CN103827397A - 用于液压锤套筒的便利移除的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压锤，其具有前头部和下套筒。还公开一种用于从前头部便利地移除下套筒的系统和方法。液压锤的前头部在其中限定孔口，并且孔口的内表面可具有第一渐缩度。液压锤的下套筒能够定位在前头部的孔口内，并且下套筒的外表面可具有第二渐缩度，其中第一渐缩度大致跟随第二渐缩度。

Description

用于液压锤套筒的便利移除的系统和方法

技术领域

本发明涉及液压锤，更特别是，涉及一种用于液压锤的下套筒的便利移除的系统和方法。

背景技术

液压锤在大型硬物体可以运走之前破碎或粉碎大型硬物体（例如岩石、混凝土、沥青、冻土等）的作业地点广泛地使用。液压锤可以安装到例如反铲或挖掘机的作业机器，或者它们可以是手持的。在操作中，高压流体驱动液压锤的活塞，以冲击作业工具，例如工具头，其接着冲击待破碎的硬物体。

总的来说，作业工具保持在液压锤的上套筒和下套筒中，并且上套筒和下套筒继而封闭在衬套或壳体（通常也称为前头部）的孔口内。由于作业工具在硬物体上的重复冲击，液压锤的下套筒在操作过程中经历极大载荷。这种极大载荷通常造成下套筒磨损。因此，下套筒会需要在液压锤的产品寿命的过程中多次更换或维护。为了从前头部移除下套筒，将前头部和下套筒连接在一起的横向销可以被拆卸，并且下套筒可以被拉出或推出前头部以便更换或维护。

传统上，下套筒的外表面和前头部的孔口的内表面被设计成彼此平行，使得在下套筒被推出（或拉出）以便从前头部移除时，下套筒和前头部之间的间隙保持相同，直到下套筒从前头部孔口完全移除。由于这种间隙很小，会出现下套筒和前头部之间的接触，由此使得下套筒的移除困难。在一些情况下，下套筒会在使用过程中改变其形状，造成下套筒和前头部的表面在移除过程中结合，由此恶化下套筒的移除过程。从前头部移除下套筒的这种困难不仅增加下套筒的维护时间，而且增加人员成本，并甚至略微侵蚀前头部，继而会导致液压锤一起更换。

因此有利的是开发一种用于有效地从前头部移除下套筒的改进机构。另外有利的是这种机构在移除过程中避免前头部和下套筒之间的接触。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开一种液压锤。液压锤可包括在其中限定孔口的前头部，孔口的内表面具有第一渐缩度，以及下套筒，其能够定位在孔口内，下套筒的外表面具有第二渐缩度，第一渐缩度大致跟随第二渐缩度。

根据本发明的另一方面，公开一种下套筒。下套筒可包括外壁和内壁。内壁可限定其中的孔口，并且外壁可具有渐缩表面，使得外壁和内壁不彼此平行。

根据本发明的又一方面，公开一种从液压锤的前头部移除下套筒的方法。该方法可包括提供（a）在其中限定孔口的前头部，孔口具有包括第一渐缩度的内表面；以及提供（b）下套筒，其能够定位在孔口内，下套筒具有包括第二渐缩度的外表面，并且孔口的内表面和下套筒的内表面限定其之间的间隙，间隙在下套筒的安装状态下保持恒定。该方法还可包括通过随着下套筒延伸出前头部以增加间隙而从前头部移除下套筒。

附图说明

图1是根据本发明的至少一些实施方式附接到作业机器的液压锤的示例性示意图；

图2是根据本发明的至少一些实施方式的图1的液压锤的剖去的横截面图；

图3A-3C是根据本发明的至少一些实施方式的图1的液压锤的下套筒和前头部的剖去的示意图，示出下套筒相对于前头部移除;

