具有用于取出断裂的刀头的开口的刀头保持系统制作方法

迈克尔·L·奥尼尔

2012年7月18日

2012年1月11日

2011年1月11日

乔伊·姆·特拉华公司

B02C23/00GK102587266SQ20121000681

刀头 断裂 取出 开口 用于 具有

1.一种切削刀具组件，包括刀头保持器，所述刀头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间的大体平坦的安装表面，所述向前部分限定具有相对于所述安装表面倾斜的轴线的前孔，且所述向后部分限定通向所述前孔的后孔；以及切削刀头，所述切削刀头安装在所述前孔中，且包括能够穿过所述刀头保持器的向后部分的后孔出入的后端2.根据权利要求I所述的切削刀具组件，其中所述切削刀具组件包括安装在所述刀头保持器的所述前孔中的刀头套筒，所述刀头套筒限定接收所述切削刀头的刀头孔3.根据权利要求2所述的切削刀具组件，其中所述刀头孔具有与所述前孔的轴线同轴的轴线4.根据权利要求I所述的切削刀具组件，其中所述切削刀头包括具有外径的杆部，并且其中所述后孔具有比所述外径大的内部尺寸，以允许断裂的切削刀头的杆部穿过所述后孔5.根据权利要求I所述的切削刀具组件，其中所述后孔具有圆形横截面6 根据权利要求I所述的切削刀具组件，其中所述后孔具有椭圆形横截面7.根据权利要求I所述的切削刀具组件，其中所述后孔具有与所述前孔的轴线同轴的轴线8.根据权利要求I所述的切削刀具组件，其中所述向后部分还包括邻近所述安装表面的倾斜表面，并且其中所述后孔从所述倾斜表面延伸到所述刀头保持器中9.根据权利要求I所述的切削刀具组件，还包括切削滚筒、在所述切削滚筒上的安装块，并且其中所述刀头保持器连接到所述安装块10.根据权利要求I所述的切削刀具组件，其中所述刀头保持器包括流体通路和在所述向后部分中用于接纳流体喷射喷嘴的喷嘴插口，所述喷嘴插口与所述流体通路连通11.根据权利要求10所述的切削刀具组件，其中所述流体通路不与所述后孔连通12.根据权利要求I所述的切削刀具组件，其中所述刀头保持器限定在所述前孔和所述后孔之间的中央开口，使得所述切削刀头的后端暴露于所述刀头保持器的侧部13.一种切削刀具组件，包括刀头保持器，所述刀头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间的大体平坦的安装表面，所述向前部分限定具有相对于所述安装表面倾斜的轴线的前孔，且所述向后部分具有邻近所述安装部分的倾斜表面并从所述倾斜表面限定后孔，所述后孔具有内部尺寸且通向所述前孔；以及切削刀头，所述切削刀头安装在所述前孔中，且包括具有外径的杆部和能够穿过所述刀头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内部尺寸比所述切削刀头的外径大，以允许断裂的切削刀头的杆部穿过所述后孔以便取出14.根据权利要求13所述的切削刀具组件，其中所述切削刀头包括安装在所述刀头保持器的所述前孔中的刀头套筒，所述刀头套筒限定接收所述切削刀头的刀头孔15.根据权利要求14所述的切削刀具组件，其中所述刀头孔具有与所述前孔的轴线同轴的轴线16.根据权利要求13所述的切削刀具组件，其中所述后孔具有圆形横截面17.根据权利要求13所述的切削刀具组件，其中所述后孔具有椭圆形横截面18.根据权利要求13所述的切削刀具组件，其中所述后孔具有与所述前孔的轴线同轴的轴线19.根据权利要求13所述的切削刀具组件，其中所述刀头保持器还包括顶部，该顶部包括与喷射喷嘴和喷嘴插口连接的通道

