蓋螺母、緊固裝置以及緊固方法與流程

本發明涉及一種蓋螺母，該蓋螺母可以被旋擰至緊固螺桿，以便提供螺紋接頭。蓋螺母的一端是封閉的，并且相對端是敞開的，由此該蓋螺母可以接納緊固螺桿的自由端。蓋螺母還包括轉動表面，以便將轉動力矩傳輸至蓋螺母，以用于緊固和松開螺紋接頭。

本發明還涉及一種緊固裝置以及一種緊固方法。

本發明的領域在獨立權利要求的前序部分中更具體地限定。

背景技術：

螺紋接頭用于將機器部件和元件緊固在一起。在惡劣的環境中，水分和污垢可以沿著機器內的緊固螺桿而滲透并導致損壞。因此，設有封閉端部的蓋螺母被用在礦山和工作條件非常困難的工作場所中運行的鑿巖設備以及礦用車輛中。然而，目前的緊固裝置已經顯示出存在一些問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種新穎的且改進的蓋螺母、緊固裝置以及安裝方法。

根據本發明的蓋螺母的特征在于第一設備獨立權利要求的特征。

根據本發明的裝置的特征在于第二設備獨立權利要求的特征。

根據本發明的方法的特征在于方法獨立權利要求的特征。

所公開的方案的理念在于，蓋螺母設有至少一個密封元件。該密封元件由此一體形成為蓋螺母的組成部分。而且，該至少一個密封元件位于蓋螺母的外周上。由此，蓋螺母的外表面包括至少一個圓柱形外表面部分，該圓柱形外表面部分設有該密封元件。而且，密封元件的方向橫向于蓋螺母的縱軸線。密封元件圍繞蓋螺母的外表面的周界。然后，密封元件可以密封蓋螺母與該蓋螺母周圍的表面之間的環形間隙。蓋螺母是相對于所安裝的機器元件的獨立且獨特的零件。換言之，蓋螺母不緊固至機器元件，而是可以可拆卸地旋擰至緊固螺栓。由此，蓋螺母是可易于更換的部件。蓋螺母通過相對于緊固螺栓轉動蓋螺母而被擰至緊固螺栓，并且反之亦然。

所公開的方案的優點在于，密封裝置和蓋螺母防止污垢和水分通過為緊固螺桿制造的緊固孔而滲透到機器元件之間的一個或多個接頭中。由于由蓋螺母提供的改進的密封特性，所以可以降低磨損。由此，機器元件及其緊固表面的使用壽命可以延長并且可以防止失效。另一益處在于，蓋螺母的使用容易并且蓋螺母不會以任何方式妨礙機器元件的安裝和拆卸。由此，所公開的蓋螺母針對緊固和密封問題提供了相對便宜且方便的方案。而且，所公開的蓋螺母對于提供防污垢和水分的緊固的需要可以通過多種不同的緊固裝置而多方面地實現。

根據一實施例，蓋螺母的密封元件由能壓縮的彈性材料制成。由此，密封元件可以例如是橡膠或聚合物材料。

根據一實施例，蓋螺母的圓柱形外表面部分包括至少一個密封槽，該密封槽設有環形密封件。密封槽為密封元件提供支撐并確保密封元件保持正確地定位。密封元件也易于安裝到密封槽。密封元件可以是在獨立階段中制造出來的零件，或者可替換地，密封元件可以直接形成在密封槽上。

根據一實施例，蓋螺母的圓柱形外表面部分包括至少一個密封槽，該密封槽設有o形環。o形環是環形密封元件。o形環具有簡單結構，其易于安裝和更換，并且也便宜。

根據一實施例，密封元件定位成更接近蓋螺母的敞開端，而非接近封閉端。蓋螺母的圓柱形外表面部分從敞開的第一端部在蓋螺母的縱向方向上延伸至蓋螺母的至少縱向中點。密封元件的位置與靠近中點相比更靠近敞開的第一端部。當密封元件布置成更靠近敞開的第一端部時，更易于布置用于密封元件的配對表面。該配對表面用作供密封元件抵靠而布置的密封表面。

根據一實施例，蓋螺母包括僅單個密封元件并且位于圓柱形外表面部分處。位于外周上的密封元件足以提供適當的密封，使得無需其它密封件。由此，密封方案具有簡單結構，易于使用并且也便宜。

