CN102378848A - 可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件 - Google Patents

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Abstract

一种切削刀夹具-底座的组件(399)具有一个底座(400)。底座(400)被适配为附接到一个可旋转的驱动构件(38)的表面(40)上。该切削刀夹具-底座的组件(399)包括一个切削刀夹具(500)，该切削刀夹具具有一个包含切削刀具孔(506)的头部区域(502)以及一个带有远端(524)的柄部区域(504)。该柄部区域(504)具有一个对齐凹口(528)，该对齐凹口在该远端(524)处呈现出一个对齐表面(530)。该组件(399)进一步具有一个底座(400)，该底座包含一个刀夹具孔(418)以及与该刀夹具孔(418)相交的一个横向通道(430)。在该横向通道(430)中有一个长形销钉(436)。该长形销钉(436)具有一个穿过了该刀夹具孔(418)的暴露的部分(440)，其中该切削刀夹具(500)在该对齐表面(530)与该长形销钉(436)的暴露的表面(440)相对齐时能够完全进入该底座(400)的刀夹具孔(418)之中。

Description

可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件
早期专利申请的交叉引用
本专利申请是非临时的专利申请、是部分地基于由Eric P.Helsel、Donald E.Keller、Don Rowlett、Stephen P.Stiffler以及Wayne Beach于2009年4月10日提交的关于ROTATABLE CUTTINGTOOL-TOOL HOLDER-BASE ASSEMBLY的美国临时专利申请序列号61/168,272。按照美国专利法规，诸位申请人特此要求所述临时专利申请(由Helsel等人于2009年4月10日提交的关于ROTATABLECUTTING TOOL-TOOL HOLDER-BASE ASSEMBLY的美国临时专利申请序列号61/168,272)的优先权。此外，诸位申请人特此将Helsel等人于2009年4月10日提交的美国临时专利申请序列号61/168,272的全文通过引用结合在此。
技术领域
本发明涉及一种可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件、以及该组件的这些单独的部件。人们典型地将这种组件与可旋转的转鼓或从动构件结合使用。该从动构件以这样一种方式旋转以驱动该可旋转切削刀具进入地层中以便将其分裂成包括细微粒(即，切削碎片)在内的更小块。此种可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件在许多特殊的环境中都有应用。一种特殊的环境是作为采矿机的一个部件进行采矿。另一种特殊环境是作为路面整平机或者路面铣刨机的一个部件进行路面建设。
背景技术
采矿机械和建筑机械(如，路面整平机或路面铣刨机)可用于在连续的采矿或者路面铣刨应用中采矿或铣刨地层(例如像煤、沥青、混凝土等等)。这些采矿机械和建筑机械使用了切削刀头组件。用于连续采矿或路面铣刨应用的各个切削刀头组件典型地包括一个可旋转地安装在支持块内的切削刀头。进而，该支持块典型地通过焊接而安装在一个转鼓或者其他本体上，其中适合的动力源(或装置)来驱动该转鼓。
在携带切削刀头的多个这样的支持块被安装到一个转鼓上并且驱动该转鼓时，这些切削刀头将撞击并且打碎该地层成为许多块(即，切削碎片)。熟练的业内人士已知了这样一种采矿机械或建筑机械的一般操作。Holl等人的关于SELF-PROPELLED ROAD MILLINGMACHINE的美国专利号7,144,192、Ley等人的关于REAR LOADERROAD MILLING MACHINE WITH HEIGHT-ADJUSTABLESEALING DEVICE的美国专利号7,370,916、以及Fischer等人的关于ROAD MILLING MACHINE的美国专利号7,070,244是披露了此类采矿机械和/或建筑机械的示例性的专利文献。
在采矿或建筑机械的操作过程中，该支持块由于其暴露于这些切削碎片中而经历磨损。随着时间过去，磨损和其他类型的滥用致使该支持块变得是无效的，这预示了其使用寿命的完结。一旦这发生，操作员必须将该支持块从该转鼓上切割或者火焰切割下以便允许更换该支持块。典型地，操作员将该替换的支持块焊接到该转鼓上。如熟练的业内人士理解的，拆除和更换一个支持块是耗时的并且因此是昂贵的。因此，能够延长该支持块的使用寿命是一个优点。
为了延长该支持块的寿命，人们可以使用一个切削刀头夹具，有时称为切削刀头套管，其中该切削刀头可旋转地或者以其他方式可释放地安装在该切削刀头夹具之内。该切削刀头夹具通过一种机械连接而安装在该支持块之内。切削刀头夹具的存在帮助保护该支持块免于滥用和磨损，因此最小化或者消除了对于转鼓维修而另外要求的停工时间的周期。熟练的业内人士知道使用切削刀头夹具。
熟练的业内人士知道，在采矿操作、路面铣刨操作、或其他类似的操作的过程中，切削刀头和切削刀头夹具经受了相当大的应力。因此，希望将该切削刀头夹具安装在该支持块中以将该切削刀头夹具的移动最小化从而使该切削刀头的使用寿命最大化。
还重要的是，在该切削刀头夹具与该支持块之间的安装是抗振动性松弛的，该振动性松弛同样可能导致过早的切削刀头磨损以及失效。迄今为止，存在着将切削刀头套管安装在支持块内以试图使切削刀头夹具的移动或松弛最小化同时使切削刀头的寿命最大化的不同结构。
