專利名稱：耐磨帽以及耐磨帽和基座組件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及土工作業(yè)輥的輥齒(tip)，該輥用于諸如輥碎機、露天采礦機、地下開采機、磨礦機之類機器。
背景技術(shù)：
許多涉及礦業(yè)、建筑以及公共工程方面的機械使用了土工作業(yè)輥，這些輥經(jīng)驅(qū)動后用來對土質(zhì)材料進行粉碎、開采、磨礦以及同類加工。這些土工作業(yè)輥包括一組接合待加工料的輥齒。這些輥齒在不同的位置上可拆卸地緊固到連接在輥上的支架上。輥齒為易損 件，在使用一段時間后需要更換。作為一個例子，土工作業(yè)輥齒可配置在輥碎機中，用于在采礦作業(yè)中粉碎土質(zhì)材料。在一個典型作業(yè)中(如圖53)，礦料I被傾卸到滑槽3中，并引導到傳送帶5上，運至輥碎機7。輥碎機7為雙輥破碎機，它包括一對反向旋轉(zhuǎn)的輥9，用來粉碎礦料I。每個輥9上裝有一組輥齒11，用于接合礦料并將其粉碎(圖54)。輥齒緊固于輥9上所安裝的支架13上。兩個輥9反向旋轉(zhuǎn)，以使輥齒11從頂端彼此對向驅(qū)進。經(jīng)過輥碎機7的碎料IA堆積在第二個傳送帶17上，運至分選礦料的滾筒篩19。輥齒11為整體件，它包括安裝心軸21和錐形頭23，所述安裝心軸用于連接支架13，所述錐形頭用于接合礦料I (圖55 圖57)。錐形頭23具有圓錐形外殼25，其圓拱形前端27相當于大致的球截形。在常規(guī)的輥齒11中，當沿整整半個錐形頭的大外表面曳引土質(zhì)材料時，驅(qū)動錐形頭穿越材料會對輥的旋轉(zhuǎn)施加大的阻力。在輥上使用許多錐形頭將增加阻力，從而需要大的功率來驅(qū)動輥。安裝心軸21具有階梯狀結(jié)構(gòu)，供插入支架13的孔中之用，并具有緊固槽31，旋入支架的螺桿的自由端納入該槽中，使錐形頭在使用過程中能旋轉(zhuǎn)。由于錐形頭的形狀以及它預期的旋轉(zhuǎn)，整個錐形頭23上涂以硬質(zhì)焊敷層29。為延長輥齒的使用壽命，錐形頭的凸出部分23A上涂以雙層硬質(zhì)焊敷層。但是，硬質(zhì)焊敷層是昂貴的，這大大增加了輥齒的總成本。輥齒的心軸及支架上心軸納入孔的孔壁經(jīng)機加工并予緊配合，以保證對輥齒的足夠支撐。即使如此，由于土質(zhì)塵屑的擴散以及粉碎或采礦作業(yè)的混沌特性，塵屑常常環(huán)繞心軸嵌入孔中。這些塵屑往往限制或者時常阻止輥齒預期的旋轉(zhuǎn)，因此使得均勻磨損的潛在得益歸零。而且支架中環(huán)繞心軸的塵屑的出現(xiàn)還使從支架上拆卸輥齒變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于諸如破碎機、露天采礦機、地下開采機、磨礦機之類礦業(yè)機械、建筑機械及公共工程機械方面的土工作業(yè)輥上的改進型輥齒。按照本發(fā)明的一個方面，輥齒包括兩個由止動器緊固在一起的組件。一個組件為緊固在支架上的基座，而另一個組件為咬合土質(zhì)材料的耐磨帽。耐磨帽置于基座之上，并接觸土質(zhì)材料以進行軋碎、采礦等作業(yè)。其結(jié)果是耐磨帽易于在基座之前磨損掉。由于這種結(jié)構(gòu)，所以只有耐磨帽需要更換，接替的耐磨帽可安裝在同一基座上。這樣做可減少報廢的材料，以及簡化更換過程。按照本發(fā)明的另一個方面，限定了輥齒為一種帶有空腔的耐磨帽，該耐磨帽安裝于由支架限定的凸出的支座上。在此結(jié)構(gòu)中，省卻了對輥齒整體式或分離式基座的需求。由于所需的材料大大減少，輥齒的生產(chǎn)成本和庫存需求也降低下來。與兩件式輥齒相比，使用只由耐磨帽組成的輥齒減少了報廢的材料，且簡化了輥齒的更換。按照本發(fā)明的另一個方面，至少輥齒的前部設有副后角(side relief)，以減少阻力和磨損；需要較小的功率來驅(qū)動這些輥；并延長輥齒的使用壽命。至少輥齒前部的、連接前導表面與后沿表面的各個側(cè)表面絕大部分位于前導表面的寬度范圍內(nèi)。