(zhuǎn)，切削刀頭被移動(dòng)成與待切削的表面接合，從表面移除材料，用于進(jìn)一步處理。通常，使用切削刀頭切削、斷裂和/或破碎地面、巖石、路面等。這些切削刀具經(jīng)受大的轉(zhuǎn)矩和負(fù)載。由于在切削操作期間產(chǎn)生的相當(dāng)大的力，所以切削刀頭必須牢固地安裝在刀頭保持器上且必須也能容易移除以便在其斷裂或磨損時(shí)進(jìn)行更換。根據(jù)待被切削的材料，可能需要每天都更換切削刀頭。

發(fā)明內(nèi)容
因而，需要這樣一種切削刀具組件，該切削刀具組件允許容易從刀頭保持器取出切削刀頭以及從刀頭保持器更換切削刀頭，這當(dāng)切削刀頭被彎曲或斷裂時(shí)尤其是成問題的。盡管存在用于將切削刀頭安裝在刀頭保持器上的已有組件，但是其通常不包括包含后孔的切削組件，所述后孔定位在刀頭保持器主體的后部且與刀頭保持器主體的前孔同軸對(duì)準(zhǔn)，使得切削刀頭的至少一部分能夠在任何方向穿過這些孔。因而，本發(fā)明提供一種切削刀具組件。所述切削刀具組件包括刀頭保持器，所述刀頭保持器包括向前部分、向后部分以及在向前部分和向后部分之間的大體平坦的安裝表面。刀頭保持器的向前部分限定具有相對(duì)于安裝表面傾斜的軸線的前孔，且向后部分限定通向前孔的后孔。切削刀具組件還包括切削刀頭，所述切削刀頭安裝在前孔中，且包括能夠穿過刀頭保持器的向后部分的后孔出入的后端。在另一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種切削刀具組件。所述組件包括刀頭保持器，所述刀頭保持器包括向前部分、向后部分以及在向前部分和向后部分之間的大體平坦的安裝表面。刀頭保持器的向前部分限定具有相對(duì)于安裝表面傾斜的軸線的前孔。刀頭保持器的向后部分具有鄰近安裝部分的傾斜表面并從傾斜表面限定后孔開口，后孔具有內(nèi)尺寸且通向前孔。切削刀具組件還包括切削刀頭，所述切削刀頭安裝在前孔中，且包括具有外徑的桿部和能夠穿過刀頭保持器的向后部分的后孔出入的后端，其中后孔的內(nèi)尺寸比切削刀頭的外徑大以允許斷裂的切削刀頭的桿部穿過后孔來(lái)取出。通過考慮詳細(xì)說(shuō)明和附圖將使本發(fā)明的其他方面變得明顯。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的附接到切削滾筒的傳統(tǒng)刀頭保持器的側(cè)視圖。圖2是圖I的刀頭保持器的透視圖。
圖3是圖I的刀頭保持器的局部剖視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的刀頭保持器的透視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的刀頭保持器的透視圖。圖6是圖4所示的刀頭保持器的后視圖。圖7是圖4所示的刀頭保持器的橫截面圖。圖8是圖4所示的刀頭保持器的頂視圖。
具體實(shí)施例方式在詳細(xì)解釋本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式之前，應(yīng)理解，本發(fā)明的應(yīng)用不限于以下說(shuō)明書闡述或附圖中所示的部件的布置和結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠有其他實(shí)施方式且能夠以各種方式實(shí)踐或?qū)嵤６遥瑧?yīng)理解，此處使用的短語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)是用于說(shuō)明的目的且不應(yīng)認(rèn)為是限制性的。如此處使用的，“包括”、“包含”或“具有”及其變化形式的使用意指包含此后所列的項(xiàng)和其等價(jià)形式以及額外的項(xiàng)。如此處使用的，“由……組成”及其變化形式的使用意指僅包含此后所列的項(xiàng)及其等價(jià)形式。而且，應(yīng)理解，諸如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“向上”和“向下”等術(shù)語(yǔ)是方便的詞匯且不應(yīng)解釋為限制的術(shù)語(yǔ)。除非另外指定或限制，否則術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”、“支撐”和“聯(lián)接”及其變化形式被寬泛地使用且包含直接安裝、連接、 支撐和聯(lián)接以及間接安裝、連接、支撐和聯(lián)接兩者。