采矿机或者路面铣刨机典型地在严格的操作条件下运行。在操作过程中，该切削刀头夹具(或刀夹具)和/或该支持块(或底座)会经受损伤，使得难以拆卸这些部件。能够从该支持块上拆卸掉该切削刀头夹具是一个优点。因此，将高度希望提供一种切削刀头夹具-支持块的组件，该组件有助于从该支持块上相当容易地拆卸该切削刀头夹具。此外，在操作过程中，这些严格的操作条件还可导致该可旋转的切削刀头停留在该切削刀头夹具孔中。将有利的是从该切削刀头夹具上拆卸掉该切削刀头。因此，高度希望提供一种切削刀头-切削刀头夹具的组件，该组件有助于从该切削刀头夹具上相当容易地拆卸掉该切削刀头。
以下专利文献列举了这些不同结构的实例：D′Angelo的关于RETAINER FOR ROTATABLE BITS的美国专利号5,067,775；Siddle等人的关于CUTTING TOOL HOLDER RETENTION SYSTEM的美国专利号6,129,422；Siddle等人的关于CUTTING TOOL HOLDERRETENTION SYSTEM的美国专利号5,769,505；Montgomery，Jr.的关于CUTTING TOOL HOLDER RETENTION SYSTEM的美国专利号6,220,671；Montgomery，Jr.的关于CUTTING TOOL HOLDERRETENTION SYSTEM的美国专利号6,234,579；Montgomery，Jr.的关于CUTTING TOOL HOLDER ASSEMBLY WITH PRESS FIT的美国专利号6,331,035；Krekeler的关于MEANS FOR REMOVABLYAFFIXING CUTTER BIT AND LUG ASSEMBLIES TO DRIVERELEMENT OF A MINING MACHINE OR THE LIKE的美国专利号No.3,749,449；Wechner的关于BIT HOLDER的美国专利号4,650,254；以及Siddle等人的关于CUTTING TOOL HOLDERRETENTION SYSTEM的美国专利号5,607,206。
发明内容
在其一种形式中，本发明是一种刀夹具-底座的组件，其中该底座被适配为附接到一个可旋转的驱动构件的表面上。该刀夹具-底座的组件包括一个底座，其中该底座包含一个刀夹具孔，该刀夹具孔具有一条刀夹具孔中央纵向轴线。该底座进一步包含一个定向孔，该定向孔具有一条定向孔中央纵向轴线。该定向孔开放进入该刀夹具孔之中。该定向孔中央纵向轴线被布置为基本上垂直于该刀夹具孔中央纵向轴线。该组件进一步具有一个刀夹具，该刀夹具具有一个前导头部区域以及一个跟随柄部区域、以及介于该前导头部区域与该跟随柄部区域之间的并且与它们邻接的一个中间区域。该刀夹具的前导头部区域包含一个可旋转切削刀具孔。该跟随柄部区域包含一个定向槽缝。该中间区域呈现了一个前保护表面，该前保护表面限定了多个碎片转向表面。一个定向销被接收在该定向孔中从而伸入该定向槽缝中。该定向销与该夹具中的定向槽缝进行协作，这样该刀夹具呈现出一种相对于该底座的正确取向。
在其另一种形式中，本发明是一种刀夹具-底座的组件，其中该底座被适配为附接到一个可旋转的驱动构件的表面上。该刀夹具-底座的组件包括一个底座，其中该底座具有一个近端区域以及一个远端区域。该近端区域具有一个表面，该表面可附接到该可旋转的驱动构件的表面上。该底座包含一个刀夹具孔，该刀夹具孔具有一条刀夹具孔中央纵向轴线。该底座进一步包含一个定向孔，该定向孔具有一条定向孔中央纵向轴线。该定向孔开放进入该刀夹具孔之中。该定向孔中央纵向轴线被布置为基本上垂直于该刀夹具孔中央纵向轴线。该组件具有一个刀夹具，该刀夹具具有一个前导头部区域、一个跟随柄部区域、以及介于该引导头部区域与该跟随柄部区域之间的并且与它们邻接的一个中间区域。该刀夹具的前导头部区域包含一个可旋转切削刀具孔。该跟随柄部区域包含一个定向槽缝。该中间区域呈现了一个前保护表面，该前保护表面限定了多个碎片转向表面。一个定向销被接收在该定向孔中从而伸入该定向槽缝中。该定向销与该夹具中的定向槽缝进行协作，这样该刀夹具呈现出一种相对于该底座的正确对齐。有一个冷却剂通道从该底座的近端区域延伸、穿过该刀夹具而在该前保护表面处离开。该组件还具有在该冷却剂通道中的一个喷嘴，该喷嘴与该前保护表面相邻以在该前保护表面附近喷洒冷却剂。
在其又另一种形式中，本发明是一种切削刀夹具-底座的组件，其中该底座被适配为附接到一个可旋转的驱动构件的表面上。该刀夹具-底座的组件包括一个切削刀夹具，该切削刀夹具具有一个头部区域，该头部区域包含一个切削刀具孔。该切削刀夹具进一步具有一个柄部区域，该柄部区域具有一个远端，其中该柄部区域具有一个对齐凹口，该对齐凹口在该远端处呈现出一个对齐表面。该组件具有一个底座，该底座包含一个刀夹具孔。该底座进一步包含与该刀夹具孔交叉的一个横向通道。该组件还具有在该横向通道中的一个长形销钉。该长形销钉具有穿过了该刀夹具孔的一个暴露的部分，其中该切削刀夹具在该对齐表面与该长形销钉的暴露的部分相对齐时能够完全进入该底座的刀夹具孔中。
附图说明
以下是对附图的简要说明，这些附图形成本专利申请的一部分：
图1是一个可旋转的转鼓(即，一个可旋转的驱动构件)的一个部分的等距视图，显示了附接到该可旋转的转鼓表面上的三个可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件，并且其中这些可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件具有一种总体向前的取向；
图1A是一个可旋转的转鼓(即，一个可旋转的驱动构件)的一个部分的等距视图，显示了附接到该可旋转的转鼓表面上的一个可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件，并且其中该可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件具有一种朝向该可旋转的转鼓的边缘的取向；