具備這樣的副后角可減少磨損與阻力，無論輥齒是否是具有基座與耐磨帽的兩件式輥齒，是僅由耐磨帽限 定的輥齒，還是帶有工作端和安裝心軸的整體式輥齒。在一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，輥齒的前部具有大致梯形的橫截面結(jié)構(gòu)，其中前導表面寬于后沿表面。但是副后角可具有其它結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的其它方面,棍齒的前部在其穿透剖面(penetration profile)上具有副后角，以進一步減少磨損和阻力。穿透剖面為機械工作中相對于輥齒的材料流總方向上截取的橫向外形?，F(xiàn)已確定，主要在輥齒前端和相對于輥齒運動的材料流主方向上會受到與從動輥的工作相關的強烈磨損效應。通過在該部及在材料流主方向上形成副后角，只需在該前端提供硬質(zhì)焊敷層而不會縮短輥齒的使用壽命。使用較少的硬質(zhì)焊敷層可以降低成本并簡化生產(chǎn)。在本發(fā)明的其它方面，輥齒具有一前導表面，它向上朝前表面傾斜來限定最前沖擊角，用于撞擊巖石和其它土質(zhì)材料。前表面與前導表面的交會處限定一個角，該角作為棍齒撞擊材料的最前引導部，形成不易損壞的高強度結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的其它方面，前表面沿材料流相對于輥齒的主方向從前導表面朝后傾斜。給前表面安排這樣的角度減少了輥齒受到的磨損，并使輥齒均勻磨損。在本發(fā)明的其它方面，將輥齒固定在支架上以限制輥齒繞其縱軸旋轉(zhuǎn)。該結(jié)構(gòu)簡化了安裝組件，并能使用更多不同的安裝結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的其它方面，可使具有從動輥的土工機械上的磨損輥齒更換簡捷完成。在本發(fā)明的一種方法中，將固定每個需更換已磨損輥齒的耐磨帽的止動器拆卸下來。從緊固到輥上的支座上拆卸下每個耐磨帽。在每個已卸下耐磨帽的支座上安裝新的耐磨帽。用止動器將每個安裝好的耐磨帽緊固到支座上。


圖I與圖2各為安裝在支架上的本發(fā)明輥齒的透視圖。圖3為安裝在支架上的輥齒的剖視圖。圖4為雙輥破碎機中處于工作狀態(tài)的、安裝在支架上的輥齒的側(cè)視圖。
圖5為輥齒側(cè)視圖。圖6為沿圖5中線6-6的剖視圖。圖7為沿圖5中線7-7的剖視圖。圖8為輥齒頂視圖。圖9為輥齒底視圖。圖10為輥齒前視圖。圖11為輥齒透視圖。
圖12為輥齒分解透視圖。圖13為輥齒處于反轉(zhuǎn)位置的透視圖。圖14為輥齒處于反轉(zhuǎn)位置的分解透視圖。圖15與圖16各為輥齒基座的透視圖。圖17為基座處于反轉(zhuǎn)位置的透視圖。圖18為基座的側(cè)視圖。圖19為基座的頂視圖。圖20為基座的底視圖。圖21為基座的前視圖。圖22為基座的后視圖。圖23與圖24各為輥齒上耐磨帽的透視圖。圖25為耐磨帽處于反轉(zhuǎn)位置的透視圖。圖26為耐磨帽的側(cè)視圖。圖27為耐磨帽的頂視圖。圖28為耐磨帽的底視圖。圖29為耐磨帽的后視圖。圖30為耐磨帽的前視圖。圖31為帶有螺桿的沿圖30中線31 — 31截取的剖視圖，其中螺釘為分解視圖。圖32為輥齒止動器的透視圖。圖33為止動器的分解透視圖。圖34為止動器的分解側(cè)視圖。圖35為止動器的分解頂視圖。圖36為止動器的前視圖。圖37為止動器的后視圖。圖38為止動器的剖視圖。圖39為備選支架的透視圖。圖40為備選支架的側(cè)視圖。圖41為備選支架的頂視圖。圖42為第二備選支架及備選耐磨帽的透視圖。圖43為第二備選支架及備選耐磨帽的分解透視圖。圖44為備選耐磨帽的透視圖。圖45為第二任選支架的透視圖。
圖46為本發(fā)明另一任選輥齒的透視圖。圖47為圖46中任選輥齒的側(cè)視圖。圖48為圖46中任選輥齒的頂視圖。圖49為圖46中任選輥齒的前視圖。圖50為裝有本發(fā)明輥齒的滾動式破碎機的局部透視圖。圖51為滾動式破碎機中兩個軋輥的端視圖。圖52為位于滾動式破碎機支架上的本發(fā)明輥齒的透視圖。圖53為使用雙輥破碎機的采礦作業(yè)示意圖。
