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用于液壓錘的拉桿連接的制作方法

文檔序號:11648730閱讀:273來源:國知局
用于液壓錘的拉桿連接的制造方法與工藝

本發明涉及液壓錘,例如由挖掘機械等所用的液壓錘。具體地,本發明涉及拉桿,其使用某種緊固連接將液壓錘單元的組件保持在一起。



背景技術:

用于液壓錘的許多傳統拉桿設計使用平坦的接觸面,需要在所保持的部件上加工相當大的孔口平面。孔口平面的孔口平面精確平坦度和垂直性影響螺栓接合的完整性。如果孔口平面沒有被適當加工,則可能導致拉桿的角度失準。

傳統的拉桿設計由于扭矩端,更具體地是凸緣的大得多的直徑,而可能是制造昂貴的。例如,機加工的拉桿需要更大直徑的棒料,由于大比例的材料從棒料中去除,造成較高的成本。此外,大的孔口平面或者凸緣要求經常顯示為針對3d打印的困難特征,因為該特征是需要下方支撐的懸掛。在打印之后必須除去支撐材料以及基底,并且在金屬部件的情況下,支撐材料必須被加工掉,增加了成本。

美國專利no.4,137,816公開了一種膨脹銷釘,其被引入到鉆孔中并且其具有套筒,膨脹主體可被移動到套筒中以使其膨脹,連接到膨脹主體的拉桿和拉桿上的端部支撐件用于向銷釘組件施加扭矩。扭矩被施加到銷釘的端部支撐件,即,螺栓頭或螺母上的工作表面,并且拉桿將膨脹主體牽拉到套筒中,使套筒擴展成與鉆孔的表面錨定接觸。膨脹主體可以具有截頭圓錐形表面,其接合套筒并將套筒擴展開,從而在膨脹銷釘的上端和下端之間建立連接。這種連接僅僅依靠摩擦力來保持連接的抓力。

因此,需要開發一種用于液壓錘等的改進的拉桿連接,其更易于制造并且提供比先前設計的更堅固的連接。



技術實現要素:

提供一種用于與電動錘組件一起使用的拉桿,其包括主體,該主體限定第一端和第二端、從第一端延伸至第二端的縱向軸線以及支承表面,其中第一端配置為扭矩端,第二端配置為緊固連接端,支承表面沿著縱向軸線定位成靠近扭矩端,并且該支承表面限定表面的切線,該切線與縱向軸線形成傾斜角。

提供一種電動錘組件,其包括限定多個拉桿孔的下頭部,限定多個拉桿孔的上頭部,其中下頭部和上頭部的孔限定縱向軸線。該組件進一步包括多個拉桿,其中至少一個拉桿包括扭矩端和定位在扭矩端附近的支承表面,并且上頭部限定至少一個支承表面,該至少一個支承表面與拉桿的支承表面部分地互補成形,用于與其接合,其中上頭部或拉桿的支承表面中的至少一個限定表面的切線,該切線與孔的縱向軸線形成傾斜角。上頭部或拉桿的支承表面中的至少一個可以關于孔的縱向軸線軸對稱。

附圖說明

附圖,其并入本說明書中并構成說明書的一部分,其中示出了本發明的若干實施例,并與說明書一起用于解釋本發明的原理。在附圖中,

圖1是使用液壓錘的挖掘機的正視圖。

圖2是從機器中分離地顯示的圖1的機器的液壓錘和桿的一部分的透視圖。

圖3是圖2的液壓錘組件的透視圖,其中外殼的一部分被去除,更清楚地示出了將組件保持在一起的拉桿。

圖4是根據本發明的實施例的液壓缸的頭部的透視圖,其中頭部的一部分被剖切,顯示了改進的拉桿連接。

圖5是根據本發明的第二實施例的拉桿的透視圖。

具體實施方式

現在將詳細參考本發明的實施例,在附圖中示出了其實例。盡可能地,在整個附圖中使用相同的附圖標記來指代相同或相似的部件。在一些情況下,附圖標記將示出在本說明書中,并且附圖將示出附圖標記,后面跟著字母,例如100a、100b等。應當理解,緊接在附圖標記之后的字母的使用表示這些特征類似地成形并且具有相似的功能,通常是幾何形狀關于對稱平面鏡像的情況。為了便于在本說明書中解釋,字母通常不包括在本文中,而是可以在附圖中示出,以指示在本書面說明書內討論的特征的重復。

