CN106988370B - 用于液压锤的拉杆连接 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于液压锤的拉杆连接。提供了一种用于与电动锤组件一起使用的拉杆，其包括主体，该主体限定第一端、第二端以及纵向轴线，第一端配置为扭矩端，第二端配置为紧固连接端，并且纵向轴线从第一端延伸至第二端；以及支承表面，支承表面沿着纵向轴线定位成靠近扭矩端并且限定表面的切线，该切线与纵向轴线形成倾斜角。

Description

用于液压锤的拉杆连接

技术领域

本发明涉及液压锤，例如由挖掘机械等所用的液压锤。具体地，本发明涉及拉杆，其使用某种紧固连接将液压锤单元的组件保持在一起。

背景技术

用于液压锤的许多传统拉杆设计使用平坦的接触面，需要在所保持的部件上加工相当大的孔口平面。孔口平面的孔口平面精确平坦度和垂直性影响螺栓接合的完整性。如果孔口平面没有被适当加工，则可能导致拉杆的角度失准。

传统的拉杆设计由于扭矩端，更具体地是凸缘的大得多的直径，而可能是制造昂贵的。例如，机加工的拉杆需要更大直径的棒料，由于大比例的材料从棒料中去除，造成较高的成本。此外，大的孔口平面或者凸缘要求经常显示为针对3D打印的困难特征，因为该特征是需要下方支撑的悬挂。在打印之后必须除去支撑材料以及基底，并且在金属部件的情况下，支撑材料必须被加工掉，增加了成本。

美国专利No.4,137,816公开了一种膨胀销钉，其被引入到钻孔中并且其具有套筒，膨胀主体可被移动到套筒中以使其膨胀，连接到膨胀主体的拉杆和拉杆上的端部支撑件用于向销钉组件施加扭矩。扭矩被施加到销钉的端部支撑件，即，螺栓头或螺母上的工作表面，并且拉杆将膨胀主体牵拉到套筒中，使套筒扩展成与钻孔的表面锚定接触。膨胀主体可以具有截头圆锥形表面，其接合套筒并将套筒扩展开，从而在膨胀销钉的上端和下端之间建立连接。这种连接仅仅依靠摩擦力来保持连接的抓力。

因此，需要开发一种用于液压锤等的改进的拉杆连接，其更易于制造并且提供比先前设计的更坚固的连接。

发明内容

提供一种用于与电动锤组件一起使用的拉杆，其包括主体，该主体限定第一端和第二端、从第一端延伸至第二端的纵向轴线以及支承表面，其中第一端配置为扭矩端，第二端配置为紧固连接端，支承表面沿着纵向轴线定位成靠近扭矩端，并且该支承表面限定表面的切线，该切线与纵向轴线形成倾斜角。

提供一种电动锤组件，其包括限定多个拉杆孔的下头部，限定多个拉杆孔的上头部，其中下头部和上头部的孔限定纵向轴线。该组件进一步包括多个拉杆，其中至少一个拉杆包括扭矩端和定位在扭矩端附近的支承表面，并且上头部限定至少一个支承表面，该至少一个支承表面与拉杆的支承表面部分地互补成形，用于与其接合，其中上头部或拉杆的支承表面中的至少一个限定表面的切线，该切线与孔的纵向轴线形成倾斜角。上头部或拉杆的支承表面中的至少一个可以关于孔的纵向轴线轴对称。

附图说明

附图，其并入本说明书中并构成说明书的一部分，其中示出了本发明的若干实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中，

图1是使用液压锤的挖掘机的正视图。

图2是从机器中分离地显示的图1的机器的液压锤和杆的一部分的透视图。

图3是图2的液压锤组件的透视图，其中外壳的一部分被去除，更清楚地示出了将组件保持在一起的拉杆。

图4是根据本发明的实施例的液压缸的头部的透视图，其中头部的一部分被剖切，显示了改进的拉杆连接。

图5是根据本发明的第二实施例的拉杆的透视图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，在附图中示出了其实例。尽可能地，在整个附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。在一些情况下，附图标记将示出在本说明书中，并且附图将示出附图标记，后面跟着字母，例如100a、100b等。应当理解，紧接在附图标记之后的字母的使用表示这些特征类似地成形并且具有相似的功能，通常是几何形状关于对称平面镜像的情况。为了便于在本说明书中解释，字母通常不包括在本文中，而是可以在附图中示出，以指示在本书面说明书内讨论的特征的重复。

