CN106460508B - 凿，尤其圆柄凿 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凿，尤其圆柄凿，包括凿头和凿柄，凿有支承件，支承件在其下侧有伸出的定心块，其中定心块有相对于凿中心线倾斜延伸并过渡到支撑面内的定心面。按本发明规定，在从定心面到支撑面的过渡区内设置环形槽，以及，槽相对于支撑面的深度大于或等于0.3mm。

Description

凿，尤其圆柄凿

技术领域

本发明涉及一种凿，尤其圆柄凿，包括凿头和凿柄，凿有支承件，支承件在其下侧有伸出的定心块，其中定心块有相对于凿中心线倾斜延伸并过渡到支撑面内的定心面。

背景技术

由DE3701905C1已知这种凿。在那里，将固定衬套设计为夹紧衬套，它由弹性材料例如薄钢板构成。它有一条以衬套边为界的长缝。借助此长缝可以改变固定衬套的直径，为此使衬套边相向运动(减小直径)或彼此远离(增大衬套直径)。以此方式可以达到不同的夹紧状态。设计为耐磨盘的支承件套装在固定衬套上。支承件有圆形横截面并有一个通孔。在这里，孔的尺寸确定为，使固定衬套相对于其松弛状态保持处于一种外径减小的预紧状态。将如此造成的外径选择为，用小的力或不费力便能将夹紧衬套插入凿架的凿安装座内。借助支承件限制插入运动。当凿柄进一步置入孔中时，将支承件运动到凿柄的一个未被夹紧衬套围绕的区域内。此时固定衬套沿径向弹开并夹紧在凿架的孔中。因此圆柄凿不会沿轴向脱出，但保持能沿周向自由旋转。为了拆卸凿，借助在后侧作用在凿柄上的顶棒将其推出凿安装座。

EP1427913B1公开了一种用于可旋转式掘凿的盘，它有前侧和后侧，其中前侧有多个肋片以及后侧有多个凹槽。此外后侧有一个相对于中心孔环形设置的倾斜棱边。这些凹槽彼此并相对于倾斜的棱边均匀间隔。倾斜的棱边与后侧表面成锐角。这种锐角会导致盘不是平靠在处于其下方的支座上，其结果是造成盘与支座严重磨损。此外锐的过渡区还会将盘卡住及阻碍其旋转，由此造成掘凿在一侧磨损。

在EP2639402A2中建议了一种凿，尤其圆柄凿，包括凿头和凿柄，在这里，固定衬套固定在凿柄的区域内，以及凿有具有导引区的支承件，其中支承件在其下侧有伸出的定心块。定心块有相对于凿中心线倾斜延伸的定心面，它通过一个向后错位的凹槽过渡到相对于中心线径向延伸的环形支承面内。在这里凹槽在定心面和支承面内加工为，使它在装配状态容纳凿架对置的锐棱边。因此在制造公差的范围内支承件没有安放在凿架的棱边上，由此保证支承件平靠在凿架提供的支承面上。从而减少支承件和凿架磨损，并与此同时改善盘的自由转动。然而在从定心面到凹槽的过渡区内造成一个棱边。这意味着是一种对旋转特性并因而对磨损特性有负面效果的连续性中断。此外，由于既在支承面而且也在定心面上成形凹槽，使磨离的材料碎屑进入凿柄区内，并在那里妨碍凿旋转和增加磨损。由此带来的另一个缺点是，通过凹槽使支承件的定心面与凿架定心安装座对应的表面之间的支承面变小，由此在负载相同的情况下增加在余留面上的表面压力。这也导致在减小支承件侧向导引的同时在该区域内更严重的磨损。

发明内容

因此本发明的目的是，创造一种前言所述类型有最佳磨损特性的凿。

为达到本发明的目的采取的措施是，在从定心面到支撑面的过渡区内设置环形槽，以及，槽相对于支撑面的深度大于或等于0.3mm。

在装配位置，支承件将其支撑面安放在凿架的磨损面上。在新状态，凿架配属的棱边区不在槽内，这导致支承件平靠并能自由旋转。在使用时的负载作用下，支承件以及凿架在支撑面或磨损面区域内磨损。在此过程中在凿架上在槽所在的区域内形成一个环形隆凸。它是这样形成的：基于凿和支承件旋转，支承件磨掉凿架的磨损面。支承件通过隆凸获得附加的侧向导引，由此例如能可靠避免例如卡住支承件，并因而避免支承件和凿在一侧并因而迅速磨耗。通过槽及凿架磨入槽内的区域，构成一个迷宫式密封区，它减少材料磨屑侵入凿柄区内。由此也减少在该区域内磨损以及改善凿的自由旋转性能。深度至少0.3mm的槽确保可靠的侧向导引和显著减少引入材料磨屑。

