專利名稱：構造成允許工具轉動的切割器組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明整體涉及切割器組件，更具體地涉及被構造成允許工具轉動的切割器組件。
背景技術：
轉動材料切割和研磨裝置，諸如像道路路面研磨機、表面采礦機和用于液壓挖掘機的轉動切割器附件，利用可更換的切割工具或鉆頭來從表面切割和去除材料。典型地，切割工具快速磨損。例如，在升沉切割和研磨操作中，切割工具需要每天進行更換。在一些切割或研磨裝置中，切割工具可移除地安裝到工具保持器，而工具保持器本身可移除地安裝到轉動鼓。在這種裝置中，工具保持器也會磨損并需要更換。很多切割工具包括便于移除切割工具的特征。授予Sansone等人的美國專利 No. 7，520, 570 ( “’ 570專利”)公開了這樣一種特征?！?570專利公開一種安裝到轉動切割裝置的轉動構件的切割工具保持器。該工具保持器可包括可移除地接收在漸細的工具保持器承窩中的漸細主體。工具保持器還可包括第一提取槽和第二提取槽。通過向提取楔塊施加力，楔塊可被驅動到第一槽和第二槽中，由此引起工具保持器運動出工具保持器承窩。雖然’ 570專利的裝置可便于工具保持器的移除，但仍可進一步改進。具體地，雖然’570專利的裝置可較容易地移除，但工具保持器的可用壽命仍受限制。本發(fā)明旨在克服上面描述的一個或多個問題。

發(fā)明內容
—方面，本發(fā)明涉及一種用于切割鼓的基部塊。該基部塊可包括第一端。第一端可包括能夠接收工具的開口。第一端還包括環(huán)繞所述開口的平表面?；繅K可包括能夠鄰接切割鼓的第二端?；繅K還可包括開始于所述開口并能夠接收工具的內部通道。該通道可限定與平表面的垂直方向偏離銳角的縱向軸線。另一方面，本發(fā)明涉及一種更換位于切割鼓的基部塊中的工具的方法。該方法可包括將移除裝置插入基部塊和工具之間的空間中。所述空間可位于基部塊的上表面和工具的下表面之間。工具的下表面和基部塊的上表面可形成銳角。該方法還可包括通過向移除裝置施加力至少部分將工具從基部塊移除。該方法還可包括使工具圍繞其縱向軸線轉動一角度。該方法還可包括在該轉動角度上更換基部塊中的工具。又一方面，本發(fā)明涉及一種切割器組件。該切割器組件可包括具有平的上表面和位于上表面中的開口的基部塊。該表面可以圍繞開口是平的。切割器組件還可包括具有能夠接收在基部塊的軸和鄰近軸的凸緣的工具。凸緣可具有平的下表面。工具的軸可位于基部塊的開口中，使得平的下表面的一部分鄰近基部塊的上表面。凸緣的平的下表面和基部塊的平的上表面可以形成銳角。


圖I是一種示例性公開的切割鼓的示意說明；圖2是一種示例性切割器組件的分解視圖；圖3是公開的切割器組件的另一種實施方式的示意說明；圖4是圖3公開的切割器組件的俯視圖；圖5是圖4的切割器組件的另一實施方式的示意說明；圖6是切割器組件中使用的鍵的示意說明；圖7是圖6的鍵的一種替代實施方式的示意說明；
圖8是圖6的鍵的另一種替代實施方式的示意說明；圖9是圖6的鍵的又一種替代實施方式的示意說明；圖10是工具插入切割器組件的示意說明；圖11是工具從切割器組件移除的示意說明；圖12是工具在切割器組件中轉動的示意說明；圖13是工具在切割器組件中更換的示意說明；圖14是工具插入切割器組件的另一種方法的示意說明；圖15是工具從切割器組件移除的另一方法的示意說明；圖16是工具在切割器組件中轉動的示意說明；圖17是工具在切割器組件中更換的示意說明；圖18是用于切割器組件的工具的一種替代實施方式的示意說明。
具體實施例方式圖I示出了一種示例性轉動切割裝置，例如切割鼓或轉子10。切割鼓10可以可轉動地連接到例如道路路面研磨機、表面采礦機或者本領域已知的任何其他合適的機器(未顯示)。切割鼓10可包括多個切割器組件12。切割器組件12可以任何合適的形式布置在切割鼓10上，例如以螺旋和/或環(huán)形形式。圖2更加詳細地示出了一種示例性切割器組件12。每個切割器組件12可包括基部塊14和工具15。每個工具15可包括工具保持器16和切割工具18?；繅K14可以是連接到切割鼓10并被構造成固定工具15的剛性結構?？梢韵胫羭J，基部塊14可與切割鼓10 —體形成。