图2是该可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件的一个侧视图，其中该刀夹具被分解离开该底座；
图3是该刀夹具-底座的组件的侧视图，其中刀夹具被组装到底座上；
图4是图1的这些可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件之一沿图3的截面线4-4获取的截面视图，其中示出了该刀夹具和该底座的截面，并且未示出该可旋转切削刀具的截面；
图5是该底座的截面视图；
图5A是该底座的一个等距视图，示出了该底座的表面轮廓；
图5B是该底座的另一个等距视图，示出了该底座的表面轮廓；
图6是该刀夹具的截面视图；
图7是该刀夹具-底座的组件的正视图，其中该刀夹具被组装(附接)到该底座上；
图7A是该刀夹具-底座的组件的侧视图，示出了这些部件的详细的表面轮廓；
图7B是该刀夹具-底座的组件的正视图，示出了这些部件的详细的表面轮廓；
图7C是该刀夹具-底座的组件的后视图，示出了这些部件的详细的表面轮廓；
图7D是该刀夹具-底座的组件的俯视图，示出了这些部件的详细的表面轮廓；
图7E是图7D的刀夹具-底座的组件沿截面线7E-7E获取的一个截面视图；
图8是图1的刀夹具的等距视图；
图8A是该刀夹具的侧视图，示出了其详细的表面轮廓；
图8B是该刀夹具的等距视图，示出了其详细的表面轮廓；
图8C是该刀夹具的俯视图，示出了其详细的表面轮廓；
图8D是该刀夹具的正视图，示出了其详细的表面轮廓；
图9是该刀夹具-底座的组件的正视图，其中该刀夹具被组装在该底座上，并且其中该刀夹具在该刀夹具的中间区域中具有一个碳化物尖端；
图10是该刀夹具-底座的组件的正视图，其中该刀夹具被组装在该底座上，并且其中该刀夹具在该刀夹具的中间区域中具有一对磨损板；
图10A是该刀夹具-底座的组件的正视图，其中该刀夹具被组装在该底座上，并且其中该刀夹具在该刀夹具的中间区域中具有一个中央磨损板以及一对磨损板；
图11是该刀夹具-底座的组件的正视图，其中该刀夹具被组装在该底座上，并且其中该刀夹具-底座的组件包含一个喷洒组件，该喷洒组件在该刀夹具的中间区域中具有一个喷洒嘴；
图12是图11的刀夹具-底座的组件的截面视图，显示了穿过该刀夹具以及该底座的多个通道，这些通道将冷却剂供应至该喷嘴；
图13是一种刀夹具-底座的组件的另一个具体实施方案的截面视图，显示该刀夹具被组装在该底座上；
图14是操作中的一个路面铣刨机的侧视图，显示了道路的一个被铣刨的表面以及道路的一个未铣刨的表面、连同离开该路面铣刨机的输送器的碎片；
图15是一种刀夹具-底座的组件的另一个具体实施方案的等距视图，显示该刀夹具被连接到该底座上；
图16是该底座的截面示意图，其中一个长形销钉位于该底座的横向通道中；
图17是一个底座的等距视图，其中该长形销钉被附接到其上；
图18是该切削刀夹具的等距视图；
图19是相对于该底座的孔对齐的刀夹具的截面示意图；并且
图20是该安装-拆除工具的示意图。
具体实施方式
参见附图，图14显示了一种路面铣刨机，总体上指定为20。路面铣刨机20前行经过一段道路(总体上指定为21)，其中道路21展现了一段未铣刨的道路22和一段铣刨过的道路23。图14展示的铣刨过的道路23有一个顶层被去除从而低于该未铣刨的道路22。
如熟练的业内人士理解的，该路面铣刨机包含一个可旋转的路面铣刨转鼓。路面铣刨转鼓呈现出一个圆柱形的表面。多个底座(或支持块)(它们将在下文中进行说明)是例如像通过该圆柱形表面的焊接来安装的。如下文中将对于一个具体实施方案进行说明的，每个底座或者支持块都保持了一个刀夹具或者一个切削刀头夹具，并且该刀夹具保持了一个切削刀头(例如，一个可旋转切削刀头)。该组件包括该底座以及该刀夹具。当多个这样的携带了多个切削刀头的组件(即，多个切削刀头组件)安装到一个转鼓上、并且驱动该转鼓时，这些切削刀头撞击并且打碎地层(例如，沥青路面材料、混凝土、煤，以及类似物)成为许多块(即，切削碎片)。该路面铣刨机包括一个输送器24，在操作过程中沥青碎片(或者铣刨碎片)从该输送器离开(参见25)。Holl等人的关于SELF-PROPELLED ROAD MILLINGMACHINE的美国专利号7,144,192、Ley等人的关于REAR LOADERROAD MILLING MACHINE WITH HEIGHT-ADJUSTABLESEALING DEVICE的美国专利号7,370,916、以及Fischer等人的关于ROAD MILLING MACHINE的美国专利号7,070,244，披露了多种示例性的路面铣刨机。
在路面铣刨机的操作过程中，该支持块由于其暴露于这些切削碎片中而经历了磨损。随着时间过去，磨损以及其他类型的滥用致使该支持块是无效的，这预示了其使用寿命的完结。一旦这发生，操作员必须将该支持块从该转鼓上切割或者火焰切割下以便允许更换该支持块。典型地，操作员将该替换的支持块焊接到该转鼓上。如熟练的业内人士理解的，移除和更换一个支持块是耗时的并且因此是昂贵的。因此，能够延长该支持块的使用寿命是一个优点。本发明提供了这个优点。
在路面铣刨操作的过程中，这些切削刀头和切削刀头夹具经受了相当大的应力。因此，希望将该切削刀头夹具安装在该支持块中以将该切削刀头夹具的移动最小化从而使该切削刀头的使用寿命最大化。还重要的是，在该切削刀头夹具与该支持块之间的安装是抗振动性松弛的，该振动性松弛同样可能导致过早的切削刀头磨损的以及失效。本发明提供了该切削刀头到该刀夹具的以及该刀夹具到该底座上的一种牢固安装。
采矿机或者路面铣刨机典型地在严格的操作条件下运行。在操作过程中，该切削刀头夹具(或刀夹具)和/或该支持块(或底座)会经受损伤，使得难以拆卸这些部件。能够从该支持块上拆卸掉该切削刀头夹具是一个优点。本发明提供了一种切削刀头夹具-支持块的组件的特征，该特征有助于从该支持块上相当容易地拆卸该切削刀头夹具。此外，在操作过程中，这些严格的操作条件还可导致该可旋转的切削刀头停留在该切削刀头夹具孔中。将有利的是从该切削刀头夹具上拆卸掉该切削刀头。因此，高度希望提供一种切削刀头-切削刀头夹具的组件，该组件有助于从该切削刀头夹具上相当容易地拆卸掉该切削刀头。