圖54為雙輥破碎機上兩根輥的工作示意圖。圖55為傳統(tǒng)輥齒的透視圖。圖56為傳統(tǒng)輥齒的側(cè)視圖。圖57為沿圖56中線57 — 57截取的傳統(tǒng)輥齒剖視圖。
具體實施例方式本發(fā)明涉及土工作業(yè)輥或諸如用在輥碎機、露天采礦機、磨礦機之類機器中的輥的棍齒。在本申請中時常將棍齒描述為具有相對的位置關系，例如上，下，前，后，垂直，水平或類似關系。對本發(fā)明而言，相對的方向關系并不重要。土工作業(yè)輥上的輥齒在工作時取向變化很大。因此，使用這些相對位置關系的語詞并非要限制本發(fā)明，而是便于描述。并且本申請中的輥齒主要就雙輥破碎機來描述粉碎。但是本發(fā)明并不局限于此種作業(yè)。本發(fā)明的輥齒也適于與其它土方工程機械一起使用，這些土方工程機械包括使用帶輥齒的從動輥的機械，例如單輥破碎機、滾動式破碎機、露天采礦機、地下開采機、磨礦機等類似機器。在本發(fā)明的一種實施例中(圖f 38)，輥齒35為兩件式輥齒，它包括基座37及耐磨帽40?；?7包括安裝心軸42及用于耐磨帽40的支座44。耐磨帽置于支座上以接合待加工的材料，例如供入輥碎機7中的礦料I。耐磨帽40為耐損件，它由止動器46可拆卸地緊固在基座37上。基座37上的心軸42的形狀適于將其插入支架13的孔48中(圖3)。在此示例中，心軸42通常具有階梯形的圓柱結(jié)構(gòu)，其后端53附近具有一個孔或凹槽51 (圖If 20)，盡管其它結(jié)構(gòu)也可采用?？?1可完全貫穿心軸42延伸，但優(yōu)選只部分地貫穿心軸延伸。安裝螺桿55旋入支架13上的孔57中，使其自由端59納入凹槽51中，以便接觸到心軸42，從而將輥齒固定在支架上(圖3)。由于凹槽51在其縱向側(cè)面58上是閉合的(即，大致沿縱軸方向延伸的側(cè)面)，在其內(nèi)納入螺桿防止了輥齒35在使用中繞其縱軸60旋轉(zhuǎn)。也可用其它方法將輥齒35緊固在支架13上，并且也可使用其它種類的支架。例如可用不同位置或方向的安裝螺桿。也可采用無螺紋止動器，例如帶卡閂的擋塊或銷，使用其它緊固方法的銷，鎖緊元件等。并且孔的形狀也可與圖示的形狀不同。這只不過是為了把輥齒牢固固定在輥上，對之產(chǎn)生足夠大的支撐力來承受預期載荷所必須做的事。在一些包括副后角的實施例中，禁止輥齒旋轉(zhuǎn)。在另一些實施例中，需要時，可允許輥齒旋轉(zhuǎn)?；?7的支座44位于支架頂上，用來接納并安裝耐磨帽40 (圖If 22)。支座44優(yōu)選具有大致磨圓的外表面62，它朝前面64漸縮,而其后表面65適于靠在支架13上。前面64優(yōu)選為平面并大致垂直于軸60，但也可具有其它形狀或取向。凹槽66優(yōu)選設于相對的側(cè)表面上，用來接納耐磨帽40的軌道68，以防耐磨帽繞軸60旋轉(zhuǎn)。凹槽66優(yōu)選貫穿整個支座44延伸，以使保持力最大化，但需要時也可僅只局部延伸。每個凹槽66的邊緣69橫截于縱軸60取向，并優(yōu)選向外傾斜，以便于制造及接納軌道68。但是邊緣69也可是水平的。凹槽可置于不同的位置，但是，為了對垂直于縱軸(即，當輥被驅(qū)動時輥齒移動的方向)，所施加的負載產(chǎn)生最大化的抵抗力，優(yōu)選位于相對的側(cè)面上。凹槽可為曲面或其它形狀。此外，也可只有一個凹槽或多于兩個的凹槽。最后，也可采用其它的結(jié)構(gòu)設計，來防止耐磨帽旋轉(zhuǎn)和/或提供抵抗輥齒橫向負載的能力。支座44還優(yōu)選包括穩(wěn)定表面70，以對耐磨帽40提供穩(wěn)固的支撐。穩(wěn)定表面70豎直排列(即，大致在棍轉(zhuǎn)動時棍齒移動的方向上排列)，并從前面64向后延伸。穩(wěn)定表面70基本上平行于軸60。術(shù)語“基本上平行”包括那些平行于軸60的表面，也包括那些與軸60有小的夾角α的面,例如夾角大約為1 7度之間。