替代地，基部塊14可鄰接并借助焊接、機械緊固件和/或本領域已知的任何其他合適的緊固方法固定聯接到切割鼓10。在基部塊14焊接到切割鼓10的實施方式中，一個或多個銷子19可定位在對準孔21中以輔助基部塊14的對準?；繅K14可由金屬或任何其他合適的材料構成。例如，基部塊14可由硬化鋼或者碳化鶴構成?；繅K14可在基部塊14的第一端24上包括上表面20 (也見圖3)?？梢韵氲?，上表面20可以是平的?；繅K14可在上表面20中限定開口 22。開口 22可被構造成接收工具15。可以想到，開口 22可以大體上是圓的?；繅K14可限定開始于開口 22的通道23。通道23可被構造成可滑動地接收工具15?？梢韵氲剑ǖ?3可沿著基部塊14的長度漸細。通道23可替代地具有圓柱形形狀或者本領域已知的任何其他合適的形狀。開口 22和通道23可限定軸線Al。軸線Al可與上表面20的垂直方向偏離角度β (見圖3)?？梢韵氲剑驴梢栽诖蠹s4-25度的范圍，更特別為大約5-10度的范圍。在一種實施方式中，β可以是7度?；繅K14還可在基部塊14的第二端29上限定開口 25。開口 25可被構造成允許工具15的至少一部分從基部塊14的第二端29伸出(見圖3)。工具保持器16可以是被構造成保持切割工具18的套筒狀結構。具體地，工具保持器16可固定切割工具18的柄部50，使得切割工具18可被應用于切割表面?？梢韵氲?，工具保持器16可由任何合適的材料構成，例如像硬化鋼、碳化鎢、金剛石或者其任意組合。工具保持器16可具有大體上圓柱形、矩形或任何其他合適的形狀。工具保持器16可包括內部通道26。工具保持器16還可包括工具接收端28。工具接收端28可被構造成接收切割工具18。可以想到，工具接收端28可具有截頭錐形的大致形狀，并且工具接收端28的外表面可略微凹入或者可以是平的。工具保持器16還可具有凸緣30和軸32。軸32可以漸細并被構造成通過基部塊14的開口 22和通道23可滑動地接收。具體地，軸32可具有截頭錐形的形狀。可以想到，軸32可借助干涉配合固定在基部塊14中。軸32可另外或替代地包括軸32的終端部分附 近的孔34?？?4可被構造成接收銷構件36以將工具保持器16固定在基部塊14中。工具保持器16可包括環(huán)形凹部38。接近孔40可位于環(huán)形凹部38中或附近。接近孔40可被構造成允許切割工具提取器(未顯示)接近和釋放切割工具18。接近孔40的位置可另外或替代地提供希望的弱部點，在該點處，工具保持器16可在過度負荷情況下失效。切割工具18可以是能夠切割的任何工具。切割工具18可包括末端46、中間部分48和柄部50。末端46可具有大致錐形的形狀。末端46可由金剛石、碳化鎢或者任何其他合適的材料構成。末端46可固定到中間部分48。中間部分48可由硬化鋼、碳化鎢或者任何其他合適的材料構成。柄部50可被構造成通過工具保持器16接收和固定。柄部50可通過干涉配合或者通過例如彈簧、銷子或者本領域已知的任何其他固定機構的固定機構固定。參照圖3所示的實施方式的切割器組件12，工具15可包括作為單個不可分離和/或一體部件的切割工具18和工具保持器16。在所有其他方面，該實施方式可與本文公開的其他實施方式類似。如在圖3中看到的，當工具15位于基部塊14中時，凸緣30的下表面42的至少一部分可與基部塊14鄰近?？梢韵氲剑ぞ?5可限定縱向軸線Α2。在工具15、以及特別是軸32插入基部塊14的開口 22中時，軸線Al和軸線Α2可對準，使得軸線平行和/或重合。軸32可進入開口 22，直到工具15的下表面42的一部分在基部塊14的上表面20的略微上方。換句話說，當工具15固定在基部塊14內時，下表面42可保留在基部塊14上方，使得在下表面42的所有位置處都在上表面20和下表面42之間保留至少一些豎直空間。該豎直空間可至少為1mm。在替代的構造中，軸32可進入開口 22，直到工具15的下表面42的一部分鄰接基部塊14的上表面20。工具15的下表面42可基本是平的并限定與軸線A2大體垂直的平面?？梢韵氲?，凸緣30的外邊緣可具有斜面44以由于凸緣30和上表面20之間的任何接觸而分布負荷。當工具15接收在基部塊14內時，工具15的下表面42和基部塊14的上表面20可形成空間51。空間51可基本是楔形形狀(例如，楔形可通過角度β限定)?？梢韵氲剑臻g51可存在于工具15的每個橫向側上。