参见附图，图1和图1A的这些实施方案示出了位于不同取向中的可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件，总体上指定为30。图1是一个可旋转的转鼓(即，一个可旋转的驱动构件)38的一个部分的等距视图，该转鼓可以是路面铣刨机20。图1示出了附接到可旋转的转鼓38的表面40上的三个可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件。在此实施方案中，这些可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件30各自具有一种总体向前的取向。箭头“R”显示了可旋转的转鼓38的旋转方向。图1还显示底座32被附接在从动构件38的表面40上。一个刀夹具34被连接到或者附接到该底座32上。该切削刀夹具34可旋转地接收了该可旋转切削刀具36。
图1A是一个可旋转的转鼓(即，一个可旋转的驱动构件)38’的一个部分的等距视图，示出了附接到该可旋转的转鼓38’的表面40’上的一个可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件30’。该可旋转切削刀具-刀夹具-底座的组件30’具有一种朝向该可旋转的转鼓38’的边缘41成一个角度A的取向。箭头“R”显示了可旋转的转鼓38’的旋转方向。图1A还显示底座32’被附接在从动构件38’的表面40’上。一个刀夹具34’被连接到或者附接到该底座32’上。该切削刀夹具34’可旋转地接收了可旋转切削刀具36’。
图2是该刀夹具-底座的组件的一个侧视图(见括号29)，其中该刀夹具34被分解离开底座32。图3是该刀夹具-底座的组件的一个侧视图，其中刀夹具34被组装到底座32上。以下给出了对这些部件的更详细的说明。
底座32包括一个近端区域(见括号42)以及一个远端区域(见括号44)。该近端区域(42)比远端区域44更靠近该可旋转的转鼓38的表面40。
近端区域42具有一个附接表面46，它展现出了轻微的凹陷程度。底座32可以通过焊接或类似方式在附接表面46处被固定到转鼓的表面上。近端区域42进一步包括一个末端/前导表面48，它与可旋转的转鼓38的表面40相邻。近端区域42进一步具有一个前导的近端底座表面50，它具有一个中央部分，即，该前导端底座表面的中央部分52。该前导的近端底座表面的中央部分52是介于该前导的近端底座表面的一对间隔开的侧向部分54、56之间(见FIG.7)。关于这些部分(即，该前导的近端底座表面52的中央和侧向部分)的运作，这些表面用于帮助使切削碎片偏转或者转向而离开底座32与可旋转的转鼓38之间的连接处。碎片的这种偏转和转向帮助延长了该底座的使用寿命。
底座32的近端区域42具有一个跟随的近端底座表面60。底座32的近端区域42包含一个定向孔62(见图4)。定向孔62具有一个远离该可旋转的转鼓38的表面40的远端64、以及一个更靠近该可旋转的转鼓38的表面40的近端66。定向孔62具有一条中央纵向轴线B-B。
底座32的远端区域44具有一个远端表面68，该远端表面离开该可旋转的转鼓38的表面40最远。参见图4和图5，远端区域44还具有一个前导的远端底座表面70以及一个跟随的远端底座表面72。底座32的远端区域44包含一个刀夹具孔84(一个接收刀夹具的孔)，它具有一个围绕着它的刀夹具孔嘴86。刀夹具孔84具有一条中央纵向轴线C-C(见图5)，具有一个锥形区段92，该锥形区段具有等于约十度的锥度Y。在一个优选实施方案，该锥形区段的长度D相对于刀夹具孔84的全长E是约四十七百分比。在一个优选的实施方案，该刀夹具孔84具有一个圆柱形区段94，该圆柱形区段具有一个长度F，该长度是等于该刀夹具孔84的全长E的约百分之五十三。尽管以上数值是针对一个优选实施方案，但是诸位申请人考虑到该锥形区段的长度D相对于全长E的范围可以在约百分之二十五与约百分之一百之间。诸位申请人还考虑到该圆柱形区段的长度F相对于全长E的范围可以在约百分之零与约百分之七十五之间。
刀夹具孔84是一个开放的孔、具有一个轴向前端96和一个轴向后端98。有一个经过该刀夹具孔84的轴向后端98而到达该刀夹具的后端的通路。通过此通路，操作员可以在该刀夹具的后端上造成一个撞击，以协助从该底座上拆卸掉刀夹具。如上所述，在操作过程中，该刀夹具和/或该底座可能经受损伤或者至少撞击，使得拆卸是困难的。以上通路协助将该刀夹具从该底座上拆卸。这是本发明所提供的一个优点。
参见图6，刀夹具34具有该刀夹具的一个头部区域100以及该刀夹具的一个柄部区域102。柄部区域102在位置88处从头部区域100中伸出(见图2)。该刀夹具的头部区域100具有一个可旋转切削刀具孔110。可旋转切削刀具孔110具有一个可旋转切削刀具孔中央纵向轴线G-G、以及可旋转切削刀具孔110的一个长度H和一个孔直径I。可旋转切削刀具孔110具有该可旋转切削刀具孔的一个轴向前端112和一个轴向后端114。可旋转切削刀具孔110具有与其轴向前端114相邻的一个孔嘴区段116。
刀夹具34的头部区域100具有一个前导表面120、一个可旋转切削刀具孔的前导孔嘴表面头部区域、以及一个保护表面124。参见图7，保护表面124具有该头部区域保护表面126的中间区段、该头部区域保护表面的一对间隔开的侧向区段(表面)(128、130)、以及另外一对间隔开的外围侧向区段(表面)129、131。刀夹具34的头部区域100具有一个跟随表面134以及一个可旋转切削刀具孔的跟随孔嘴表面。该刀夹具的头部区域的一个肩台表面138面向一个轴向向后的方向。在该肩台表面138与该底座之间有一个空隙139。