雖然在下文中將特別提及液壓錘組件,但是應當理解,本文所討論的任何實施例可以與任何類型的電動錘組件一起使用,包括機械供電的,電力驅動的等電動錘組件。

首先參考圖1,示出了用于從建設工地挖掘和移除巖石和土壤的一類挖掘機100。挖掘機100可以包括駕駛室主體102,其包含操作員站,發動機和操作控制(未示出)。機器100可由履帶104支撐并可在履帶104上移動。可延伸的懸臂106可以活動地錨定于駕駛室本體102,并且活動連接桿108,有時也被稱為提升臂,可以固定于懸臂106上并且被支撐用于在懸臂106上移動。挖掘機100可以包括如圖所示的液壓錘110,或者可替代地,可以在桿108的操作端112處結合另一種工具。液壓缸致動器114可用于相對于懸臂106移動桿108,并相對于桿108移動液壓錘110。

現在亦參考圖2,液壓錘組件110可以固定于桿108的操作端112。液壓錘組件110可以包括上部116以及下面的所謂的前頭部122,該上部116包括下面在圖3中示出的功率單元118,前頭部122固定于功率單元118。具有上端(未示出)的錘擊工具120可以被保留在前頭部122內。錘擊工具120可適于以足夠破壞例如巖石的強度產生循環振動運動。液壓錘組件110的功能部件,包括錘擊工具120,可以由鍛造的或其他硬化金屬構成,例如精煉鋼,以確保適當的強度,但是其他合適的材料,例如用于錘擊工具120的可操作部的金剛石鉆頭,可以在本發明的范圍內使用。

現在還參考圖3,液壓錘組件110被單獨地示出,即從桿108拆下并且其外殼蓋被移除,以露出暴露的功率單元118,以及多個拉桿124,這些拉桿圍繞包含套筒結構126的圓柱形活塞周向地設置。套筒結構126可以包含適于驅動錘擊工具120的活塞(未示出)。因此,功率單元118可以有效地利用合適的工作流體,例如液壓和/或氣動流體,以抵靠錘擊工具120的上端(未示出)往復地沖擊活塞。還可以理解的是,多個拉桿124可以在液壓錘組件110內可能經受的急劇的沖擊載荷下有效地將功率單元118和前頭部122保持或保留在一起。

下前頭部122可以限定實際的前頭部128,其可以用作結構外殼以支撐錘擊工具120(在圖3中僅部分地示出)的上端(未示出)。每個拉桿124的上端130可以被固定于功率單元118的上部結構或上端132。每個拉桿124可具有帶螺紋的下端(未示出),其向下延伸穿過前頭部122內的垂直走向的孔或拉桿孔134。拉桿孔134限定安裝的拉桿124的縱向軸線。每個拉桿124可以適于通過螺紋固定于拉桿螺母136。

現在參照圖4,示出了用于液壓組件400的改進的拉桿連接的實例。液壓錘組件400包括下頭部和上頭部402,下頭部限定多個拉桿孔(圖4中未示出,但返回參照圖3將能理解其存在),上頭部402限定多個拉桿孔桿孔404。下頭部和上頭部的孔的每一個限定縱向軸線406、418。一對孔,下頭部和上頭部402各一個對齊,使得它們的縱向軸線406、418共同延伸。這些孔位于上頭部402和下頭部的每個角上。在圖4中僅示出了三個這樣的孔404,可知第四孔相對于孔404以及在最前部示出的相關聯的拉桿408的描述存在。功率單元118,其包括用于上下移動工作工具的液壓機構,位于組件400內(這里未示出,但返回參考圖3應當理解其存在)。

設置了多個拉桿408,盡管為了簡單起見,在圖4中僅示出了一個。至少一個拉桿408包括扭矩端410和定位在扭矩端410附近的支承表面414。上頭部402限定至少一個支承表面412,該支承表面412與拉桿408的支承表面414至少部分地互補成形,用于與其接合。如圖所示,兩個支承表面412、414彼此完全互補成形,并且限定切線416,該切線與孔404的縱向軸線406和拉桿408的縱向軸線418形成傾斜角,對于該實施例,縱向軸線406與縱向軸線418基本上彼此共同延伸。因為表面412、414是圓錐形的,所以它們的切線416與表面412、414自身共同延伸。當使用其他表面,例如徑向,球形或其它軸對稱表面時,情況可能不是這樣。

在一些實施例中,上頭部402或拉桿408的支承表面412、414中的至少一個限定表面412、414的切線416,其與孔的縱向軸線406形成傾斜角α,并且在上頭部402或拉桿408的支承表面412、414中的至少一個關于孔404的縱向軸線406軸對稱,而另一個可以不是。例如,孔404的周邊420可以具有靠近與拉桿408的圓錐形表面相切的傾斜表面的正方形形狀,反之亦然。

對于該實施例,上頭部402和拉桿408的支承表面412、414都與孔404的縱向軸線形成傾斜角α,并且關于縱向軸線406軸對稱。

對于圖4所示的實施例,可以想到每個拉桿408都類似地構造,并且上頭部402的每個孔404都定位在互補成形的支承表面412附近,以接合拉桿408的相應的支承表面414。具體地,支承表面412從孔404的周邊420沿著孔404的縱向軸線406延伸。