如圖4所示，基部塊14可包括一個或多個鍵52以允許工具15在基部塊14內對準。鍵52可限制工具15圍繞軸線Al的轉動。鍵52可以與基部塊14 一體形成或者可借助焊接、機械緊固件或者任何其他合適的方法附接到基部塊14。鍵52可具有被構造成鄰接工具15的表面特征54的至少一個表面。鍵52的后和/或頂表面53可被圓化以防止工具15和基部塊14切過材料時鍵52掛住物體。鍵52可以位于基部塊14的上表面20上?？梢韵氲?，鍵52可替代或另外位于通道23中或者位于基部塊14上的任何其他合適位置。當鍵52位于上表面20上時，表面特征54可位于凸緣30的外圍上。當鍵52位于通道23中時，表面特征54可位于軸32上。工具15可包括多個表面特征54以允許工具15以若干不同的取向定位。例如，如圖4所不,工具15可包括第一表面特征56和與第一表面特征56偏離180度的第二表面特征58。如圖5所示，工具15還可包括彼此偏離120度的第一表面特征56、第二表面特征58和第三表面特征59?？梢韵氲?，工具15可具有另外的表面特征54。 如圖6-9所示，表面特征54可包括若干不同的幾何形狀。如圖6所示，表面特征54可包括彎曲表面60。彎曲表面60可具有單個彎曲突出部或者可具有多個彎曲突出部。如圖7所示，表面特征54可包括有凹口或者鋸齒狀表面62。如圖8所示，表面特征54可包括矩形突出部64。如圖9所示，表面特征54可包括平表面66?？梢韵氲?每個表面60、62、64和66可與鍵52上的相應表面匹配。具體地,如圖6所示，鍵52可包括彎曲凹部74。如圖7所示，鍵52可包括有凹口或者鋸齒狀表面76。如圖8所示，鍵52可包括矩形凹部78。同樣，如圖9所示，鍵52可包括平表面80。圖10示出了已經在使用過程被不均勻磨損的工具15。這種不均勻磨損會部分因為工具15的一些表面暴露于比工具15的其他表面更加嚴酷的磨損條件而發(fā)生。改變的條件會將工具15的第一表面70磨損到其中第一表面70基本失去效能的程度，而工具15的第二表面72仍具有有用壽命。也可以想到，工具15上的磨損可由于末端46和中間部分48的構建中使用不同材料而在這兩者之間變得不均勻。圖10-13示出了移除和轉動定位在基部塊14中的工具15的方法。為了移除工具15，可將移除工具68插入空間51。移除工具68可包括具有兩個楔形突出部的叉。移除工具68還可包括連接到叉的桿。如圖11所示，移除工具68可樞轉以將工具撬成相對于基部塊14自由。換句話說，向移除工具68施加傳遞到工具15和基部塊14的力，從而引起工具15從基部塊14軸向移開。可以想到，移除工具68可通過使用者手動施加到切割器組件12或者通過機器自動施加到切割器組件12。如圖12所示，在工具15至少部分從基部塊14移除后，工具15可圍繞軸線Al轉動。具體地，工具15可圍繞軸線Al轉動180度。如圖13所示，在轉動后，工具15可以可滑動地更換和固定在基部塊14中。在更換時，鍵52可再次接合表面特征54，由此將工具15固定在基部塊14內。圍繞軸線Al轉動工具15和更換工具15可暴露不同表面(例如第二表面72)至更嚴酷的磨損條件?？梢韵氲剑ぞ?5可根據磨損條件和工具15的構造轉動不同的量。例如，如圖5所示，包括三個表面特征54的實施方式可允許工具15移除、轉動120度和更換，由此延長工具15的使用壽命。給定工具15的移除、轉動和更換過程可根據需要由切割鼓10的操作者重復，直到工具15需要更換。圖14-17示出了移除和轉動位于基部塊14中的工具15的一種替代方法。如圖14和15所示，移除工具68可插入空間51并沿與軸線Al橫向的方向前進，以迫使工具15相對于基部塊14自由。如圖17所示，在工具15已經移除后，工具15可圍繞軸線Al轉動。圖18示出了工具15被可滑動地更換和固定到基部塊14中。在更換時，鍵52可再次接合表面特征54，由此將工具15固定到基部塊14內。還可以想到，可以使用另外或替代的移除工具68和移除方法。圖18不出了工具15的另一種替代實施方式。在該實施方式中，基部塊14的上表面20可以基本垂直于軸線A2。