根據一實施例，緊固裝置的至少一個機器元件在緊固螺桿處設有螺母空間，使得蓋螺母和螺母空間可以協同地作用。螺母空間朝向機器部件或元件的外表面側敞開，并允許蓋螺母的前部進入螺母空間內。蓋螺母和螺母空間的相對尺寸被設定為使得螺母和容納空間是相容的。螺母空間可以通過例如去屑加工而直接形成至機器元件的主體。為緊固螺桿制造的螺母空間和緊固孔具有縱軸線，這些縱軸線對準布置，以使蓋螺母及其密封位置適當地定位在螺母空間內。然后，密封元件密封螺母空間的內表面與蓋螺母的主體的外表面之間的環形間隙。然而，取決于密封元件的材料和尺寸，可以容許配合元件之間的一些不對準。

根據一實施例，該方案是根據前述實施例的方案并且還包括蓋螺母僅部分地位于螺母空間內的特征。由此，蓋螺母的軸向長度的一部分在螺母空間外，并且蓋螺母的特定部分可以包括轉動表面，該轉動表面允許將轉動運動傳輸至蓋螺母。蓋螺母在安裝時是明顯可見的。

根據一實施例，蓋螺母能相對于通過蓋螺母緊固的機器元件而旋轉。

根據一實施例，蓋螺母的側向表面包括轉動表面，該轉動表面用于傳輸轉動運動和轉矩，以旋擰蓋螺母。

根據一實施例，緊固螺桿是銷螺栓，并且銷螺栓的一端設有根據所公開方案的蓋螺母。銷螺栓的第一端部緊固至第一機器元件的帶螺紋的緊固開口。緊固螺桿的第二端部延伸至第二機器元件的外表面側并且設有蓋螺母。在第二機器元件的外表面側上的是螺母空間，蓋螺母在緊固至緊固螺桿時可至少部分地穿入該螺母空間內。然后，蓋螺母的密封元件設定為抵靠螺母空間的密封表面，并與螺母空間一起形成密封。由此，螺母空間的內周用作密封表面。

根據一實施例，緊固螺桿在一端處設有一體式螺栓頭并且在相對端處設有蓋螺母。蓋螺母是根據所公開的方案的蓋螺母。緊固螺桿被布置成穿過第一機器元件和第二機器元件的配合通孔，由此緊固螺桿的兩個端部都延伸至機器元件的外表面側。緊固螺桿的第一端部延伸至第一機器元件的外表面側并且設有包括轉動表面的螺栓頭。緊固螺桿的第二端部延伸至第二機器元件的外表面側并且設有蓋螺母。在第二機器元件的外表面側上的是螺母空間，蓋螺母在被緊固至緊固螺桿時可至少部分地穿入該螺母空間內。然后，蓋螺母的密封元件被設定為抵靠螺母空間的密封表面并且與螺母空間一起形成密封。由此，螺母空間的內周用作密封表面。

前述實施例的另一特征在于，緊固螺栓的一體式螺栓頭在螺栓頭的外周界上還包括至少一個密封元件。然后，第一機器元件在機器元件的外表面上可以包括第二螺母空間，以便至少部分地容納螺栓頭并為螺栓頭的密封元件提供密封表面。緊固螺桿的螺栓頭可以包括圓柱形部分，并且密封元件可以位于圓柱形部分處。圓柱形部分可以包括用于密封元件的密封槽，并且密封元件可以包括本專利申請中公開的特征。

根據一實施例，緊固螺桿是設有兩個蓋螺母的無頭螺栓。由此，緊固螺桿的兩個端部都配備有根據所公開的方案的蓋螺母。緊固螺桿被布置成穿過第一機器元件和第二機器元件的配合通孔，由此緊固螺桿的兩個端部都延伸至所連接的機器元件的外表面側。兩個獨立的蓋螺母被擰至無頭螺栓的相反的自由端。在所連接的機器元件上的通孔處的是螺母空間，由此蓋螺母在緊固螺桿的兩個端部處抵靠螺母空間的密封空間而密封。

根據一實施例，蓋螺母與螺母空間之間的密封獨立于由緊固螺桿的蓋螺母產生的緊固力。這個特征的基礎在于，螺母空間的用作密封表面的圓柱形內表面具有軸向尺寸并且與緊固螺桿對準。這些特征能使蓋螺母的密封元件在蓋螺母與螺母空間之間的相對運動期間能夠沿著螺母空間的密封表面軸向地滑動。換言之，當密封元件穿入螺母空間內時，已產生蓋螺母與螺母空間之間的密封。由于這一實施例，即使為某些原因而松開緊固，也不會降低密封性能。另一方面，所公開的緊固裝置可以在緊固螺桿需要為了調節目的而松開但不允許水分和污垢滲到所調節的結構內的情況下實現。