图4A和4B是指示在下套筒从前头部移除时前头部和下套筒之间的示例性间隙测量值的表格图示；

图5是描绘从液压锤的前头部移除下套筒的步骤的示例性流程图；

图6A是根据本发明的至少一些实施方式的示例性下套筒的透视图；

图6B是图6A的顶视图；

图6C是沿着图6B的线A-A截取的横截面图；以及

图6D是图6A的前视图。

虽然本发明容易进行多种变型和改型构造，下面将详细示出和描述其一些示例性实施方式。但是应该理解到不旨在限制于所公开的具体实施方式，相反，意图在于在本发明的精神和范围内覆盖所有变型、替代构造和等同。

具体实施方式

本发明提供有效地从液压锤的前头部移除下套筒的系统和方法。在此方面并参考图1，根据本发明的至少一些实施方式示意示出示例性作业机器2。液压锤4可以附接到作业机器2的吊杆6以操作锤。例如工具头的作业工具8可继而附接到液压锤4，以冲击表面（或表面上的物体）10。在至少一些实施方式中，作业机器2可以是挖掘机，虽然在其他实施方式中，作业机器可以是反铲装载机、微型挖掘机、滑移装载机或适用于附接和使用液压锤4的任何其他类型的作业机器。在至少一些其他实施方式中，液压锤4可不附接到作业机器2，而是可以是手持装置，或可以连接到一些其他适当基部。另外，液压锤4可以通过气动或液压流体源供能，虽然也可以采用通过其他类型的源供能的其他类型的粉碎锤。

将理解到只有对于本发明的适当理解来说重要的那些部件在这里表示和描述。不过，在本发明的范围内也设想和考虑通常与作业机器2和液压锤4组合或结合应用的多种其他部件。

现在转向图2，示出根据本发明的至少一些实施方式的液压锤4的局部横截面图。如所示，液压锤4可包括限定腔或孔口14的壳体或前头部12。在至少一些实施方式中，前头部12可包括上端16和底端18。另外，前头部12可被构造或构建成单个一体件，或者可以由以操作关系连接在一起的多个件形成。在孔口14内，活塞20可操作地布置成沿着轴线22平移，以驱动作业工具8。具体地，作业工具8可具有可以被构造成和定位在前头部12内从而通过活塞20冲击的第一端24以及可从前头部的底端18延伸以冲击表面10或定位其上的物体的第二端26。特别地，作业工具8可定位和可滑动地保持在下套筒28和上套筒30内，两个套筒都可固定保持在前头部12内。下套筒28可以通过一个或多个横向销32连接到前头部12。下套筒28在下面相对于图6A-6D更加详细描述。

虽然以上描述液压锤4的部件，将理解到在本发明的范围内设想和考虑没有描述的多种其他部件，例如用于将上套筒30和作业工具8保持在前头部12内并用于相对于彼此和下套筒28连接这些部件的多种销和保持件，多种密封环等。

现在参考图3A-3C，根据本发明的至少一些实施方式，示出前头部12和下套筒28的示意图。具体地，图3A-3C分别示出相对于前头部12移除下套筒28的多个阶段。更具体地，图3A示出在前头部12内位于安装位置的下套筒28，而图3B示出从前头部部分移除的下套筒，图3C示出从前头部完全移除的下套筒。

为了有助于下套筒28从前头部12有效移除，下套筒28和前头部12可分别设置渐缩表面。特别是相对于下套筒28，下套筒的外表面（或壁）34可以是渐缩的（例如具有锥形或大致锥形表面），并且渐缩可以沿着下套筒的整个长度（或大致整个长度）延伸。在至少一些实施方式中，外表面34可以相对于竖直表面或线36渐缩大约半度至大约一度的角度θ（见图3C）。在其他实施方式中，下套筒28的外表面34的渐缩角度（例如角度θ）可以变化。因此，由于渐缩的外表面34，下套筒28可以具有较宽的底部部分38和较窄的顶部部分40，以有助于下套筒从前头部12的底部移除（例如通过从底部拉动或从顶部推动）。将理解到在至少一些实施方式中，下套筒28可以从前头部12的顶部部分移除（例如通过从顶部拉动或从底部推动），在这种情况下，下套筒可具有较宽的顶部部分40和较窄的底部部分38。