本发明涉及采矿和建筑切削刀头保持器更具体地，本发明的实施方式涉及用于将切削刀头以可移除的方式安装在切削刀具上的刀头保持器组件

在详细解释本发明的一个实施方式之前，应理解，本发明的应用不限于以下说明书阐述或附图中所示的部件的布置和结构的细节本发明能够有其他实施方式且能够以各种方式实践或实施而且，应理解，此处使用的短语和术语是用于说明的目的且不应认为是限制性的如此处使用的，“包括”、“包含”或“具有”及其变化形式的使用意指包含此后所列的项和其等价形式以及额外的项如此处使用的，“由……组成”及其变化形式的使用意指仅包含此后所列的项及其等价形式而且，应理解，诸如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“向上”和“向下”等术语是方便的词汇且不应解释为限制的术语除非另外指定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变化形式被宽泛地使用且包含直接安装、连接、 支撑和联接以及间接安装、连接、支撑和联接两者此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械连接或联接图1-3示出传统的刀头保持系统的示例这些刀头保持系统一般包括通常焊接到切削滚筒的刀头保持器主体和保持在刀头保持器主体中的切削刀头在使用中，这些系统的切削刀头有时断裂且切削刀头的圆柱杆部被卡在刀头保持器中或如果使用了刀头套筒的话被卡在刀头套筒中卡住和/或断裂的刀头必须被向前驱动以取出，但是由于刀头保持器主体的目前结构以及刀头保持器的下后部的轴线和切削刀头之间的角度(比如，在现有刀头保持系统中50°的角度)，接近刀头的后部非常受限图4示出根据本发明的实施方式的切削刀具组件110所示的切削刀具组件110 适合于与旋转切削滚筒114接合并且还自动地被旋转滚筒114驱动为了说明，在图4中， 切削刀具组件110的前端144被认为是接收切削刀头112的部分，而切削刀具组件110的后端148与前端相反，且包括两个开口(在下面更详细地描述)因此，此处对“向前方向” 的参考指的是切削刀头112的刀头顶端的切削方向图4和5示出切削刀具组件110的一般部件组件110包括刀头保持器主体111， 刀头保持器主体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间的大体平坦的安装表面136在所示的实施方式中，刀头保持器主体111经由安装块或基座 132而与旋转滚筒114(例如，图4)连接具体地，刀头保持器111通过将刀头保持器的安装表面136焊接到基座而安装到基座132此外，基座132也通过焊接而安装到切削滚筒 114上刀头保持器111附接到基座132和旋转滚筒114的其他类型也是可能的在其他实施方式中，刀头保持器111直接附接到旋转滚筒114刀头保持器的向前部分144限定包括前端129和后端130的向上敞开的前孔128 在一个实施方式中，切削刀头112安装在定位于前孔128中的刀头套筒125内在可选的实施方式中，切削刀头112直接安装在刀头保持器主体的前孔128中前孔128具有相对于安装表面倾斜的轴线而且，前孔128与切削刀头112同轴因而，前孔128适合于接纳刀头套筒125使得刀头顶端124在向前方向延伸在某些实施方式中，刀头套筒125通过压配合而保持在刀头保持器主体111中压配合可以是单一直径的或多直径的在其他实施方式中，刀头套筒125通过保持环、销或任何其他合适的附接机构而保持在刀头保持器主体111中组件110的切削刀头112包括刀头顶端124在某些实施方式中，组件110还包括刀头套筒构件125刀头套筒125包括适合于接纳刀头112的环形肩部126和延伸穿过刀头套筒125的孔穴或刀头孔127(在图7中最佳显示)在其他实施方式中，可以采用无套筒的刀头组件(未显示)例如，在切削刀头包括具有较大直径的杆的情况下采用了无套筒刀头组件在这些实施方式中，切削刀头111直接安装在刀头保持器主体的前孔128 中在其他实施方式中，具有较大直径的切削刀头112也可以附接到具有套筒的刀头保持器，其中套筒125的孔穴127通常较陡以便牢固地接收刀头112存在用于将切削刀头112 附接和支撑到套筒125和刀头保持器主体111的各种系统和方法这些系统和方法中的一些在公开于1992年2月18日的美国专利5，088，787 (其在此通过引用并入)中进行了描述套筒125的环形肩部126调整到附接到向前部分144的顶表面使得套筒的孔穴 127与前孔128和刀头轴线135同轴对准孔穴127以可释放的方式接纳和接合切削刀头 112的至少可旋转的部分(比如，刀头杆)刀头112的杆部略小于孔穴127杆部插入孔穴127中且通过保持环或其他合适的连接来保持杆可围绕中央轴线135旋转以便避免切削刀头112的顶端124的不均匀磨损在切削刀头组件不包括套筒的实施方式中，前孔128 与切削刀头112同轴因而，在这些实施方式中，向前部分144的前孔128被构造成附接并直接地接收切削刀头112刀头保持器主体在前孔128和后孔150之间限定中央开口 156使得切削刀头的后端露出于刀头保持器的侧部套筒125从向前部分114的顶表面(S卩，套筒的肩部)延伸到前孔128的后端130并进入中央开口 156中央开口 156有助于套筒125和切削刀头112 的取出更具体地，刀头保持器主体111包括整体结构，其中中央开口 156左右地穿过刀头保持器111的中央部分形成，如图4和5所示因而，中央开口 156形成刀头保持器111的从向后部分148的顶部延伸到向前部分144的顶部的顶部桥部在某些实施方式中，刀头 