根據一實施例，所公開的蓋螺母、緊固裝置和緊固方法旨在用于鑿巖設備，并且特別地用于鑿巖設備的鑿巖機。然后，通過所公開的螺紋接頭連接的第一機器元件和第二機器元件是鑿巖機的主體部分、模塊或裝置。鑿巖機的主體部分可以包括齒輪主體部分或模塊以及沖擊主體部分或模塊，該主體部分或模塊抵靠彼此而連接。蓋螺母還可用于將沖洗殼體緊固至鑿鉆機的前部，并用于將后蓋緊固至鑿鉆機的后端。可替換地或此外，所公開的方案可以用于將鑿巖機或其主體部分或模塊中的一個緊固至載架的支撐凸緣或對應支撐元件。而且，所公開的方案可以用在鑿巖設備的鑿鉆單元中，以用于緊固任何其它部件、裝置或模塊。在所有提及的情況中，存在用于保護所緊固的機器元件免于巖石材料和沖洗液體在鑿鉆操作期間傳播至周圍環境的需要。

上述公開的實施例可以組合起來，以形成設有所公開的必要特征的合適方案。

附圖說明

在附圖中更詳細地描述了一些實施方式，在附圖中

圖1是示出了包括布置在進給梁上的鑿巖機的鑿鉆單元的側視圖，

圖2a是沒有密封元件情況下的蓋螺母的主體的示意性側視圖，

圖2b是有周向密封件情況下的蓋螺母的示意性側截面圖，

圖2c是可安裝至蓋螺母的密封槽的環形密封元件的示意圖，

圖3是示出了蓋螺母的一些特征的示意圖，

圖4是緊固裝置的示意性截面側視圖，其中蓋螺母部分地容納在螺母空間內，

圖5是示出了緊固裝置的一些特征的示意圖，

圖6是鑿巖機的示意性局部截面俯視圖，其中兩個模塊或結構通過設有密封蓋螺母的銷螺栓而彼此連接，

圖7是鑿巖機的示意性局部截面俯視圖，其中兩個模塊或結構通過在螺栓兩端設有密封蓋螺母的無頭螺栓而彼此連接，

圖8是鑿巖機的示意性局部截面俯視圖，其中兩個模塊或結構通過具有螺栓頭的緊固螺栓而彼此連接，并且其中蓋螺母和螺栓頭密封至螺母空間，以及

圖9是示出了緊固方法的一些特征的示意圖。

為了清晰起見，附圖以簡化方式示出了公開方案的一些實施方式。在附圖中，相同的參考標號表示相同的元件。

具體實施方式

圖1示出了可行的鑿巖單元1，該鑿巖單元可通過鉆臂2連接至鑿巖設備的可移動載體(未示出)。鑿巖單元1可包括進給梁3以及通過載架5支撐在進給梁3上的鑿巖機4。鑿巖機4可通過進給裝置在進給梁3上沿鑿鉆方向和反向方向移動。鑿巖機4在鑿巖機4的前端部分處包括鉆柄7，以用于連接鑿鉆工具8。鑿鉆工具8可以包括一個或多個鉆桿以及位于鑿鉆工具8的遠端處的鉆頭9。鑿巖機4還包括用于旋轉鉆柄7的旋轉裝置10以及連接至鉆柄7的鑿鉆工具8。鑿巖機4還可設有撞擊裝置11，該撞擊裝置包括沖擊元件，諸如往復撞擊活塞，以用于對鑿鉆工具8產生沖擊脈沖。在鉆機4的前端處的可以是沖洗殼體12，以用于將沖洗流體傳輸至鑿鉆工具并且進一步朝向鉆頭9傳輸。在鉆機4的后端處的可以是后蓋13。由此，鉆機4包括多個機器部件或模塊，這些機器部件或模塊可利用本專利申請中公開的原理通過螺紋接頭而彼此鏈接、連接至鑿巖機的主體或連接至合適的支撐元件。而且，鑿鉆單元1可包括與進給梁3連接的螺紋接頭。在進給梁的前端處的可以是前支撐件14以及也可包括螺紋接頭的鑿鉆工具操作裝置，其中，密封的蓋螺母是有益的，這是因為接頭暴露于鉆屑和沖洗液體。

圖2a和圖2b公開了蓋螺母15，該蓋螺母包括敞開的第一端部16a以及封閉的第二端部16b。在蓋螺母15內的是具有螺紋18的空間17。空間17朝向第一端部16a敞開。第二端部16b可通過蓋螺母15的主體的基料而封閉，或者可替換地，第二端部可通過獨立的封閉元件而封閉，該封閉元件例如可以是塑料塞。蓋螺母15包括轉動表面19，以便引導緊固和松開蓋螺母的轉動力矩。轉動表面19在第二端部部分16b的外表面上可包括平坦化部分，使得蓋螺母可通過叉形扳手或套筒扳手而圍繞其縱軸線20轉動。可替換地，轉動表面可位于第二端部16b的最外端表面處，并且可包括凹部19a，該凹部例如設有用于六角形或梅花形扳手的表面。第一端部16a的最外端包括軸向支撐表面21，該軸向支撐表面被構造用以在安裝并適當地緊固蓋螺母時設定抵靠機器元件。