此外，“連接”和“聯(lián)接”不限于物理或機(jī)械連接或聯(lián)接。圖1-3示出傳統(tǒng)的刀頭保持系統(tǒng)的示例。這些刀頭保持系統(tǒng)一般包括通常焊接到切削滾筒的刀頭保持器主體和保持在刀頭保持器主體中的切削刀頭。在使用中，這些系統(tǒng)的切削刀頭有時(shí)斷裂且切削刀頭的圓柱桿部被卡在刀頭保持器中或如果使用了刀頭套筒的話被卡在刀頭套筒中。卡住和/或斷裂的刀頭必須被向前驅(qū)動(dòng)以取出，但是由于刀頭保持器主體的目前結(jié)構(gòu)以及刀頭保持器的下后部的軸線和切削刀頭之間的角度(比如，在現(xiàn)有刀頭保持系統(tǒng)中50°的角度)，接近刀頭的后部非常受限。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的切削刀具組件110。所示的切削刀具組件110 適合于與旋轉(zhuǎn)切削滾筒114接合并且還自動(dòng)地被旋轉(zhuǎn)滾筒114驅(qū)動(dòng)。為了說(shuō)明，在圖4中， 切削刀具組件110的前端144被認(rèn)為是接收切削刀頭112的部分，而切削刀具組件110的后端148與前端相反，且包括兩個(gè)開口(在下面更詳細(xì)地描述)。因此，此處對(duì)“向前方向” 的參考指的是切削刀頭112的刀頭頂端的切削方向。圖4和5示出切削刀具組件110的一般部件。組件110包括刀頭保持器主體111， 刀頭保持器主體111包括向前部分144、向后部分148以及在向前部分和向后部分之間的大體平坦的安裝表面136。在所示的實(shí)施方式中，刀頭保持器主體111經(jīng)由安裝塊或基座 132而與旋轉(zhuǎn)滾筒114(例如，圖4)連接。具體地，刀頭保持器111通過將刀頭保持器的安裝表面136焊接到基座而安裝到基座132。此外，基座132也通過焊接而安裝到切削滾筒 114上。刀頭保持器111附接到基座132和旋轉(zhuǎn)滾筒114的其他類型也是可能的。在其他實(shí)施方式中，刀頭保持器111直接附接到旋轉(zhuǎn)滾筒114。刀頭保持器的向前部分144限定包括前端129和后端130的向上敞開的前孔128。 在一個(gè)實(shí)施方式中，切削刀頭112安裝在定位于前孔128中的刀頭套筒125內(nèi)。在可選的實(shí)施方式中，切削刀頭112直接安裝在刀頭保持器主體的前孔128中。前孔128具有相對(duì)于安裝表面傾斜的軸線。而且，前孔128與切削刀頭112同軸。因而，前孔128適合于接納刀頭套筒125使得刀頭頂端124在向前方向延伸。在某些實(shí)施方式中，刀頭套筒125通過壓配合而保持在刀頭保持器主體111中。壓配合可以是單一直徑的或多直徑的。在其他實(shí)施方式中，刀頭套筒125通過保持環(huán)、銷或任何其他合適的附接機(jī)構(gòu)而保持在刀頭保持器主體111中。組件110的切削刀頭112包括刀頭頂端124。在某些實(shí)施方式中，組件110還包括刀頭套筒構(gòu)件125。刀頭套筒125包括適合于接納刀頭112的環(huán)形肩部126和延伸穿過刀頭套筒125的孔穴或刀頭孔127(在圖7中最佳顯示)。在其他實(shí)施方式中，可以采用無(wú)套筒的刀頭組件(未顯示)。例如，在切削刀頭包括具有較大直徑的桿的情況下采用了無(wú)套筒刀頭組件。在這些實(shí)施方式中，切削刀頭111直接安裝在刀頭保持器主體的前孔128 中。在其他實(shí)施方式中，具有較大直徑的切削刀頭112也可以附接到具有套筒的刀頭保持器，其中套筒125的孔穴127通常較陡以便牢固地接收刀頭112。存在用于將切削刀頭112 附接和支撐到套筒125和刀頭保持器主體111的各種系統(tǒng)和方法。這些系統(tǒng)和方法中的一些在公開于1992年2月18日的美國(guó)專利5，088，787 (其在此通過引用并入)中進(jìn)行了描述。套筒125的環(huán)形肩部126調(diào)整到附接到向前部分144的頂表面使得套筒的孔穴 127與前孔128和刀頭軸線135同軸對(duì)準(zhǔn)。孔穴127以可釋放的方式接納和接合切削刀頭 112的至少可旋轉(zhuǎn)的部分(比如，刀頭桿)。刀頭112的桿部略小于孔穴127。桿部插入孔穴127中且通過保持環(huán)或其他合適的連接來(lái)保持。桿可圍繞中央軸線135旋轉(zhuǎn)以便避免切削刀頭112的頂端124的不均勻磨損。