另外，渐缩的下套筒28可牢固地保持和装配在前头部12的类似的渐缩孔口14内。具体地，可以在正常安装状态的过程中与下套筒28的外表面34接触的前头部12的一段长度的孔口14在至少一些实施方式中可以是渐缩的。孔口14的渐缩度可以类似于下套筒28的外表面34的渐缩度。因此，在至少一些实施方式中，孔口14以及特别是孔口的内表面35可以相对于竖直表面或线42渐缩大约半度到大约一度的角度θ’，并可以具有较宽的底部孔口部分44和较窄的顶部孔口部分46，以分别模仿下套筒28的较宽的底部部分38和较窄的顶部部分40。

由于将下套筒28和前头部12的孔口14设计有渐缩表面，可有助于下套筒从前头部的便利移除。具体地，由于下套筒28和前头部12的渐缩，间隙（例如前头部和下套筒之间的间隙）47可随着下套筒拉出（或推出）前头部而增加，以便维护或更换。下套筒28和前头部12之间的间隙47随着下套筒从前头部移除而增加可防止下套筒和前头部之间的任何接触，即使在下套筒的外表面34的形状在使用过程中改变时也如此，由此使得下套筒便利地移除。

另外，在下套筒28从前头部12的移除过程中，下套筒可只需要从顶部孔口部分46拉动（或推动）超过一小距离D（见图3A），由此下套筒和前头部之间的间隙47开始增加，下套筒可便利移除或可以甚至通过自身向下滑动。这与传统设计形成对比，在传统设计中，下套筒28和前头部12都具有柱形平行表面，其间隙47是恒定的，会造成下套筒和前头部之间的结合（binding），并且距离D可以等于D’,由此需要下套筒被拉动（或推动）经过较大距离，使得移除更加困难。另外，假设下套筒28的外表面34的渐缩度跟随（或大致跟随）孔口14的渐缩度，前头部12和下套筒之间的间隙47可在正常安装操作过程中在下套筒的整个长度上保持大致相同。

因此，随着下套筒28从前头部12的孔口14移除，下套筒和前头部之间的间隙47逐渐增加。间隙47的大小随着下套筒28从前头部12移除而示例性增加在图4A的表格形式中示出。将理解到虽然在当前实施方式中，前头部12和下套筒28可被描述为具有渐缩表面，但不必总是这种情况。相反，在替代实施方式中，前头部12和下套筒28中的唯一一个可以是渐缩的。另外，渐缩度可以变化。

现在参考图4A和4B，根据本发明的至少一些实施方式，随着下套筒从前头部移除，前头部12和下套筒28之间的间隙47的示例性测量值在表格形式中示出。将理解到图4A和4B提供的测量值只是示例性的，并且根据多种因素，例如前头部12和下套筒28的尺寸、前头部和下套筒的渐缩度等，这些测量值可以在其他实施方式中变化。另外，图4A示出具有渐缩表面的前头部12和下套筒28之间的间隙测量值，如上所示，并且图4B示出传统柱形下套筒和前头部设计中的间隙测量值。

如图4A所示，左侧栏48示出在下套筒从安装位置移除的过程中下套筒28从前头部12的顶部孔口部分46的运动量（例如图3A的距离D），而右侧栏50示出随着下套筒移除的间隙47的增加量。因此，下套筒28完全安装在前头部12内时的初始或安装位置52示出下套筒相对于前头部的大约零英寸（0”）的运动以及大约十分之一毫米（0.1mm）的间隙47（框54所示）。随着下套筒28通过相对于前头部推动（或拉动）下套筒而从前头部12移除，由此将距离D从大约1英寸（1”）增加到大约4英寸（4”），前头部和下套筒之间的间隙47从大约四分之一毫米（0.25mm）逐渐增加到大约1毫米（1mm），如分别通过行56-62所示。