凿架在磨损面区域内应比支承件硬。由此凿架能承受凿更多个摩损循环。若凿损耗，新凿可以与该凿架组合。此时新凿上的槽可以容纳隆凸，以及保持支承件理想地安放在凿架的磨损面上。

按本发明一种优选的设计方案可以规定，定心面切向过渡到槽的表面内。因此定心面无过渡区地转移到由槽构成的表面中。由此不造成连续性中断，这对于凿和支承件的旋转特性并因而磨损起积极的作用。通过从定心面连续过渡到槽表面内，加大用于承受侧向作用力的面积，这导致降低表面压力，并因而导致减少在凿架定心安装座区域内的磨损。

为造成支承件良好的侧向导引采取的措施是，槽相对于支撑面的深度在0.3mm与2mm之间，优选地在0.5mm与1.5mm之间。如果将槽的深度选择为小于0.3mm，则不能造成足够明显的、能使支承件侧向稳定的隆凸。槽深至2mm在隆凸与槽之间得到良好的密封作用(迷宫式密封)。若选择在0.5mm与1.5mm之间的尺寸范围，则导致在密封与侧向导引之间一种良好的综合效果。

所述槽从支撑面出发加工在支承件内。由此支承件在槽所在区域内的材料厚度要减除槽的深度。为了尽管如此仍能获得支承件足够的稳定性和长的使用寿命，可以规定，支承件容有槽的部分的厚度与槽的深度之比至少为2比1，和/或，在槽与对置于支撑面的支承面之间的材料厚度至少等于2mm。

为了能达到凿架沿整个磨损面均匀磨损，与此同时在磨损面外圆周上不形成阻碍自由旋转的边，采取的措施是，令支承件的直径在38mm与49mm之间，优选地在40mm与48mm之间。由此，支承件在其外圆周至少近似与凿架的磨损面对齐。

在38mm与49mm之间的范围尤其使用在道路挖掘时应是优选的。其中38mm的直径是保证支承件有足够承载能力的下限。49mm意味着是上限，此时在凿架、支承件与凿之间的摩擦，允许凿有最佳的旋转特性。当凿能够自由旋转以避免凿在一侧磨耗，但与此同时又能避免凿过快旋转时，便存在这种最佳的旋转特性。这种过快的旋转会导致凿、支承件和凿架磨损面的严重磨耗。

直径范围在40mm与48mm之间优选地规定用于大型挖掘机，这一范围在这里也在支承件足够的承载能力与凿旋转功能之间形成一种最佳状态。

一种特别优选的发明方案在于，槽有修圆，尤其圆形的轮廓，以及该轮廓的半径在0.5mm与6mm之间的范围内，特别优选的是半径为1.5mm。此外可以规定，槽的表面通过倒圆段或倒角过渡到支撑面的表面内。通过圆形轮廓或从槽的表面圆滑过渡到支撑面的表面内，在支撑面与磨损面之间的区域内避免形成棱边。这导致改善支承件的旋转能力并因而减少凿的磨损。令槽的半径最小为0.5mm，保证隆凸不构成过锐的棱边，从而获得支承件良好的旋转性能。半径达6mm时，支承件有足够的侧向稳定性。

在这方面尤其采取下述措施可以改善旋转能力，亦即所述倒圆段由一个具有第二半径的圆弧段构成，第二半径在0.2mm与25mm之间的范围内，特别优选的是1.0mm。

在从槽到支撑面的过渡区内对于支承件和凿的旋转性能有利的是，不存在锐的棱边。因此可以规定，所述倒圆段切向过渡到支撑面内。

为了能达到在凿柄上可靠导引支承件采取的措施是，支承件提供由沿凿中心线方向延伸的孔构成的导引区，导引区经过环形搭边过渡到定心面内，以及，搭边宽度在0.1mm与2.0mm之间的范围内，特别优选的是0.5mm。在装配状态下，所述导引区与凿柄的圆柱形定心段对置。其中定心段的直径选择为，使它能具有规定间隙地在构成导引区的孔中运动。如此形成的旋转支承，在横向于凿中心线小的侧向错移的同时，保证在支承件导引区与凿柄定心段之间能自由旋转。因为不仅导引区，而且定心段，均设计为保持相同直径的连续圆柱面，所以能避免阻碍自由旋转的棱边和过渡区。在这里，导引沿导引区和定心段的整个长度进行，这导致在该区域内高的机械承载能力。通过搭边避免定心块在去导引区的过渡区内材料厚度过小，并因而避免对于机械损伤过分敏感。与此同时，搭边的宽度应选择为尽可能小，为的是在空间条件给定和优选的定心面斜度情况下，能获得尽可能大的定心面和导引区。