為便于制造,穩(wěn)定表面優(yōu)選以小的角度向后偏離于軸60。各穩(wěn)定表面70優(yōu)選與軸60的夾角都小于5度,最優(yōu)選2 3度。穩(wěn)定表面70對耐磨帽40提供了抵抗沖擊力及使用時所施加其它力的增強支撐。斜支撐面72優(yōu)選延伸到穩(wěn)定表面70與凹槽66之間的前面64，以提供附加的強度?？?4優(yōu)選形成在下穩(wěn)定表面70上，以接納止動器46，但也可提供其它排列方式和其它位置，以匹配止動器46。耐磨帽40包括空腔78，它向后開口或面朝后，用來接納支座44，并包括磨損表面81，它大致面朝前，用來接合材料1(圖廣14及23 31)。空腔78與支座44的結(jié)構(gòu)相匹配。在例示的實施例中，空腔78繞其周邊大致閉合，但在其它實施例中，空腔可沿其一個或多個側(cè)邊開口。支座與空腔可具有很多不同的結(jié)構(gòu)，只要它們能給耐磨帽提供足夠的支撐即可。整個支座優(yōu)選納入耐磨帽40中，以保護它不受土質(zhì)材料影響及過早磨損。作為選擇， 基座可限定空腔，耐磨帽可限定凸出的支座。在本實施例中，空腔78具有大致圓形的輪廓，尤其在其后部，以便匹配接納支座44的圓形外表面62，并匹配接納前表面84，該前表面承靠在前面64上。一對向內(nèi)凸出的軌道68在軸向上沿空腔78的對置側(cè)表面延伸，以納入凹槽66中。每個軌道68的側(cè)壁87被加工成形狀與側(cè)邊69的形狀相匹配。軌道68納入凹槽66中阻止了耐磨帽40在使用中繞軸60旋轉(zhuǎn)。軌道68還提供垂直支撐以承載那些施加在耐磨帽上的負荷(即，在輥齒移動共同方向上或在反方向上施加的負荷)。作為選擇，軌道可設在支座上，而凹槽設在耐磨帽的空腔上。也可使用其它防止耐磨帽旋轉(zhuǎn)的安排方式，以替代或補充軌道與凹槽的組合?？涨?8還包括帶有穩(wěn)定表面95的上支承件和下支承件89，它們裝配到支座44的凹進處96，以使穩(wěn)定表面95接觸并承靠在互補的穩(wěn)定表面70上。與穩(wěn)定表面70相同，穩(wěn)定表面95大致平行于縱軸60。雖然穩(wěn)定表面70與95優(yōu)選為平面，但它們也可為曲面或具有其它形狀。而且，作為另一種選擇，在某些應用中，穩(wěn)定表面70與95可更大程度地相對軸60傾斜，而非大致平行于縱軸60，例如在輕負載應用中。而且在一些應用中，耐磨帽與支座還可各包括僅只一個相互接合的穩(wěn)定表面，以抵抗一個主方向上的負載。此外，也可使用除這種穩(wěn)定表面以外的配置將耐磨帽安裝在基座上。當在用來接納止動器46的基座上安裝耐磨帽時，開口 97貫穿下支承件89，以對準基座37上的孔74。磨損表面81的前部98，最先并主要與材料I接觸，并且在輥碎機7中，主要用于將材料軋碎。前部98包括前表面100、前導表面101、后沿表面102和側(cè)表面103，其中前表面100大致面朝前或者從支架面朝外,前導表面101大致朝向輥齒隨輥移動的方向,后沿表面102與前導表面相對，而側(cè)表面103在前導表面101與后沿表面102之間延伸。前部98優(yōu)選形成帶有副后角，以減少對輥齒磨損與阻力，從而延長了輥齒的使用壽命，并需要較少的功率來驅(qū)動輥。使側(cè)表面103主要在前導表面101的寬度內(nèi)形成或者在前導表面101的側(cè)面105內(nèi)形成，以此來產(chǎn)生副后角。在本實施例中，側(cè)表面103大致為平面，并從前導表面101向內(nèi)傾斜，即，側(cè)表面103在它們向著后沿表面102延伸時大致互相靠攏。這種安排方式給耐磨帽40提供了橫截面大致呈梯形結(jié)構(gòu)的前部98。在本實施例中，前導表面101的各個部分寬于后沿表面102的各個反向相應部分；兩個表面101、102的各個相應部分是在垂直于縱軸60的方向上彼此反向的部分。這種向內(nèi)的傾斜使側(cè)表面103能受前導表面101保護，并少受土質(zhì)材料I產(chǎn)生的壓力及少與土質(zhì)材料I接觸；參見圖5、7和15中，材料I相對于前部98的總體流向F。