这些测量值与图4B所示的测量值对比，其中左侧栏64与图4A的左侧栏48相同，示出随着下套筒进一步从前头部移除，下套筒28从前头部12的顶部孔口部分46的运动量（例如距离D），并且右侧栏66示出随着下套筒进一步从前头部移除而在前头部和下套筒之间的间隙47的测量值。可以看出随着下套筒28从前头部12移除，由此将距离D从大约0英寸（0”）增加到大约4英寸（4”），前头部和下套筒28之间的间隙47在大约十分之一毫米（0.1mm）处保持相同，如行68-76所示。因此，由于前头部12和下套筒28之间的间隙47没有增加，下套筒必须被完全推出（或拉出）（例如D=D’），从而在传统设计中从前头部移除下套筒，由此使得移除困难，并且费时。

现在转向图6A-6D，示出根据本发明的至少一些实施方式的下套筒28中的一个示例性下套筒。具体地，图6A示出下套筒28的透视图，而图6B示出其顶视图。相关地，图6C示出沿着图6B的线A-A截取的横截面图，而图6D示出下套筒28的前视图。如所示，下套筒28可以是柱形或大致柱形结构，其能够定位在前头部12内，并进一步能够接收和固定作业工具8以便操作。

特别是，下套筒28可以包括外壁34和内壁78，内壁限定可以接收和固定作业工具8的孔口80。另外，如上所述，并如图6C清楚示出，下套筒28的外壁34可以是渐缩的，而内壁78不需要渐缩（例如是竖直的）。因此，外壁34和内壁78分别可以不彼此平行，如箭头81所示。如上所述，外壁34可以是渐缩的，以模仿前头部12的孔口14内的渐缩度，以有助于下套筒28从中便利地移除。

另外，外壁34可包括相对于彼此以（或大致以）90度定位的多个细长凹部82。凹部82中的任一凹部可用来将横向销32插入，以便将下套筒28固定到前头部12。通常，使用唯一一个横向销32以及唯一一个凹部82固定前头部12和下套筒28。但是，由于下套筒28的内表面（例如内壁78）上的磨损可以不均匀（前后内表面可以比侧表面磨损更多，或反过来），下套筒可以转动90度（并且位于90度角度处的凹部82可用来固定前头部12和下套筒），以便在需要更换之前延长下套筒的操作寿命。

外壁34还可包括在任一侧上具有附加凹槽（例如方形凹槽）86的一个或多个斜切或周向凹槽84。斜切凹槽84可用来从前头部12接收润滑剂，并供应润滑剂（例如油脂）以润滑内壁78和作业工具8之间的表面。具体地，从前头部12接收的润滑剂可围绕斜切凹槽84填充，并可接着通过多个开口88（例如4个开口）流到内壁78的表面。附加凹槽86可用来保持密封机构（例如O形圈），从而容纳斜切凹槽84内的润滑剂，由此防止润滑剂沿着下套筒28的外壁34流动。

虽然以上相对于图6A-6D描述下套筒28的特征，将理解到可以在本发明的范围内设想和考虑通常设置在下套筒内且具体为液压锤的下套筒内的其他特征。

工业实用性

总的来说，本发明提供一种用于从液压锤的前头部便利地移除下套筒以便更换或维护的系统和方法。前头部和下套筒中的一个或两个可以具有渐缩或锥形（或大致锥形和渐缩）构型。具体地，下套筒的外表面可以是渐缩的，并且前头部的内部孔口表面也可以是渐缩的，以模仿下套筒的渐缩度。从前头部移除下套筒的方法在图5的流程图中示出。