在切削刀頭組件不包括套筒的實(shí)施方式中，前孔128 與切削刀頭112同軸。因而，在這些實(shí)施方式中，向前部分144的前孔128被構(gòu)造成附接并直接地接收切削刀頭112。刀頭保持器主體在前孔128和后孔150之間限定中央開口 156使得切削刀頭的后端露出于刀頭保持器的側(cè)部。套筒125從向前部分114的頂表面(S卩，套筒的肩部)延伸到前孔128的后端130并進(jìn)入中央開口 156。中央開口 156有助于套筒125和切削刀頭112 的取出。更具體地，刀頭保持器主體111包括整體結(jié)構(gòu)，其中中央開口 156左右地穿過刀頭保持器111的中央部分形成，如圖4和5所示。因而，中央開口 156形成刀頭保持器111的從向后部分148的頂部延伸到向前部分144的頂部的頂部橋部。在某些實(shí)施方式中，刀頭 112的后部延伸到中央開口 156。在其他實(shí)施方式，刀頭112的后部不延伸到中央開口 156 內(nèi)。在這些實(shí)施方式中，刀頭112的后部通過各種保持機(jī)構(gòu)而保持在孔穴127或前孔128 中。刀頭保持器主體111的向后部分148包括從向后部分148的表面延伸到中央開口 156的后孔150。在一個(gè)實(shí)施方式中，孔150通向前孔128。而且，后孔150具有與前孔的軸線同軸的軸線。另外，當(dāng)切削刀具組件110包括套筒時(shí)，后孔150與套筒的孔穴127對(duì)準(zhǔn)且同軸。后孔150可具有不同的尺寸和形狀。在一個(gè)實(shí)施方式中(圖4)，后孔包括以相對(duì)于彼此成角度地定位的兩個(gè)“U”形半部，該角度由向后部分148的邊緣151限定。第一“U” 形半部152由向后部分148的上部限定。第二 “U”形半部153由向后部分148的下部限定。通常，刀頭保持器非常靠近彼此地定位在切削滾筒114上，因此難以取出斷裂的刀頭。 因而，所提出的后孔150的設(shè)計(jì)增加刀頭保持器的接近和取出區(qū)域且允許從刀頭保持器主體非常容易地取出斷裂的切削刀頭。向后部分148的下部是傾斜的且鄰近安裝表面136。在某些實(shí)施方式中，后孔150 從向后部分的傾斜表面延伸到刀頭保持器內(nèi)。刀頭保持器主體111的該設(shè)計(jì)提供用于產(chǎn)生大于切削刀頭112的桿部的后孔150的空間。另外，后孔150在豎直方向成長(zhǎng)形是有利的。 例如，在某些實(shí)施方式中，后孔150可具有圓形橫截面或橢圓形橫截面(圖5)。這將允許刀頭112被向上或橫向地“搖動(dòng)”以有助于取出刀頭或清潔障礙物，比如定位在后面的另一刀頭保持器主體。在可選擇的實(shí)施方式中，刀頭保持器主體設(shè)計(jì)成不具有中央開口 156。在這些實(shí)施方式中，后孔150從向后部分148的后表面延伸到向前部分144的前孔128或孔穴 127。在一個(gè)實(shí)施方式中，后孔150具有比切削刀頭112的桿部的外徑大的內(nèi)尺寸。這允許斷裂的刀頭112或刀頭的一部分通過后孔150而被從刀頭保持器主體111的向前部分 144驅(qū)動(dòng)。可選擇地，切削刀頭112或刀頭的一部分可通過后孔150從向后部分148朝向前部分144中的開口驅(qū)動(dòng)。因而，切削刀頭112的至少一部分可在任何方向穿過后孔150。 在這方面，后孔150被構(gòu)造成輔助使用者從刀頭保持器主體111取出斷裂的刀頭。然后通過將新的切削刀頭112安裝到刀頭保持器主體111來(lái)更換斷裂的刀頭。如圖4和5所示，向后部分148的長(zhǎng)形下部是傾斜的或向下成角度的且與前孔128 和刀頭孔127同軸。在傳統(tǒng)的刀頭保持器組件(圖1-3)中，向后部分148的下部以相對(duì)于切削刀頭軸線135成50°的角度與基座接界。向后部分148的這些傳統(tǒng)設(shè)計(jì)防止在刀頭保持器的向后部分中提供與后孔150相似的任何類型的開口。這樣的后孔150不能設(shè)置在傳統(tǒng)的刀頭保持器組件中，這是因?yàn)楹罂讓⑴c連接刀頭保持器主體和基座的焊縫相交并使其弱化。相反，刀頭保持器主體111的向后部分148的下部以相對(duì)于刀頭軸線135較小的角度(例如，35°的角度)與基座接界。刀頭保持器主體111的該改進(jìn)的結(jié)構(gòu)允許以上述方式利用后孔150。