壓力減小與接觸減少導致輥齒磨損減輕并減少輥旋轉(zhuǎn)時的阻力?，F(xiàn)已確定，輥齒與材料I的基本接觸及輥齒的磨損是沿著輥齒前端發(fā)生的。因此，優(yōu)選只沿前部98提供副后角。這樣，后部109張開，使支座44的后部擴展，增強支座，并穩(wěn)固地支撐在支架13上。但是，副后角可越過耐磨帽的大部分或整個耐磨帽延伸。支座44的前端也優(yōu)選具有大致梯形的形狀，以更好地使耐磨帽40形成外副后角。 偵彳表面103各優(yōu)選以橫截角Θ向內(nèi)傾斜，以使它們在前導表面101的寬度W范圍內(nèi)(圖6)。這樣，側(cè)表面103在前導表面101的保護下穿過材料I移動，以便承受較少的磨損與阻力。在一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，橫截角Θ大得足以使前部98的側(cè)表面103在耐磨帽40的穿透剖面上向內(nèi)傾斜(圖7)。穿透剖面為土質(zhì)材料I相對于輥齒流動的主體方向上所截取的輥齒橫剖面外形。例如，在雙輥破碎機7上，土質(zhì)材料往往會以一個交于輥齒35縱軸60的斜度相對于輥齒流動(圖5)。在傳統(tǒng)輥齒上，這種相對運動會在這個交于縱軸60的斜度上加劇錐形頭23的磨損，尤當塵屑阻礙輥齒轉(zhuǎn)動時。在一種示例性雙輥破碎機7上，相對于輥齒的材料流I與縱軸60之間的夾角約為70度。因此，該機器上輥齒的穿透剖面就在相對于縱軸60傾斜約70度角的橫截面上。由于在穿透剖面上設以副后角，所以就土質(zhì)材料相對于輥齒的主體流動而言，側(cè)表面103就保持在前導表面101內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)增強了對輥齒的保護并且還減少了輥上的阻力。在一個優(yōu)選不例中，使側(cè)表面103傾斜，以限定一個約15度的橫截角Θ (圖6),以便在穿透剖面上提供一個約5度的角λ (圖7)。正如可理解的那樣，15度的橫截角Θ導致兩側(cè)表面以約30度的夾角相互靠攏。但是，側(cè)表面103可以其它橫截角度傾斜，而仍能提供副后角一些的好處。雖然各個側(cè)表面103在穿透剖面上優(yōu)選以至少5度的λ角傾斜，但是更小的角仍使磨損與阻力減小。同樣，主要部分位于前導表面101寬度范圍內(nèi)、但在穿透剖面上不向內(nèi)傾斜的側(cè)表面103，與無副后角的輥齒相比，仍會使磨損與阻力減小。盡管副后角優(yōu)選僅設于前部98，但它也可延伸至后部109。耐磨帽40的前表面100優(yōu)選以一個角度向軸60傾斜，該角度大致平行于材料I相對于輥齒35流動的方向。因此，就雙輥破碎機而言，前表面100優(yōu)選以與縱軸60約成70度的角Φ傾斜。但是，也可采用其它的角度取向。盡管前表面100優(yōu)選為平面，但前表面也可具有略凹或略凸的曲率。而且，前端可具有其它形狀，包括鈍的圓形前端、尖的挖掘端或其它結(jié)構(gòu)。前表面可任選由碳化物或其它硬質(zhì)材料構(gòu)成，或者具有碳化物、陶瓷或其它硬質(zhì)材料制成的硬質(zhì)插入物。
前導表面101優(yōu)選相對于軸60向前并向上傾斜，以使耐磨帽40最前部成為沖擊角110，用來撞擊待破碎的巖石或其它土質(zhì)材料。沖擊角主要用于沖擊巖石或類似物質(zhì)，它的構(gòu)造是不易破壞的堅固結(jié)構(gòu)。盡管前導表面101可具有前表面100的統(tǒng)一構(gòu)造后部，但它優(yōu)選具有前段101’及后段101’’。在一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，前段101’以與軸60相交約30度的角度α從前表面100向后延伸，以形成沖擊角110。后段101"優(yōu)選相對于軸60以更小的角度傾斜，以向止動器46提供一些屏障。后沿表面102優(yōu)選以與軸60相交約15度的角β從前表面100向后延伸。但其它取向也可行延伸。