该刀夹具34的柄部区域102具有一个锥形外表面140、连同一个轴向后端表面142。一个圆柱形表面141与该末端表面142相邻。该柄部区域102进一步包含一个关闭的轴向后部孔144，该孔具有一个开放末端146。该关闭的轴向后部孔144的存在为该柄部区域102提供了某种径向挠性。柄部区域102和孔84的相对尺寸提供了该底座与该刀夹具之间的一个紧密配合(例如，过盈配合)。
柄部区域102进一步包含一个长形槽缝150。
关于图4，一个定向销160位于该定向孔62之内。定向销160具有一个外端162以及一个内端164。内端164伸入刀夹具孔84之中，在其中它与长形槽缝150对准。当该定向销160在该长形槽缝150中对准时，该底座与该刀夹具之间的取向是正确的。通过提供一种将该刀夹具34相对应该底座32正确定向的方式，它们之间的连接的完整性具有一种改进。正确的相对对齐提供了该底座与该刀夹具之间的一种连接，该连接在操作过程中是更加抗振动性松弛的。
该可旋转切削刀具36包括一个可旋转切削刀具本体180，该本体具有一个轴向前端182以及一个轴向后端184。该可旋转切削刀具本体180具有一个头部部分186、连同一个扩大直径的肩台部分188以及垫圈204。该可旋转切削刀具本体180具有一个柄部部分190，它携带了一个弹性定位件200，该弹性定位件将该可旋转切削刀具36可旋转地保持在该可旋转切削刀具孔110中。可旋转切削刀具本体180的轴向前端182携带了一个硬质镶片202，该硬质镶片包括一种硬质材料，例如像烧结的碳化钨(钴)。
可旋转切削刀具孔110是一个开放的孔、具有一个轴向前端112和一个轴向后端114。有一个经过该切削刀具孔110的轴向后端114而到达可旋转切削刀具36的后端184的通路。通过此通路，操作员可以在该切削刀具的后端上造成一个撞击，以便协助从该切削刀夹具上拆卸掉该切削刀具。如上所述，在操作过程中，该切削刀具和/或切削刀夹具可能会经受损伤或者至少撞击，使得拆卸是困难的。以上通路有助于从切削刀夹具上拆卸掉该切削刀具。这是本发明所提供的一个优点。
在操作中，该组件起作用来使碎片转向而离开该底座。结果是增大了该底座的使用寿命。由于以上提及的原因，这是该组件的一个有利方面。关于该碎片转向特征，图7中的箭头DD示出了在该保护表面124上撞击后碎片700的行程。这些碎片在它沿着这些侧向区段(或表面)以及外围侧向区段(或表面)129、131行进时转向离开该中间区段126。碎片的转向使得它不如在不存在侧向表面时那样多地撞击底座。此外，该底座与该刀夹具之间的紧固连接导致了该刀夹具与该底座之间的最小的移动，从而是抗振动性松弛的，该抗振动性松弛同样可能导致过早的切削刀头的磨损以及失效。
参见图9，是该刀夹具-底座的组件的第二具体实施方案，总体上指定为210。组件210包括一个刀夹具212以及一个底座214。该刀夹具-底座的组件210在结构上与第一实施方案的刀夹具-底座的组件相同，除了在该头部区域保护表面218中存在硬质碳化物镶片216。更确切地说，硬质碳化物镶片216是位于该头部区域保护表面218的中间区段220中。与不具有另外的磨损保护(例如像，硬质碳化物镶片216)的一个头部区域保护表面相比，硬质碳化物尖端216的存在提供了头部区域保护表面218的耐磨损性的改进。硬质碳化物镶片216和该碎片转向特征的组合产生了更好的保护以及性能。
参见图10，是该刀夹具-底座的组件的一个第三具体实施方案，总体上指定为230。组件230包括一个刀夹具232以及一个底座234。该刀夹具-底座的组件230在结构上与第一实施方案的刀夹具-底座的组件总体上相同，除了在该头部区域保护表面236中存在硬质碳化物的耐磨损板240、244。更确切地说，头部区域保护表面236的侧向区段(238、242)的每一个对应地具有一个硬质碳化物的耐磨损板240和244。与没有另外的磨损保护(例如像，图9的具体实施方案的硬质碳化物镶片216)的一个头部区域保护相比，硬质碳化物的耐磨损板240、244的存在提供了头部区域保护表面236的耐磨损性的改进。作为举例，这些板240、244可以被焊接(固定)到该头部区域保护表面236的对应的承窝中。硬质板240、244和该碎片转向特征的组合产生了更好的保护以及性能。
参见图10A，是该刀夹具-底座的组件的一个第三具体实施方案，总体上指定为230’。组件230’包括一个刀夹具232’以及一个底座234’。该刀夹具-底座的组件230’在结构上与第一实施方案的刀夹具-底座的组件总体地相同，除了在该头部区域保护表面236’中存在硬质碳化物的耐磨损板240’、244’以及中间的硬质(碳化物)构件246’。更确切地说，头部区域保护表面236’的侧向区段(238’、242’)的每一个对应地具有一个硬质碳化物的耐磨损板240’和244。此外，在保护表面236’的中间肋上有一个硬质构件或者板246’。与没有另外的磨损保护(例如像，图9的具体实施方案的硬质碳化物镶片216’)的一个头部区域保护表面相比，硬质碳化物的耐磨损板240’、244’和硬质构件246’的存在提供了头部区域保护表面236’的耐磨损性的改进。作为举例，这些板240’、244’和硬质构件246’可以被焊接(固定)到该头部区域保护表面236’的对应的承窝中。硬质板240’、244’和构件246’以及该碎片转向特征的组合产生了更好的保护以及性能。
参见图11-12，是该刀夹具-底座的组件的一个第四具体实施方案，总体上指定为248。在此实施方案中，该刀夹具-底座的组件248包括一个底座250以及一个刀夹具252。组件248包含一个喷洒组件，该喷洒组件包括位于该刀夹具252中的中间区域中的一个喷嘴306，它是以下说明的主题。图12是刀夹具-底座的组件248的截面视图，示出了穿过该刀夹具以及该底座的多个通道，这些通道将冷却剂供应到该喷嘴。