附图说明

下面借助附图表示的实施例详细说明本发明。附图中：

图1表示凿处于其在凿架上装配位置时的侧视图；

图2表示图1中标记Ⅱ部分的详图；

图3表示图1至2中表示的支承件透视图；以及

图4表示图1至3中所示支承件的局部侧向剖视图。

具体实施方式

图1表示凿10处于其在凿架40上装配位置时的侧视图，其中部分凿架40表示为剖视图。凿10设计为圆柄凿。它有凿头13，凿头13过渡到用硬质材料例如硬质合金制成的凿顶14内。为此在凿头13端侧加工一个凿顶14焊在其中的盆。在与凿顶14对置的那一侧，凿头13过渡到圆柱形定心段12内，定心段12在收缩区12.1后过渡为圆柱形凿柄11。凿头也可以在取消收缩区的情况下直接过渡为凿柄11。凿柄11在本图中基本上被凿架40的固定段43以及被固定衬套20覆盖。在凿柄11内加工一个环形槽15。凿10将其凿柄11、其凿头13以及其凿顶14设计为与通过凿顶14延伸的中心线旋转对称。固定衬套20安装在凿柄11的区域内。固定衬套20用一种扁平的材料例如薄钢板制成。其中从扁平的材料冲压出固定元件21，并压入被固定衬套20围绕的区域。在这里固定元件21沿两个沿固定衬套20周向延伸的棱边自由切割出。固定衬套20滚卷为，造成留有一个夹紧缝23的圆形横截面。固定元件21嵌入凿柄11的槽15内。固定衬套20通过固定元件21固定凿10，而固定衬套本身通过其预紧力固定在凿架40的固定段43内。固定衬套20因而允许凿10围绕其中心线旋转，而与此同时阻止沿中心线方向运动。

支承件30设置在凿头12与凿架40的固定段43之间。

凿架40有基座41，在基座41上成形伸出下侧的插件42。此外基座41带有整体成形的固定段43，其中加工圆柱孔作为凿安装座46。在这里凿安装座46设计为通孔，在通孔两个纵向侧的端部开口。通过凿安装座46面向插件42的那一端，可以插入推排工具的推排顶棒(未表示)。此时推排顶棒作用在凿柄11的自由端上。凿安装座46背对插件42的那一端汇入固定段43的圆柱区段44内。在固定段43的外圆周上设置圆环状的磨损标记45。

图2表示图1中标记Ⅱ部分的详图。凿头13朝凿柄11的方向通过凸缘13.2阻隔，它设计有一个靠放面13.1。靠放面13.1安放在支承件30的支承面31.1上，它通过在支承件30上侧的凹槽31构成。支承面31.1相应地在外部以边缘31.2为界。支承件30在与支承面31.1对置的那一侧有支撑面33，支承件30用支撑面33靠放在固定段43圆柱区段44的磨损面47上。支承件30设置为基本上相对于凿10的中心线旋转对称。支撑面33通过在内部的环形槽35过渡到定心块34相对于中心线倾斜延伸的定心面34.1内。由图2可以清楚看出，支承件30的定心块34插入凿架40相应成形的定心安装座48内。

支承件30沿中心线有一个孔，通过它构成凿10导向用的导引区36。在装配位置，凿柄11的定心段12与导引区36相配。以此方式，在导引区36与定心段12之间形成旋转支承。在这里应当注意的是，圆柱形定心段12的外径与导引区36的内径相互调谐为，保持在支承件30与定心段12之间能自由旋转。在这两个构件之间的间隙应选择为，产生尽可能小的侧向(横向于凿10中心线)错移。在本实施例中，导引区36和定心段的直径沿它们的全部轴向长度保持一致。由此，即使在该区域内也避免阻碍凿10旋转能力的棱边和不连续性。如图1已表示的那样，定心段12在收缩区12.1后过渡为圆柱形凿柄11。

凿柄11通过固定衬套20固定在凿架40的固定段43内。固定衬套20在其上端有倒角22。

在工作期间，凿10可以围绕中心线旋转。由于能够自由旋转，保证凿10沿其整个圆周均匀磨损。在这里松动安装并被凿柄11的定心段12保持的支承件30也能旋转，由此在总体上进一步改善凿10的旋转性能。由于凿10旋转和高的机械载荷，也造成凿架40主要发生在固定段43的圆柱区段44的磨损。在载荷作用下磨损面47磨耗。在这里固定段43当前的磨损状况，可以通过在图1中表示的磨损标记45评估。