另外，在圖18的實施方式中，凸緣30的下表面82可以基本是V形?？梢韵氲?，V形表面82可位于工具15的每個橫向側上(圖18中僅示出了一側)。V形表面82的第一側84可允許楔形移除工具68沿與軸線Al橫向的方向插入以 迫使工具15相對于基部塊14自由。如果工具15圍繞軸線A2轉動180度，則V形表面82的第二側86也允許楔形移除工具68插入以將工具15從基部塊14移除。因此，V形表面82可允許定位在基部塊14中的工具15的移除和轉動。工業(yè)實用性所公開的切割器組件能夠應用于任何切割裝置。所公開的切割器組件也可允許工具被構造在基部塊內的若干不同角取向處。所公開的切割器組件還提供工具的容易移除?？梢韵氲剑_的切割器組件，具體是基部塊和工具的構造，可允許給定工具的轉動和再使用，由此提供改善的使用壽命。由于可以比移除現有工具并利用新的工具更換它更快速地完成現有工具的移除和轉動，因此還增加了生產率。本領域技術人員將會明白，可以對所公開的切割器組件進行各種修改和變型。通過考慮所公開的切割器組件的說明書和實踐，其他實施方式對于本領域技術人員來說是清楚的。說明書和例子意欲被認為僅是示例性的，真正的范圍由權利要求書指明。
權利要求
1.一種用于切割鼓(10)的基部塊(14),包括 第一端，該第一端包括 能夠接收工具(15)的開口(22)； 環(huán)繞所述開口的平表面(20)； 第二端，該第二端能夠鄰接所述切割鼓；以及 內部通道(23)，其開始于所述開口并能夠接收所述工具，所述通道限定縱向軸線(Al)，該軸線與所述平表面的垂直方向以銳角(β)偏離。
2.根據權利要求I所述的基部塊，還包括位于所述平表面上的鍵(52)。
3.根據權利要求2所述的基部塊，其中，所述鍵具有能夠鄰接工具的表面(54)以防止所述工具圍繞所述軸線轉動的至少一個表面。
4.根據權利要求3所述的基部塊，其中，所述鍵的所述至少一個表面具有能夠匹配所述工具的一個或多個突出部的一個或多個凹入表面。
5.一種更換位于切割鼓(10)的基部塊(14)中的工具(15)的方法，包括 將移除裝置(68)插入所述基部塊和所述工具之間的空間(51)中，所述空間位于所述基部塊的上表面(20)和所述工具的下表面(42)之間，其中，所述工具的下表面和所述基部塊的上表面形成銳角(β); 通過向所述移除裝置施加力至少部分將所述工具從所述基部塊移除； 使所述工具圍繞其縱向軸線轉動一角度； 在所述轉動角度下更換所述基部塊中的所述工具。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述上表面和所述下表面是平的，并且所述下表面位于所述工具的凸緣(30)上。
7.根據權利要求5所述的方法，其中，所述基部塊包括鍵(52)，所述工具包括能夠匹配所述鍵以防止所述工具轉動的第一表面特征(56)。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述工具包括第二表面特征(58)，所述方法還包括 在所述工具的第一構造中將所述第一表面特征與所述鍵匹配；和 在所述工具的第二構造中將所述第二表面特征與所述鍵匹配。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，至少部分移除、轉動和更換所述工具的步驟將所述工具從所述第一構造改變?yōu)榈诙嬙臁?br> 10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述轉動角度是180度。
全文摘要
公開一種用于切割鼓的基部塊。該基部塊可具有第一端。第一端可具有能夠接收工具的開口。第一端還可具有環(huán)繞開口的平表面?；繅K可具有能夠鄰接切割鼓的第二端?；繅K還可具有開始于所述開口并能夠接收工具的內部通道。該通道可限定與平表面的垂直方向偏離一銳角的縱向軸線。
文檔編號E21C25/16GK102971492SQ201180032724
公開日2013年3月13日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者G·H·杜拜, K·W·音加爾, R·S·克斯勒 申請人:卡特彼勒路面機械公司