冷却剂(例如，一种液体，如水)的存在对整个切削操作提供了至少两个优点。一个优点是冷却剂由于冷却剂的清洁作用而有助于该切削刀具在该刀夹具中的旋转。该冷却剂起作用而帮助冲刷来自该切削刀具-刀夹具-底座的组件附近的污物和碎片。这种污物和碎片的量的减少有助于该切削刀具在刀夹具中的旋转。另一个优点是该冷却剂喷洒帮助抑制了在至少一些切削操作中现存的灰尘和细微粒。一种切削操作，如一种采矿操作或者一种路面铣刨操作，可以产生灰尘以及其他细微粒，它们处于空气之中。这些灰尘和其他细微粒可能是环境问题。通过用一种液体喷洒来喷洒这些灰尘以及其他细微粒，该流体带走这些灰尘以及其他细微粒从而将它们从切削操作的附近去除。其中的灰尘以及其他细微粒然后可以被移除至一个远距离位置，由此改进该切削操作附近的环境条件。
该刀夹具-底座的组件248具有一个总体上指定为250的底座以及一个总体上指定为252的刀夹具。底座250和刀夹具252在结构上是按照第一实施方案的刀夹具-底座的组件的思路，除了存在这些提供冷却剂喷洒的部件。在此，底座250具有一个近端区域256以及一个远端区域258。近端区域256具有一个附接表面260、一个末端/前导表面262、一个前导的近端底座表面264、以及一个跟随的近端底座表面266。该近端区域256进一步包含一个定向孔268，该定向孔具有一条定向孔中央纵向轴线J-J。定向孔268具有一个远端272以及一个近端274。近端区域256进一步包含一个冷却剂孔278，该冷却剂孔具有一个远端280以及一个接近的末端282。
该底座的远端区域包含一个刀夹具孔288。
该刀夹具具有该刀夹具的一个头部区域292以及一个柄部区域294。该柄部区域292包含一个冷却剂通道296，该冷却剂通道具有一个冷却剂通道入口298。该刀夹具的头部区域292包含一个冷却剂通道302，该冷却剂通道具有一个冷却剂通道出口304。一个喷嘴306位于该冷却剂通道302的出口304之中的。
在操作中，该冷却剂通过并且行经该冷却剂孔278以及该冷却剂通道296而朝向该冷却剂通道出口304。一个喷嘴306位于该冷却剂通道出口304附近。该冷却剂以一个喷洒流800从喷嘴306中喷出(见图12)。该冷却剂喷洒帮助将操作温度维持在一个更低的水平并且帮助从该组件248的附近去除切削碎片。
图13是一种刀夹具-底座的组件的另一个具体实施方案的截面视图，显示刀夹具308被组装到底座309上。底座309具有一个近端区域312以及一个远端区域314。近端区域312具有一个附接表面316、以及一个末端/前导表面318。近端区域312进一步具有一个前导的近端底座表面320以及一个跟随的近端底座表面322。
远端区域314具有一个远端表面324。远端区域314进一步具有一个前导的远端底座表面326以及一个跟随的远端底座表面328。远端区域314包含一个刀夹具孔330，该刀夹具孔具有一个轴向前端332以及一个轴向后端334。该远端区域314进一步包含一个定向孔338，该定向孔具有一条定向孔中央纵向轴线K-K。定向孔338具有一个远端342以及一个近端344。定向孔338具有一个肩台346，该肩台介于该远端342与该近端344之间。
该刀夹具的头部区域包含一个可旋转切削刀具孔348。该头部区域进一步包括一个前导表面350以及一个跟随表面352。
该刀夹具的柄部区域具有一个锥形外表面354以及一个轴向后端表面356。该柄部区域进一步包含一个关闭的轴向后部孔358，该孔具有一个开放的末端360。该刀夹具的柄部区域包含一个长形槽缝364。
一个定向销366具有一个外端368以及一个内端370。
在操作中，该定向销366拧入该底座309的定向孔338之中。销钉366的与内端370相邻的部分伸入长形槽缝364之中。仅仅在刀夹具308与底座309正确地对齐时，这才会发生。当该刀夹具与底座之间不正确的对齐时，该柄部区域的后端表面356抵靠在定向销366上。清楚的是，定向销366与长形槽缝364协作而协助该刀夹具与该底座之间的正确定向。
参见图15至图19，展示了该刀夹具底座的组件的另一个具体实施方案，总体上用括号指定为399。刀夹具-底座的组件399包括一个底座，总体上指定为400。底座400具有一个弧形表面402，通过该弧形表面可以将底座400附接(例如，通过焊接)到一个从动构件(例如，一个路面铣刨转鼓)的表面上。底座400进一步包括：一个底座前导表面404、一个底座跟随表面406、一个底座侧表面408、另一个底座侧表面410、以及一个底座顶表面414。
一个套环416延伸离开底座顶表面414。一个刀夹具孔418行进穿过底座400。套环416在其前导开放端420处环绕孔418。孔418进一步具有一个跟随的开放端422。孔418呈现了一个锥形的截头圆锥形的孔表面424。孔418具有一条中央纵向轴线AA-AA。在一个范围内，孔表面424的半个锥角(BB-BB)是等于约21/2度与约51/2度之间，其中优选的半角是等于约51/2度。在另一个范围内，孔表面424的半个锥角(BB-BB)是等于约21/2度与约71/2度之间，其中优选的半角是等于约71/2度。
应该了解的是底座400进一步包含一个横向通道430。横向通道430从一个底座侧表面408穿过到达另一个底座侧表面410。横向通道430与孔418在一个位置交叉，从而在孔418的表面424中产生一个开放的槽缝432。
一个长形销钉436穿过该横向通道430。长形销钉436具有一个长度使得该销钉436的相反的末端表面与该一个底座侧表面408和另一个底座侧表面410中的它们的对应表面相平齐。长形销钉436具有一个圆柱形表面440。然而，应该了解的是长形销钉可以呈现一种除圆柱形之外的几何形状。该几何形状可以是使得长形销钉的表面与该刀夹具500的平坦表面530相接合的一种形状。
如图16和图17中所示，当长形销钉436位于横向通道430之内时，表面440的一个部分延伸进入刀夹具孔418的体积中一段距离“CC”。如下文中将更详细讨论的，该长形销钉436的圆柱形表面440作为一个支承表面起作用，该支承表面协助了底座400与刀夹具500之间的对齐。