通过在支承件30与固定段43之间相对运动，固定段43在新状态下为平面的磨损面47，如图2表示的那样进入支承件30的槽35内。通过如此相应于槽35的轮廓形成的隆凸47.1，支承件30获得附加的侧向导引，这对于支承件30并因而凿10的可旋转特性起积极的作用。定心面34.1切向过渡到槽35的表面内，所以不形成妨碍旋转能力的棱边。相应地，槽35的表面通过倒圆段没有锐棱边地过渡到支撑面33内。槽35通过其沿径向在外部的表面段，对抗沿径向向内作用在支承件30上的力。沿径向在内部的表面段则对抗沿径向向外定向的力。由此减小必须由定心面34.1承受的力，其结果是在该区域内导致小的表面压力并相应地减少磨损。除此之外，这种支承还阻止在支承件30盘面内摇摆运动，这使得凿架40的磨损显著减少。此外，槽连同相对于它的从磨损面47磨出的对向段用作迷宫式密封。磨离的、可进入支撑面33与磨损面47之间的料屑，通过这种密封防止其进一步推进，并因而不进入或仅有小量进入凿柄11的区域内。

图3和4再次表示支承件30。如此图表明的那样，支撑面33过渡到相对于中心孔环形设置的槽35内。在槽35之后是同样相对于中心孔环形设置的定心块34，它有倾斜延伸的定心面34.1。中心孔的表面构成导引区36。定心块34终止在环形搭边39处。

在支承件30上侧所构成的边缘31.2内，设置一些沿径向延伸的槽状切口32。由图3还可以看出，除切口32外，支承件30设计为相对于其中心线旋转对称。

图4表示在图1至3所示支承件的局部侧向剖视图。它在其上侧有盆状凹槽31，它以修圆的边缘31.2为外边界。凹槽31构成支承面31.1，它通过倒圆弧过渡到导引区36内。支承件30背对凹槽31有支撑面33，它平行于支承面31.1平面设置。支撑面33经过槽35过渡到定心块34内。定心块34与槽35相连的定心面34.1相对于通过中心孔表示的导引区36倾斜设置。定心块34终止在连接定心面34.1与导引区36的环形搭边39处。

在图示的实施例中，在用箭头表示的半径37为1.5mm时，槽35相对于支撑面33的深度为1mm。支承件30在支承面31.1与支撑面33之间的厚度为5mm。由此保证在槽35与支承面31.1之间有足够的材料厚度。在槽35与支撑面33之间的倒圆段的第二半径38为1mm，在这里倒圆段切向过渡到槽35和支撑面33的表面内。在本实施例中搭边39的宽度为0.5mm。

Claims (15)

1.一种凿(10)，包括凿头(13)和凿柄(11)，凿有支承件(30)，支承件(30)在其下侧有伸出的定心块(34)，其中定心块(34)有相对于凿(10)中心线倾斜延伸并过渡到支撑面(33)内的定心面(34.1)，其中，在从定心面(34.1)到支撑面(33)的过渡区内设置环形的槽(35)，其特征为，槽(35)相对于支撑面(33)的深度大于或等于0.3mm，并且在槽(35)与对置于支撑面(33)的支承面(31.1)之间的材料厚度至少等于2mm。

2.按照权利要求1所述的凿(10)，其特征为，定心面(34.1)切向过渡到槽(35)的表面内。

3.按照权利要求1或2所述的凿(10)，其特征为，槽(35)相对于支撑面(33)的深度在0.3mm与2mm之间。

4.按照权利要求3所述的凿(10)，其特征为，槽(35)相对于支撑面(33)的深度在0.5mm与1.5mm之间。

5.按照权利要求1或2所述的凿(10)，其特征为，支承件(30)容有槽部分的厚度与槽(35)深度之比至少为2比1。

6.按照权利要求1或2所述的凿(10)，其特征为，支承件(30)的直径在38mm与95mm之间。

7.按照权利要求1或2所述的凿(10)，其特征为，槽(35)有修圆的轮廓；以及该轮廓的半径(37)在0.5mm与6mm之间的范围内。

8.按照权利要求7所述的凿(10)，其特征为，槽(35)有圆形的轮廓，该轮廓的半径(37)为1.5mm。

9.按照权利要求1或2所述的凿(10)，其特征为，槽(35)的表面通过倒圆段或倒角过渡到支撑面(33)的表面内。

10.按照权利要求9所述的凿(10)，其特征为，所述倒圆段由一个具有第二半径(38)的圆弧段构成，第二半径(38)在0.2mm与25mm之间的范围内。

11.按照权利要求10所述的凿(10)，其特征为，所述第二半径(38)是1.0mm。

12.按照权利要求9所述的凿(10)，其特征为，所述倒圆段切向过渡到支撑面(33)内。

13.按照权利要求1或2所述的凿(10)，其特征为，支承件(30)具有由沿凿(10)中心线方向延伸的孔构成的导引区(36)；该导引区(36)经过环形搭边(39)过渡到定心面(34.1)内；以及，搭边(39)宽度在0.1mm与2.0mm之间的范围内。

14.按照权利要求13所述的凿(10)，其特征为，所述搭边(39)宽度是0.5mm。

15.按照权利要求1或2所述的凿(10)，其特征为，该凿(10)是圆柄凿。