本發(fā)明的耐磨帽可具有所示出以外的其他形狀。側(cè)表面可處于與前導表面不同夾角的位置。側(cè)表面不必為平面，而例如可為曲面、斜面或不規(guī)則形狀面。只要側(cè)表面主要位于前導表面的寬度范圍內(nèi)，即使側(cè)表面橫向延伸得超過前導表面的寬度，副后角的好處仍然可得；盡管限制整個側(cè)表面在前導表面寬度范圍之內(nèi)是優(yōu)選的。此外，前導表面、后沿表面以及前表面也可加工成非平面的形狀。在加工成曲面形狀的前部中，尤其在曲面的前導表面上，側(cè)表面與前導表面之間可沒有明確的輪廓界限。本發(fā)明的副后角可在這樣的情況下設置如果側(cè)壁位于前導表面最大橫向?qū)挾戎畠?nèi)占最前導部與最后沿部之間設以副后角
的那個部分的橫向距離(即，前導表面與后沿表面之間垂直于縱軸60的距離)的一半以上，并優(yōu)選超過該距離約75%。由于工作環(huán)境苛刻，所以優(yōu)選設置具有硬質(zhì)焊敷層的耐磨帽40。但是現(xiàn)已確定，大多數(shù)切斷磨損發(fā)生于輥齒前部并沿著與輥齒縱軸60傾斜的方向上。所以，只需在耐磨帽40的前部98及其后邊緣106上并沿著大致平行于材料流相對于輥齒的主體方向的斜度上設置硬質(zhì)焊敷層(圖1、5及26)。在一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，硬質(zhì)焊敷層涂敷在優(yōu)選平行于前表面100、與軸60約成70度交角的連貫一致的區(qū)段上。這種有限使用硬質(zhì)焊敷層的方法與整個錐形頭23都涂滿硬質(zhì)焊敷層的輥齒11相比，降低了輥齒的成本，同時輥齒的可用壽命毫無明顯縮短。止動器46優(yōu)選包括螺栓或陽螺紋件111以及螺母或陰螺紋件113 (圖3、12、14及3廣38)，盡管其它類型的止動器(帶或不帶螺紋的)也可使用。螺栓111具有螺紋軸115，其上帶有自由端117，并具有螺栓頭119，其上帶有與自由端117相對的工具接合件。螺母113包括螺紋腔121及一對平坦的外側(cè)面123，該外側(cè)面用來與開口 97中的平坦的側(cè)壁99配合，以防止螺母轉(zhuǎn)動，盡管也可使用其它非圓形狀。螺母從空腔78中插入開口 97中。螺母可通過其內(nèi)端的凸緣、通過與開口 97干涉配合、通過螺母與開口的相應斷面收縮，或通過其它方法來保持在開口 97中。使用這樣的螺母使開口 97能得以澆鑄成型或者以另外的方式進行無螺紋成型。但作為選擇，開口 97也可形成有螺紋。螺栓111的螺紋軸115旋過孔腔121，納入孔74中，以將耐磨帽40固定在支座44上。在一種優(yōu)選實施例中，螺母113還包括彈性件133，該彈性件接觸螺栓111以防使用中不希望有的松動。彈性件優(yōu)選為環(huán)繞軸115的襯套133。襯套133包括凸緣139，該凸緣環(huán)繞螺母113的縮徑部分141安裝，以將襯套133與螺母聯(lián)接在一起。作為選擇，襯套133起初可通過粘合、鑄造或其他方法固定在螺栓111上。在該示例性示例中，襯套133包括輪緣135，當螺栓111接納于腔121中時，輪緣135卡入鄰接頭部119的槽137中，但也可使用其它方法。襯套133防止使用中不希望有的螺栓111的松動，但允許螺栓111在用工具如轉(zhuǎn)矩扳手轉(zhuǎn)動時回縮。也可使用其它方法防止松動，如鎖緊螺母等。襯套133也封閉開口 97以減少塵屑嵌入螺栓111與螺母113的螺紋中，并因此便利了鎖緊件(lock)的拆卸。襯套133優(yōu)選由聚合物如聚氨酯制成，但也可使用其它各種組合物。螺母113優(yōu)選在制造過程中配合到耐磨帽40中，但也可通過人工裝配。同樣，螺拴111也優(yōu)選安裝到耐磨帽上(即，旋入螺母113中)，以使止動器46在制造過程中也整體地連接到耐磨帽上。用此方法可確保正確地在開口 97中裝配螺母113及在螺栓111上套入襯套133。而且，這樣就使止動器46始終卡緊一部分耐磨帽40，所以無需儲存和跟蹤各別的鎖緊件。