在其他實(shí)施方式中，后孔150具有不會(huì)允許切削刀頭112穿過后孔150的較小的尺寸。在這些實(shí)施方式中，沖孔設(shè)備(比如，鑿子)可被插入并穿過后孔150以在從后向前的方向驅(qū)動(dòng)切削刀頭112。在后孔150的尺寸大到足夠允許斷裂的刀頭112被從向前部分144驅(qū)動(dòng)通過后孔150的實(shí)施方式中，沖孔設(shè)備也可穿過后孔150插入且用于取出刀頭 112。在一個(gè)實(shí)施方式中，向后部分148或向后部分的部分被加厚以在取出斷裂的刀頭時(shí)提供支撐和杠桿作用。刀頭保持器通常包括用于在操作期間控制刀頭保持器組件的灰塵和點(diǎn)火的流體 (比如，水)噴射噴嘴。如圖4-7所示，刀頭保持器主體111的向后部分148還包括用于接納噴射噴嘴162的噴嘴插口 160。一般而言，水噴射噴嘴162被裝配到噴嘴插口 160內(nèi)且從刀頭保持器主體中的流體通路供應(yīng)水。如圖7-8所示，刀頭保持器的頂部包括與噴射噴嘴 162且因此與噴嘴插口 160連接的通道163。噴射噴嘴162在刀頭頂端124的方向噴射水 (圖7)。噴嘴插口 160允許容易接近噴射噴嘴162和通道163。在可選擇的實(shí)施方式中，噴射噴嘴162可在不同的方向噴射水。如圖6進(jìn)一步顯示的，噴射噴嘴160連接到允許進(jìn)入的水進(jìn)入和/或離開刀頭保持器主體111的流體通路。這些通路能夠在刀頭保持器主體的模制期間(例如，通過使用熔模鑄造工藝)來(lái)產(chǎn)生或能夠在后來(lái)的時(shí)間鉆出(例如，當(dāng)?shù)额^保持器主體通過鍛造產(chǎn)生時(shí))。在一個(gè)實(shí)施方式中，噴嘴插口 160與第一內(nèi)水通路165連通。第一內(nèi)水通路165在相對(duì)于向后部分148的豎直軸線略成角度的方向鉆出，水通路165向內(nèi)且向上傾斜以與噴嘴插口 160相交。當(dāng)?shù)额^保持器主體111附接到安裝塊132時(shí)，第一內(nèi)水通路165的底端或開口 166被閉合(例如，焊接)且不能穿過水。刀頭保持器主體還包括第二內(nèi)水通路170。該第二內(nèi)水通路以開始于刀頭保持器的安裝表面136且向外成角度的角度鉆出。第二內(nèi)水通路170與第一內(nèi)水通路165相交并連通。在某些實(shí)施方式中，供應(yīng)到噴射噴嘴162的水穿過第二水通路170的開口 171進(jìn)入刀頭保持器主體。在這些實(shí)施方式中，開口 171與安裝塊132中的開口(未顯示)對(duì)準(zhǔn)。因而，當(dāng)?shù)额^保持器主體111附接到安裝塊132或旋轉(zhuǎn)切削滾筒時(shí)，第二內(nèi)水通路170自由地使水通過水通路165。在圖6所示的實(shí)施方式中，第一內(nèi)水通路165和第二內(nèi)水通路170不與后孔150 或中央開口 156相交。在可選擇的實(shí)施方式中，切削刀具組件可包括不同地定位的內(nèi)水通路。例如，切削刀具組件可只包括組合第一內(nèi)水通路165的上部和第二內(nèi)通路170的一個(gè)通路(即，取消第一內(nèi)水通路165的下部)。在其他實(shí)施方式中，內(nèi)水通路可與后孔150相交且連通。切削刀具組件110不包括任何內(nèi)水通路也是可能的。本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)在所附權(quán)利要求中闡述。
權(quán)利要求
1.一種切削刀具組件，包括刀頭保持器，所述刀頭保持器包括向前部分、向后部分以及在所述向前部分和向后部分之間的大體平坦的安裝表面，所述向前部分限定具有相對(duì)于所述安裝表面傾斜的軸線的前孔，且所述向后部分限定通向所述前孔的后孔；以及切削刀頭，所述切削刀頭安裝在所述前孔中，且包括能夠穿過所述刀頭保持器的向后部分的后孔出入的后端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削刀具組件，其中所述切削刀具組件包括安裝在所述刀頭保持器的所述前孔中的刀頭套筒，所述刀頭套筒限定接收所述切削刀頭的刀頭孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的切削刀具組件，其中所述刀頭孔具有與所述前孔的軸線同軸的軸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削刀具組件，其中所述切削刀頭包括具有外徑的桿部，并且其中所述后孔具有比所述外徑大的內(nèi)部尺寸，以允許斷裂的切削刀頭的桿部穿過所述后孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削刀具組件，其中所述后孔具有圓形橫截面。