参考图5，根据本发明的至少一些实施方式示出描述下套筒28从前头部12移除的步骤的流程图90。如所示，在步骤92开始之后，连接下套筒28和前头部12的横向销32可首先在步骤94处移除。接着，在步骤96处，下套筒28可以延伸出前头部12第一距离（等于图3A的距离D），以有助于下套筒移除。接着，在步骤98处，下套筒28可进一步延伸出前头部12，从而超过第一距离，前头部和下套筒之间的距离增加，以有助于下套筒从前头部便利地移除。在至少一些实施方式中，在从前头部12移除下套筒28第一距离之后，下套筒可甚至通过自身滑动出前头部。在移除下套筒28之后，它可以认为适当的方式更换或通过其他方式维护，并且可以安装回到前头部内，如步骤100所示。接着该过程中在步骤102处结束。

由于提供下套筒和前头部孔口的渐缩表面，并通过模仿这些表面的渐缩度，这些表面之间的间隙在作业组装过程中保持与传统设计相同，并且间隙只随着下套筒被推出以便更换或维护时增加，由此使得下套筒便利地移除。下套筒的便利移除不仅节省时间和人员成本，而且防止前头部的意外损坏（会由于前头部和下套筒结合出现），由此防止液压锤的完全更换。

虽然只提供一些实施方式，本领域普通技术人员从以上描述中将明白多种变型和改型。这些和其他替代认为是等同的，并在本发明和所附权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种液压锤（4），其包括：

前头部（12），在其中限定孔口（14），孔口（14）的内表面（35）具有第一渐缩度；以及

下套筒（28），其能够定位在孔口（14）内，下套筒（28）的外表面（34）具有第二渐缩度，第一渐缩度大致跟随第二渐缩度。

2.根据权利要求1所述的液压锤（4），其中，前头部（12）和下套筒（28）之间的间隙（47）在下套筒（28）的安装状态下保持恒定，并且间隙（47）随着下套筒（28）从前头部（12）移除增加。

3.根据权利要求1所述的液压锤（4），其中，第一渐缩度的范围为离开第一竖直线（42）大约半度到大约一度，并且第二渐缩度的范围为离开第二竖直线（36）大约半度到大约一度。

4.根据权利要求1所述的液压锤（4），其中，下套筒（28）具有较宽的底部部分（38）和较窄的顶部部分（40），并且孔口（14）具有较宽的底部孔口部分（44）和较窄的顶部孔口部分（46）。

5.根据权利要求1所述的液压锤（4），其中，下套筒（28）沿着大致其整个长度渐缩。

6.根据权利要求1所述的液压锤（4），其中，第一渐缩度和第二渐缩度在移除过程中防止下套筒（28）结合到前头部（12）。

7.一种从液压锤（4）的前头部（12）移除下套筒（28）的方法，该方法包括：

提供（a）其中限定孔口（14）的前头部（12），孔口（14）具有包括第一渐缩度的内表面（35），并且提供（b）下套筒（28），其能够定位在孔口（14）内，下套筒（28）具有包括第二渐缩度的外表面（34），孔口（14）的内表面（35）和下套筒（28）的外表面（34）之间限定间隙（74），间隙（74）在下套筒（28）的安装状态下保持恒定；并且

通过随着下套筒（28）延伸出前头部（12）增加间隙（47），从前头部（12）移除下套筒（28）。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，从前头部（12）移除下套筒（28）包括：

使连接前头部（12）和下套筒（28）的一个或多个销（32）脱离；

使下套筒（28）延伸出前头部（12）第一距离；并且

在第一距离之后，通过连续增加间隙，使下套筒（28）完全延伸出前头部（12）。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，增加间隙（47）造成下套筒（28）从前头部（12）便利地移除，而不结合到前头部（12）。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，第一渐缩度和第二渐缩度延伸经过下套筒（28）的大致整个长度，第一渐缩度紧密跟随第二渐缩度。

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