耐磨帽可通過螺母113中的螺栓111被安裝在基座上，只要自由端117不伸入空腔78中，但螺栓111也可依需要而被拆除。一旦耐磨帽40完全安裝在支座44上，使螺栓111前移，以使自由端117納入基座37的孔74中。優(yōu)選的是，不使自由端117壓在孔74的底表面125上，但也可使其壓在該底表面上。相反，頭部119優(yōu)選包括周緣凸緣127，它納入開口 97的埋頭孔129中，以阻止螺栓111經(jīng)過此點往前移。耐磨帽40上還設有較大的埋頭孔131，以使工具能接合頭部119。當然，也可使用其它的螺母113、螺栓111及開口 97形狀與配置。設置一種優(yōu)選制成空腔78的腔體前伸部形式的磨損指示器143，來確定耐磨帽何 時失效并需更換(圖3與圖31)。當耐磨帽40必須更換時，回移或移除螺栓111，以將自由端117移出孔74。然后可從支座44上拔出耐磨帽40。如果嵌入的塵屑使耐磨帽40粘在支座44上，可用標準撬具(未示出)將耐磨帽40從支座44上向前撬開。但由于通常無需從支架13上拔下基座37 (即，除非基座也磨損并需要更換)，更換過程比傳統(tǒng)輥齒簡捷得多。此外，優(yōu)選在支座44的后端設置一個或多個凹陷145，以便在基座37與支架13之間插入撬具，在支架需要更換時，便于從支架上拆除基座。在一種可選擇的實施例中，輥齒僅由耐磨帽40限定，即，基座不接納支架中。在此實施例中，支架13A包括支座44A，在該支座上附裝了耐磨帽40 (圖39 41)。支座44A優(yōu)選具有與基座37上的支座44相同的結(jié)構(gòu)，但也可使用其它結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，耐磨帽40及止動器46具有和基座37 —起使用時的相同結(jié)構(gòu)。唯一的區(qū)別是省略基座37，而且支座44A與支架13A成為一體。但是也可使用其它的支架及耐磨帽。作為另一示例，圖42 45中舉例示明一種可選擇的實施例。在此實施例中，支架13B包括支座44B，該支座由設有中柱45B的大致呈I形的結(jié)構(gòu)、上支承件47B和下支承件49B以及凹進處52B限定。上支承件47B優(yōu)選為凸緣，它從中柱45B的各側(cè)橫向延伸。下支承件49B優(yōu)選作為支架基座54B的承載面?？?4B延伸進入或穿過中柱45B，用來接納止動器46B，以將耐磨帽40B固定在支架13B上。耐磨帽40B包括一個面向后或向后開口的空腔78B，用來接納支座44B。在此實施例中，空腔78具有大致呈T形的橫截面結(jié)構(gòu)。一對支臂56B從工作端58B向后延伸，以限定側(cè)軌道61B，該側(cè)軌道配合到支座44B上的凹進處52B。每個軌道61B與上壁63B隔開，以限定上凹槽67B，該上凹槽67B適于接納上支承件47B。空腔78B的前表面84B適于鄰接支座44B的前面64B。支臂56B的上表面69B和下表面71B適于分別靠在上支承件47B和下支承件49B上。上表面69B優(yōu)選相對于縱軸向下傾斜，以便與支架13B保持不大的型面高度?？?3B延伸穿過一個或每個支臂56B，并大致對準支架13B上的孔74B，以接納止動器 46B。一旦耐磨帽40B安裝在支座44B上，便插入止動器46B，以便將耐磨帽固定在支座上。止動器46B優(yōu)選與止動器46具有相同的結(jié)構(gòu)，但也可有其它的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的另一實施例中(圖46 49)，輥齒150為整體件，它包括咬合土質(zhì)材料I的前工作端或工作部152，并包括后安裝端或安裝部154，以便通過固定件或基座將輥齒固定在輥上。除去與止動器46相關的特征之外，輥齒150優(yōu)選具有大致相同的外形。輥齒150的工作端152具有前表面160，前導表面162、后沿表面164及一對在表面162、164之間延伸的側(cè)表面166。工作端152具有與耐磨帽40相同的外形。安裝端154具有與心軸42相同的外形。