拉桿408的上端配置為用作扭矩端410,并且包括與標準化的扳手構造配合的標準化的六角形形狀。也可以使用其它形狀,例如方孔螺釘頭用扳手形狀、內梅花頭螺釘扳手形狀等。

圖4和圖5示出了拉桿408,為了便于說明,其具有沿著縱向軸線418截短的長度。應當理解的是其可以長得多。拉桿408還限定與扭矩端410相對的第二端422,以及在扭矩端410和第二端422之間延伸的縱向軸線418。第二端422可以根據需要包括緊固連接422,例如螺紋或開口環槽等。拉桿408還包括沿縱向軸線418定位在扭矩端410和第二端422之間的柄部428。如圖所示,柄部428沿著縱向方向418比螺紋部422短,但是在其他實施例中,柄部428沿著縱向軸線418比第二螺紋端部422長。

現在參考圖4和圖5,公開了本發明的拉桿408的兩個實施例。拉桿408包括主體409,主體409限定第一端410、第二端422、從第一端410延伸到第二端422的縱向軸線418以及支承平面414,其中第一端410配置為扭矩端410,第二端422配置為緊固連接端422,支承表面414沿著縱向軸線418定位成靠近扭矩端410,并且限定表面的切線416,該切線與縱軸418形成傾斜角α。沿著縱向軸線418在中間點424取得的角α大約為30度。然而,這可以根據應用而變化。

扭矩端410可以包括多面的周邊426。這可以由如圖4和5所示的突起或凹部限定。支承表面414沿著縱向軸線418定位在第一端410和第二端422之間,其中第一端410配置為扭矩端410,第二端422配置為緊固連接端422。在一些實施例中,扭矩端410的多面的表面426可以位于比支承表面414低的位置,例如在凹部中。

如圖4和圖5所示,支承表面414分別是圓錐形和球形表面,并且它們關于縱向軸線418是軸對稱的。柄部428沿著縱向軸線418定位在第一端410和第二端422之間。凸緣部430沿著縱向軸線418被直接定位在扭矩端410和支承表面414之間。支承表面414限定靠近凸緣430的周邊,并且凸緣430限定側表面432,該側表面432沿著縱向軸線418從支承表面414的周邊434延伸。該空間關系在其他實施例中可以變化。扭矩端410限定多邊形的周邊426,該多邊形的周邊426從凸緣430的側表面432朝向縱向軸線418偏移o。

工業實用性

在本發明的一些實施例中,對于扭矩端使用圓錐形、球形或其他軸對稱形狀意味著在保持的部件上不再需要平坦的孔口平面。此外,錐形座通過減小所需的棒料直徑來降低加工成本。在其他的實施例中,通過消除側向和角度失準以及提供更好的接觸表面來提供螺栓連接的改進。此外,圓錐形或球形表面也可以設計成在3d打印配置中是自支承的,消除對建造支撐結構及其隨后移除的需求。

對于該實施例,支承表面與拉桿本身的主體一體形成,然而,可以設想,在其他實施例中,支承表面可以合并到圍繞拉桿的軸的單獨的螺母構件中。在拉桿具有用于向下推動包括支承表面的螺母構件的整體式凸緣的實施例中,螺母的內孔可以沒有任何螺紋,并且可以依靠在拉桿的軸的光滑部上。在其他實施例中,螺母構件的內部孔可以是內螺紋,用于接合設置在拉桿的軸上的外螺紋。

使用所討論的設備的實施例,旋轉拉桿使得螺紋端緊固在螺母上,向下拉動拉桿直到其支承表面接觸上頭部的支承表面。由于這些表面配置為提供引入,因此發生拉桿的適當對齊并實現更好的接觸。

對于本領域技術人員顯而易見的是,在不脫離本發明的范圍或精神的情況下,可以對本文所討論的裝置和組裝方法的實施例進行各種修改和變型。考慮本文所公開的各種實施例的說明和實踐,本發明的其他實施例對于本領域技術人員來說是顯而易見的。例如,一些設備可以被構造并且使用為與本文所描述的不同,并且任何方法的某些步驟可以被省略,以不同于已經具體提到的順序執行,或者在一些情況下同時執行或者在子步驟中執行。此外,可以對各種實施例的某些方面或特征進行變化或修改以創建進一步的實施例,并且可以將各種實施例的特征和方面添加到或替代其他實施例的其他特征或方面,以便提供其他實施例。

因此,說明書和實例旨在僅被認為是示例性的,本發明的真實范圍和精神由所附權利要求和等同物指示。

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