112的后部延伸到中央开口 156在其他实施方式，刀头112的后部不延伸到中央开口 156 内在这些实施方式中，刀头112的后部通过各种保持机构而保持在孔穴127或前孔128 中刀头保持器主体111的向后部分148包括从向后部分148的表面延伸到中央开口 156的后孔150在一个实施方式中，孔150通向前孔128而且，后孔150具有与前孔的轴线同轴的轴线另外，当切削刀具组件110包括套筒时，后孔150与套筒的孔穴127对准且同轴后孔150可具有不同的尺寸和形状在一个实施方式中(图4)，后孔包括以相对于彼此成角度地定位的两个“U”形半部，该角度由向后部分148的边缘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，刀头保持器非常靠近彼此地定位在切削滚筒114上，因此难以取出断裂的刀头 因而，所提出的后孔150的设计增加刀头保持器的接近和取出区域且允许从刀头保持器主体非常容易地取出断裂的切削刀头向后部分148的下部是倾斜的且邻近安装表面136在某些实施方式中，后孔150 从向后部分的倾斜表面延伸到刀头保持器内刀头保持器主体111的该设计提供用于产生大于切削刀头112的杆部的后孔150的空间另外，后孔150在竖直方向成长形是有利的 例如，在某些实施方式中，后孔150可具有圆形横截面或椭圆形横截面(图5)这将允许刀头112被向上或横向地“摇动”以有助于取出刀头或清洁障碍物，比如定位在后面的另一刀头保持器主体在可选择的实施方式中，刀头保持器主体设计成不具有中央开口 156在这些实施方式中，后孔150从向后部分148的后表面延伸到向前部分144的前孔128或孔穴 127在一个实施方式中，后孔150具有比切削刀头112的杆部的外径大的内尺寸这允许断裂的刀头112或刀头的一部分通过后孔150而被从刀头保持器主体111的向前部分 144驱动可选择地，切削刀头112或刀头的一部分可通过后孔150从向后部分148朝向前部分144中的开口驱动因而，切削刀头112的至少一部分可在任何方向穿过后孔150 在这方面，后孔150被构造成辅助使用者从刀头保持器主体111取出断裂的刀头然后通过将新的切削刀头112安装到刀头保持器主体111来更换断裂的刀头如图4和5所示，向后部分148的长形下部是倾斜的或向下成角度的且与前孔128 和刀头孔127同轴在传统的刀头保持器组件(图1-3)中，向后部分148的下部以相对于切削刀头轴线135成50°的角度与基座接界向后部分148的这些传统设计防止在刀头保持器的向后部分中提供与后孔150相似的任何类型的开口这样的后孔150不能设置在传统的刀头保持器组件中，这是因为后孔将与连接刀头保持器主体和基座的焊缝相交并使其弱化相反，刀头保持器主体111的向后部分148的下部以相对于刀头轴线135较小的角度(例如，35°的角度)与基座接界刀头保持器主体111的该改进的结构允许以上述方式利用后孔150在其他实施方式中，后孔150具有不会允许切削刀头112穿过后孔150的较小的尺寸在这些实施方式中，冲孔设备(比如，凿子)可被插入并穿过后孔150以在从后向前的方向驱动切削刀头112在后孔150的尺寸大到足够允许断裂的刀头112被从向前部分144驱动通过后孔150的实施方式中，冲孔设备也可穿过后孔150插入且用于取出刀头 112在一个实施方式中，向后部分148或向后部分的部分被加厚以在取出断裂的刀头时提供支撑和杠杆作用刀头保持器通常包括用于在操作期间控制刀头保持器组件的灰尘和点火的流体 (比如，水)喷射喷嘴如图4-7所示，刀头保持器主体111的向后部分148还包括用于接纳喷射喷嘴162的喷嘴插口 160一般而言，水喷射喷嘴162被装配到喷嘴插口 160内且从刀头保持器主体中的流体通路供应水如图7-8所示，刀头保持器的顶部包括与喷射喷嘴 162且因此与喷嘴插口 160连接的通道163喷射喷嘴162在刀头顶端124的方向喷射水 (图7)喷嘴插口 160允许容易接近喷射喷嘴162和通道163在可选择的实施方式中，喷射喷嘴162可在不同的方向喷射水如图6进一步显示的，喷射喷嘴160连接到允许进入的水进入和/或离开刀头保持器主体111的流体通路这些通路能够在刀头保持器主体的模制期间(例如，通过使用熔模铸造工艺)来产生或能够在后来的时间钻出(例如，当刀头保持器主体通过锻造产生时)在一个实施方式中，喷嘴插口 160与第一内水通路165连通第一内水通路165在相对于向后部分148的竖直轴线略成角度的方向钻出，水通路165向内且向上倾斜以与喷嘴插口 160相交当刀头保持器主体111附接到安装块132时，第一内水通路165的底端或开口 166被闭合(例如，焊接)且不能穿过水刀头保持器主体还包括第二内水通路170该第二内水通路以开始于刀头保持器的安装表面136且向外成角度的角度钻出第二内水通路170与第一内水通路165相交并连通在某些实施方式中，供应到喷射喷嘴162的水穿过第二水通路170的开口 171进入刀头保持器主体在这些实施方式中，开口 171与安装块132中的开口(未显示)对准因而，当刀头保持器主体111附接到安装块132或旋转切削滚筒时，第二内水通路170自由地使水通过水通路165在图6所示的实施方式中，第一内水通路165和第二内水通路170不与后孔150 或中央开口 156相交在可选择的实施方式中，切削刀具组件可包括不同地定位的内水通路例如，切削刀具组件可只包括组合第一内水通路165的上部和第二内通路170的一个通路(即，取消第一内水通路165的下部)在其他实施方式中，内水通路可与后孔150相交且连通切削刀具组件110不包括任何内水通路也是可能的本发明的各种特征和优点在所附权利要求中阐述