相應地，工作端優(yōu)選具有沿前部198的副后角，以減少輥齒上的磨損與阻力，這樣可延長輥齒的使用壽命并只需較少的功率來驅(qū)動輥。與耐磨帽40—樣，副后角是通過在前導表面162寬度或側(cè)面的大部分范圍內(nèi)形成側(cè)表面166來設置的。盡管上面記敘了兩件式輥齒、整件式耐磨帽輥齒、以及帶有工作端和安裝端的整件式輥齒的各種優(yōu)選實施例，但依照本發(fā)明的其它的結(jié)構(gòu)也是可行的。本發(fā)明的各個不同方面可單獨使用，以獲得本發(fā)明的一些好處。例如，許多不同的結(jié)構(gòu)可用來形成空腔、支座、外磨損表面或止動器，仍能獲得工作端磨損時廢棄較少材料的好處，并提供便利的更換過程。耐磨帽甚至可具有錐形外形和象傳統(tǒng)輥齒的錐形頭一樣經(jīng)受轉(zhuǎn)動的輥齒部分。輥齒的 前表面可能為曲面、尖頭，或具有非平面的且不向縱軸傾斜的形狀及/或取向。輥齒的工作端也可設有碳化物或硬質(zhì)材料的前表面，或設有嵌入的碳化物、陶瓷或其它抗磨材料，或者設有硬質(zhì)焊敷層以外的其它抗磨措施。盡管本申請主要公開了本發(fā)明輥齒的錐形頭在雙輥破碎機上的用途，但這類輥齒也可用于其它機械，例如滾動式破碎機170 (圖5(Γ52)。在滾動式破碎機上，輥齒35安裝在固定于輥9Β上的支架13Β上。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)接在土工機械中的從動輥上的耐磨帽，該耐磨帽包括面向前的磨損表面；面向后的空腔，該空腔適于接納用來將耐磨帽安裝到該輥上的支座；以及開口，用于接納止動器，以將耐磨帽可松開地緊固到支座上。
2.如權(quán)利要求I所述的耐磨帽，該耐磨帽具有縱軸，其中空腔包括至少一個穩(wěn)定表面以接合支座上的互補表面，每個所述穩(wěn)定表面基本平行于縱軸延伸。
3.如權(quán)利要求I所述的耐磨帽，其中空腔包括至少一個納入支座上的凹槽中的軌道。
4.如權(quán)利要求I所述的耐磨帽，其中所述開口包括處于該開口內(nèi)的螺母，用于接納帶螺紋的止動器。
5.如權(quán)利要求I所述的耐磨帽，其中耐磨帽的至少前部包括前導表面、相對的后沿表面、以及從前導表面延伸到后沿表面的側(cè)表面。
6.如權(quán)利要求5所述的耐磨帽，其中耐磨帽在前導表面上的包括硬質(zhì)焊敷層，而在相對的后沿表面上沒有硬質(zhì)焊敷層。
7.如權(quán)利要求5所述的耐磨帽，其中通過所述前部的側(cè)面的橫截面為梯形。
8.如權(quán)利要求I所述的耐磨帽，其中所述耐磨帽包括從耐磨帽向后延伸并且配置為配合到支座上的凹進處中的支臂。
9.如權(quán)利要求8所述的耐磨帽，其中所述耐磨帽的所述支臂接納所述止動器。
10.如權(quán)利要求I所述的耐磨帽，其中該耐磨帽包括一對配合到固定到輥的基座上的凹進處中的向后延伸的支臂。
11.如權(quán)利要求10所述的輥齒和支架組件，其中耐磨帽中的所述開口延伸通過所述支臂之一。
12.—種耐磨帽和基座組件，包括如權(quán)利要求1-11之一所述的耐磨帽和基座，該基座具有用于安裝耐磨帽的支座，以及聯(lián)接到輥的安裝端。
全文摘要
提供一種聯(lián)接在土工機械中的從動輥上的耐磨帽，該耐磨帽包括面向前的磨損表面；面向后的空腔，該空腔適于接納用來將耐磨帽安裝到該輥上的支座；以及開口，用于接納止動器，以將耐磨帽可松開地緊固到支座上。還提供一種耐磨帽和基座組件，包括耐磨帽和基座，該基座具有用于安裝耐磨帽的支座，以及聯(lián)接到輥的安裝端。該耐磨帽以及耐磨帽和基座組件能夠減輕阻力及磨損，需要較小功率來驅(qū)動輥，并延長輥齒的可用壽命。
文檔編號E21C35/183GK102839976SQ20121034745
公開日2012年12月26日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者雷.J.莫里斯, 克里斯托弗.M.卡彭特, 羅伯特.S.弗萊克, 馬克.A.切恩 申請人:愛斯科公司