参见附图，并且尤其是图18和图19，展示了一个刀夹具，总体上指定为500。该刀夹具500具有一个头部区域(在图19中以括号502示出)以及一个整体的柄部区域(在图19中以括号504示出)。头部区域502是柄部区域504的轴向前部。头部区域502包含一个可旋转切削刀具孔506。可旋转切削刀具孔506具有一个轴向前端508和一个轴向后端510。头部区域502具有与孔506相邻的一个前导表面512以及与孔506相邻的一个跟随表面514。头部区域502还具有一个前导的保护表面516以及一个相应的跟随表面518。
头部区域502包含一个孔550，该孔具有一个中间的带螺纹的圆柱形表面552。一个带螺纹的孔550具有一个前端556以及一个后端558。孔550进一步包括一个光滑的前部区域590(它在前端556与该中间的带螺纹的表面552之间延伸)以及一个光滑的后部区域592(它在后端558与该中间的带螺纹的表面552之间延伸)。如在下文中将更详细地进行说明的，孔550被适配为用于接收一个安装-拆除工具600的带螺纹的区段。操作员可以使用该安装-移除工具600来更好将该刀夹具500相对于该底座400而定位。
应该了解的是孔550可以是部分地带螺纹的或者它可以是全部带螺纹的。换言之，孔550的基本上整个表面都可以是带螺纹的。
柄部区域504从头部区域502的跟随表面518上伸出。柄部区域504具有一个前导端522以及一个相反的远侧跟随端524。柄部区域504具有一条中央纵向轴线EE-EE。柄部区域504呈现了由一个平坦表面530限定的一个对齐区域528。对齐区域528在其轴向前端处具有一个停止件560。柄部区域504在其平坦表面530中包含一个长形槽缝562。
如在图15至图19中所展示的刀夹具-底座的组件399的具体实施方案具有多个优点，这些优点将变得清楚。
首先，该刀夹具-底座的组件399提供了一种特征，由此操作员可以容易地使刀夹具500与底座400相对齐从而更好地协助这些部件的组装。如熟练的业内人士可以了解的，有利的是该刀夹具500与底座400正确地对齐以便在组装时实现适当的相对的对齐。
为了将该刀夹具500组装到底座400上，操作员将柄部区域504定位为将与底座400的孔418处于轴向对齐。更确切地说，柄部区域504的中央纵向轴线EE-EE与该刀夹具孔418的中央纵向轴线AA-AA是同轴的。柄部区域504必须具有一种相对于该底座400的取向使得该平坦表面530在长形销钉436的圆柱形表面440上滑动(或者靠坐在其上)。在此思考了该长形销钉可以呈现出一种除圆柱形之外的几何形状。该平坦表面530在柄部区域504进入底座400的孔418中靠坐在圆柱形表面440上而完成适当的对齐。相对于长形销钉436的位置，平坦表面530的尺寸确定是使得在将刀夹具500以及底座400的孔418组装之后，长形销钉436的一个圆柱形表面440停靠(或者可以停靠)在停止件562上。可以看到该长形销钉具有一个暴露的部分，该暴露的部分穿过了该刀夹具孔。在该对齐表面与该长形销钉的暴露的部分相对齐时，该切削刀夹具能够完全进入底座的刀夹具孔中。
柄部区域504和刀夹具孔418的几何形状是使得在这两个部件之间存在一种相匹配的锥度。此外，柄部区域504的外表面具有一种可折叠的环形几何形状，使得在该柄部区域504与刀夹具孔418之间存在一种过盈配合。在该柄部区域504与刀夹具孔418之间的相对的几何形状是按照KPF303R套管和KPF301底座的思路，这两者均是Kennametal Inc.用Latrobe，Pennsylvania 15650制成的。
应该了解的是如果刀夹具500不如上所述地与底座400对齐，则柄部504的远侧跟随端524将会抵靠在长形销钉436上。仅在由于对齐区域528的深度而存在足够的间隙时，该刀夹具500才会清除该长形销钉436。
刀夹具-底座的组件399具有另一个有利的特征，该特征是操作员可以容易地相对于底座400来移动或者定位该刀夹具500。该安装-拆除工具600允许操作员完成这项任务。参见图20，该安装-拆除工具600具有一个长形柄602，该柄具有相反的末端604以及606。一个手柄610位于一个末端604处，并且一个带螺纹的区域612位于另一个末端606处。
为了接合该刀夹具500，操作员采用该安装拆除工具600并且将该带螺纹的区域612插入该孔550中。然后操作员将带螺纹的区域612拧入中间的带螺纹的表面552中。一旦该螺纹式连接是牢固的，接着操作员可以运输或者定位刀夹具500以便对齐并且然后将刀夹具500附接到底座400上。在刀夹具500附接到底座400上之后，操作员可以接着将该安装拆除工具600从螺纹孔550中拧出。
如可以理解的，在出现从底座400上拆卸该刀夹具500的需要时，操作员可以将该安装-拆除工具600的带螺纹的区域612插入刀夹具500的孔550之中。然后操作员将带螺纹的区域612拧入中间的带螺纹的表面552中。操作员可以从该底座中移除刀夹具500。操作员可以接着将该安装-移除工具600从刀夹具500中拧出。
如可以了解的，本发明使用了一种切削刀头夹具，有时称为切削刀头套管或者切削刀夹具，其中该切削刀头以一种可释放的方式可旋转地或者以其他方式安装在该切削刀头夹具之内。该切削刀头夹具通过一种机械式连接而安装在该支持块之内。切削刀头夹具的存在帮助保护该支持块免于滥用和磨损，因此最小化或者消除了对于转鼓维修而另外要求的停工时间的周期。如还可以理解的，本发明提供了一种方式将该切削刀头夹具安装在该支持块中以便将该切削刀头夹具的移动最小化从而使该切削刀头的使用寿命最大化。在此方面，本发明提供了该切削刀头夹具与该支持块之间的一种安装，该安装是抗振动性松弛的，该振动性松弛同样可能导致过早的切削刀头的磨损以及失效。如还可以理解的，本发明提供了一种切削刀头夹具-支持块的组件，该组件有助于从该支持块上相对容易地拆卸该切削刀头夹具。