6 根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削刀具組件，其中所述后孔具有橢圓形橫截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削刀具組件，其中所述后孔具有與所述前孔的軸線同軸的軸線。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削刀具組件，其中所述向后部分還包括鄰近所述安裝表面的傾斜表面，并且其中所述后孔從所述傾斜表面延伸到所述刀頭保持器中。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削刀具組件，還包括切削滾筒、在所述切削滾筒上的安裝塊，并且其中所述刀頭保持器連接到所述安裝塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削刀具組件，其中所述刀頭保持器包括流體通路和在所述向后部分中用于接納流體噴射噴嘴的噴嘴插口，所述噴嘴插口與所述流體通路連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的切削刀具組件，其中所述流體通路不與所述后孔連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削刀具組件，其中所述刀頭保持器限定在所述前孔和所述后孔之間的中央開口，使得所述切削刀頭的后端暴露于所述刀頭保持器的側(cè)部。
13.一種切削刀具組件，包括刀頭保持器，所述刀頭保持器包括向前部分、向后部分以及在所述向前部分和向后部分之間的大體平坦的安裝表面，所述向前部分限定具有相對(duì)于所述安裝表面傾斜的軸線的前孔，且所述向后部分具有鄰近所述安裝部分的傾斜表面并從所述傾斜表面限定后孔，所述后孔具有內(nèi)部尺寸且通向所述前孔；以及切削刀頭，所述切削刀頭安裝在所述前孔中，且包括具有外徑的桿部和能夠穿過所述刀頭保持器的向后部分的后孔出入的后端，并且其中所述后孔的內(nèi)部尺寸比所述切削刀頭的外徑大，以允許斷裂的切削刀頭的桿部穿過所述后孔以便取出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削刀具組件，其中所述切削刀頭包括安裝在所述刀頭保持器的所述前孔中的刀頭套筒，所述刀頭套筒限定接收所述切削刀頭的刀頭孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的切削刀具組件，其中所述刀頭孔具有與所述前孔的軸線同軸的軸線。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削刀具組件，其中所述后孔具有圓形橫截面。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削刀具組件，其中所述后孔具有橢圓形橫截面。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削刀具組件，其中所述后孔具有與所述前孔的軸線同軸的軸線。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削刀具組件，其中所述刀頭保持器還包括頂部，該頂部包括與噴射噴嘴和噴嘴插口連接的通道。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有用于取出斷裂的刀頭的開口的刀頭保持系統(tǒng)。具體地，切削刀具組件包括刀頭保持器，所述刀頭保持器具有向前部分、向后部分以及在向前部分和向后部分之間的大體平坦的安裝表面。向前部分限定具有相對(duì)于安裝表面傾斜的軸線的前孔，且向后部分限定通向前孔的后孔。切削刀頭安裝在前孔中，且包括能夠穿過刀頭保持器的向后部分的后孔出入的后端。
文檔編號(hào)B02C23/00GK102587266SQ20121000681
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者邁克爾·L·奧尼爾 申請(qǐng)人:喬伊·姆·特拉華公司