而且，蓋螺母15的外表面包括圓柱形外表面部分22，其可從敞開的第一端部16a朝向第二端部部分16b延伸一段距離l1。在圖2a和2b中，圓柱形外表面部分22大約延伸至當在縱向方向上看時的蓋螺母15的中間段。然而，特別是當利用位于蓋螺母15的遠端處的轉動表面19a時，段22可從中間段朝向第二端部部分16b進一步延伸。在圓柱形外表面部分22處的可以是一個或多個密封槽23。通常，一個密封槽23是足夠的。密封槽23可以配備有環形密封元件24，該環形密封元件可以是圖2c所示的o形環。密封元件24可以是獨立可更換件，或者可替換地，其可以直接鑄造至密封槽。在一些情況下，密封元件24可被布置成在不使用任何密封槽23的情況下圍繞圓柱形外表面部分22。然后，密封件24可例如粘合或鑄造在部分22上。

圖3示出了所公開的蓋螺母的基本特征。在本專利申請中的上述內容已討論了這些特征。

圖4公開了緊固裝置，其包括緊固螺桿25，該緊固螺桿的自由端設有密封的蓋螺母15。當蓋螺母15被緊固至緊固螺桿25的螺紋27時，軸向支撐表面壓靠于機器元件26。機器元件26的外表面側包括螺母空間28，蓋螺母15的前部可以穿入該螺母空間內。螺母空間28、緊固螺桿25和蓋螺母15均在相同的軸線20上。螺母空間28的內表面用作圓柱形密封表面29，蓋螺母15的密封元件24可以抵靠該圓柱形密封表面而密封。密封表面29具有軸向長度l2，使得密封元件24可在螺母空間28內滑動并提供密封，而與螺紋接頭的緊固力無關。蓋螺母15防止水分和污垢經由機器元件26的結構內的緊固孔而滲透，首先，這是因為蓋螺母的封閉端防止沿著緊固螺桿25和螺紋而滲透，其次，這是因為密封元件24和螺母空間28防止沿著蓋螺母15的外周界而滲透，如由箭頭p1和p2表示的那樣。

圖5示出了所公開的緊固裝置的基本特征。在本專利申請中的上述內容已公開了這些特征。

圖6示出了鑿巖機4，該鑿巖機包括齒輪模塊30和沖擊模塊31，該齒輪模塊和沖擊模塊通過銷螺栓25a和蓋螺母15彼此緊固。由此，模塊30、31首先彼此連接，之后，該組合件安裝至支撐元件32，以用于將鑿巖機4連接至鑿鉆單元的支架。與支撐元件32的緊固也可以通過銷螺栓25b和蓋螺母15執行。由此，模塊30、31和支撐元件32可以是通過在其螺紋接頭33a和33b中利用所公開的緊固裝置的原理彼此緊固的機器元件。如可在圖6中表示的，沖擊模塊31和支撐元件32在它們的外表面側包括螺母空間28。除了螺紋接頭33a和33b之外，沖洗殼體的螺紋接頭33c以及后蓋13和前蓋34的螺紋接頭33d和33e可設有所公開的蓋螺母。

圖7示出了鑿巖機4，其具有與圖6所公開的基本類似的機器部件和結構。圖7的方案與圖6的方案的不同之處在于，在螺紋接頭33a和33b中使用無頭螺栓25c和25d以代替銷螺栓。螺栓25c和25d的兩個端部都設有蓋螺母15，而且，所連接的機器元件30、31和32的外表面側包括螺母空間28。換言之，在螺栓25c、25d的兩個端部區域處的是用于容納螺母并提供圓柱形密封表面的空間。

圖8示出了鑿巖機4，其中，齒輪模塊30和沖擊模塊31通過具有螺栓頭35的緊固螺栓25e而彼此連接，而且，所組裝的結構在此之后通過也設有螺栓頭35的緊固螺栓25f而緊固至支撐結構32。螺栓25e、25f的相反端設有蓋螺母15。蓋螺母15和螺栓頭35在它們的外表面上包括密封元件并且密封至螺母空間28。

提及到的是，結構和所包括的機器部件可脫離圖6至8所公開的鑿巖機，而且，鑿巖機可用于地下和地表面鑿鉆。

圖9示出了所公開的緊固方法的基本特征。在本專利申請中的上述內容已公開了這些特征。

附圖和相關描述僅旨在示出本發明的理念。在其細節中，本發明可在權利要求書的范圍內變化。