在此指明的专利以及其他文献通过引用结合在此。通过考虑本说明书或通过实施在此披露的发明，本发明的其他实施方案对于本领域技术人员将是清楚的。本说明书和这些例子旨在是仅仅说明性的而无意限制本发明的范围。本发明的真正范围和精神是由以下的权利要求表明的。

Claims (18)

1.一种刀夹具-底座的组件，其中该底座被适配为附接到一个可旋转的驱动构件的表面上，该刀夹具-底座的组件包括：
一个底座；
该底座包含一个刀夹具孔，该刀夹具孔具有一条刀夹具孔中央纵向轴线，该底座进一步包含一个定向孔，该定向孔具有一条定向孔中央纵向轴线，该定向孔开放进入该刀夹具孔之中，该定向孔中央纵向轴线被布置为总体上垂直于该刀夹具孔中央纵向轴线；
一个刀夹具，该刀夹具具有一个前导头部区域以及一个跟随柄部区域、以及介于该前导头部区域与该跟随柄部区域之间的并且与它们邻接的一个中间区域；
该刀夹具的前导头部区域包含一个可旋转切削刀具孔；
该跟随柄部区域包含一个定向槽缝；
该中间区域呈现了一个前保护表面，该前保护表面限定多个碎片转向表面；以及
一个定向销，该定向销被接收在该定向孔之内以便在定向销与该刀夹具中的定向槽缝进行协作时伸入该定向槽缝中，这样该刀夹具呈现出一种相对于该底座的正确取向。
2.根据权利要求1所述的刀夹具-底座的组件，其中该前保护表面包含一个硬质镶片。
3.根据权利要求1所述的刀夹具-底座的组件，其中该前保护表面包括一对相反的侧向区段，并且这些侧向区段中的每一个包含一个硬质板。
4.根据权利要求1所述的刀夹具-底座的组件，其中该底座具有一个近端区域以及一个远端区域，该近端区域具有一个表面，该表面可附接到该可旋转的驱动构件的表面上，并且该定向孔在该底座的近端区域处是开放的。
5.根据权利要求1所述的刀夹具-底座的组件，其中该底座具有一个近端区域以及一个远端区域，该近端区域具有一个表面，该表面可附接到该可旋转的驱动构件的表面上，并且该定向孔在该底座的远端区域处是开放的。
6.根据权利要求1所述的刀夹具-底座的组件，其中该前保护表面包括一个中间的肋表面，该肋表面包含一个硬质构件。
7.根据权利要求1所述的刀夹具-底座的组件，其中该刀夹具孔具有一个开放的轴向后端。
8.一种刀夹具-底座的组件，其中该底座被适配为附接到一个可旋转的驱动构件的表面上，该刀夹具-底座的组件包括：
一个底座，并且该底座具有一个近端区域以及一个远端区域，该近端区域具有一个表面，该表面可附接到该可旋转的驱动构件的表面上；
该底座包含一个刀夹具孔，该刀夹具孔具有一条刀夹具孔中央纵向轴线，该底座进一步包含一个定向孔，该定向孔具有一条定向孔中央纵向轴线，该定向孔开放进入该刀夹具孔之中，该定向孔中央纵向轴线被布置为总体上垂直于该刀夹具孔中央纵向轴线；
一个刀夹具，该刀夹具具有一个前导头部区域以及一个跟随柄部区域、以及介于该前导头部区域与该跟随柄部区域之间的并且与它们邻接的一个中间区域；
该刀夹具的前导头部区域包含一个可旋转切削刀具孔
该跟随柄部区域包含一个定向槽缝
该中间区域呈现了一个前保护表面，该前保护表面限定多个碎片转向表面；
一个定向销，该定向销被接收在该定向孔之内以便在定向销与该刀夹具中的定向槽缝进行协作时伸入该定向槽缝中，这样该刀夹具呈现出一种相对于该底座的正确取向；以及
一个冷却剂通道，该冷却剂通道从该底座的近端区域延伸穿过该刀夹具而在该前保护表面处离开，以及该冷却剂通道中的一个喷嘴，该喷嘴与该前保护表面相邻以便在该前保护表面的附近喷洒冷却剂。
9.根据权利要求8所述的刀夹具-底座的组件，其中该刀夹具孔具有一个开放的轴向后端。
10.一种切削刀夹具-底座的组件，其中该底座被适配为附接到一个可旋转的驱动构件的表面上，该刀夹具-底座的组件包括：
一个切削刀夹具，该切削刀夹具具有一个头部区域，该头部区域包含一个切削刀具孔，并且该切削刀夹具进一步具有一个柄部区域，该柄部区域具有一个远端，并且该柄部区域具有一个对齐凹口，该对齐凹口在该远端处呈现出一个对齐表面；
一个底座，该底座包含一个刀夹具孔，该底座进一步包含与该刀夹具孔相交的一个横向通道；以及
一个在该横向通道中的长形销钉，该长形销钉具有穿过了该刀夹具孔的一个暴露的部分，其中该切削刀夹具在该对齐表面与该长形销钉的暴露的部分相对齐时能够完全进入该底座的刀夹具孔中。
11.根据权利要求10所述的切削刀夹具-底座的组件，其中该切削刀夹具进一步包含一个定位孔，该定位孔被适配为用于接收一个定位工具。
12.根据权利要求11所述的切削刀夹具-底座的组件，其中该切削刀夹具具有一个介于该头部区域与该柄部区域之间的中间区域，并且该定位孔位于该中间区域内。
13.根据权利要求11所述的切削刀夹具-底座的组件，其中该定位孔包括一个中间的带螺纹的表面，该中间的带螺纹的表面被适配为螺纹式地接收该定位工具。
14.根据权利要求13所述的切削刀夹具-底座的组件，其中该定位孔进一步包括一个平滑的前部区域以及一个平滑的后部区域、并且该带螺纹的表面将该平滑的前部区域和该平滑的后部区域连接起来。
15.根据权利要求11所述的切削刀夹具-底座的组件，其中该定位孔的至少一部分是带螺纹的。
16.根据权利要求11所述的切削刀夹具-底座的组件，其中该定位孔的基本上全部都是带螺纹的。
17.根据权利要求10所述的切削刀夹具-底座的组件，其中该刀夹具孔具有一个轴向长度，并且该刀夹具孔具有一个锥形区段，其中该锥形区段具有一个轴向长度，该轴向长度是等于该刀夹具孔的轴向长度的约百分之二十五与约百分之一百之间。
18.根据权利要求10所述的切削刀夹具-底座的组件，其中该刀夹具孔具有一个圆柱形区段，其中该圆柱形区段具有一个轴向长度，该轴向长度是等于该刀夹具孔的轴向长度的约百分之零与约百分之七十五之间。
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