虽然在下文中将特别提及液压锤组件，但是应当理解，本文所讨论的任何实施例可以与任何类型的电动锤组件一起使用，包括机械供电的，电力驱动的等电动锤组件。

首先参考图1，示出了用于从建设工地挖掘和移除岩石和土壤的一类挖掘机100。挖掘机100可以包括驾驶室主体102，其包含操作员站，发动机和操作控制(未示出)。机器100可由履带104支撑并可在履带104上移动。可延伸的悬臂106可以活动地锚定于驾驶室本体102，并且活动连接杆108，有时也被称为提升臂，可以固定于悬臂106上并且被支撑用于在悬臂106上移动。挖掘机100可以包括如图所示的液压锤110，或者可替代地，可以在杆108的操作端112处结合另一种工具。液压缸致动器114可用于相对于悬臂106移动杆108，并相对于杆108移动液压锤110。

现在亦参考图2，液压锤组件110可以固定于杆108的操作端112。液压锤组件110可以包括上部116以及下面的所谓的前头部122，该上部116包括下面在图3中示出的功率单元118，前头部122固定于功率单元118。具有上端(未示出)的锤击工具120可以被保留在前头部122内。锤击工具120可适于以足够破坏例如岩石的强度产生循环振动运动。液压锤组件110的功能部件，包括锤击工具120，可以由锻造的或其他硬化金属构成，例如精炼钢，以确保适当的强度，但是其他合适的材料，例如用于锤击工具120的可操作部的金刚石钻头，可以在本发明的范围内使用。

现在还参考图3，液压锤组件110被单独地示出，即从杆108拆下并且其外壳盖被移除，以露出暴露的功率单元118，以及多个拉杆124，这些拉杆围绕包含套筒结构126的圆柱形活塞周向地设置。套筒结构126可以包含适于驱动锤击工具120的活塞(未示出)。因此，功率单元118可以有效地利用合适的工作流体，例如液压和/或气动流体，以抵靠锤击工具120的上端(未示出)往复地冲击活塞。还可以理解的是，多个拉杆124可以在液压锤组件110内可能经受的急剧的冲击载荷下有效地将功率单元118和前头部122保持或保留在一起。

下前头部122可以限定实际的前头部128，其可以用作结构外壳以支撑锤击工具120(在图3中仅部分地示出)的上端(未示出)。每个拉杆124的上端130可以被固定于功率单元118的上部结构或上端132。每个拉杆124可具有带螺纹的下端(未示出)，其向下延伸穿过前头部122内的垂直走向的孔或拉杆孔134。拉杆孔134限定安装的拉杆124的纵向轴线。每个拉杆124可以适于通过螺纹固定于拉杆螺母136。

现在参照图4，示出了用于液压组件400的改进的拉杆连接的实例。液压锤组件400包括下头部和上头部402，下头部限定多个拉杆孔(图4中未示出，但返回参照图3将能理解其存在)，上头部402限定多个拉杆孔杆孔404。下头部和上头部的孔的每一个限定纵向轴线406、418。一对孔，下头部和上头部402各一个对齐，使得它们的纵向轴线406、418共同延伸。这些孔位于上头部402和下头部的每个角上。在图4中仅示出了三个这样的孔404，可知第四孔相对于孔404以及在最前部示出的相关联的拉杆408的描述存在。功率单元118，其包括用于上下移动工作工具的液压机构，位于组件400内(这里未示出，但返回参考图3应当理解其存在)。

设置了多个拉杆408，尽管为了简单起见，在图4中仅示出了一个。至少一个拉杆408包括扭矩端410和定位在扭矩端410附近的支承表面414。上头部402限定至少一个支承表面412，该支承表面412与拉杆408的支承表面414至少部分地互补成形，用于与其接合。如图所示，两个支承表面412、414彼此完全互补成形，并且限定切线416，该切线与孔404的纵向轴线406和拉杆408的纵向轴线418形成倾斜角，对于该实施例，纵向轴线406与纵向轴线418基本上彼此共同延伸。因为表面412、414是圆锥形的，所以它们的切线416与表面412、414自身共同延伸。当使用其他表面，例如径向，球形或其它轴对称表面时，情况可能不是这样。

在一些实施例中，上头部402或拉杆408的支承表面412、414中的至少一个限定表面412、414的切线416，其与孔的纵向轴线406形成倾斜角α，并且在上头部402或拉杆408的支承表面412、414中的至少一个关于孔404的纵向轴线406轴对称，而另一个可以不是。例如，孔404的周边420可以具有靠近与拉杆408的圆锥形表面相切的倾斜表面的正方形形状，反之亦然。

对于该实施例，上头部402和拉杆408的支承表面412、414都与孔404的纵向轴线形成倾斜角α，并且关于纵向轴线406轴对称。

对于图4所示的实施例，可以想到每个拉杆408都类似地构造，并且上头部402的每个孔404都定位在互补成形的支承表面412附近，以接合拉杆408的相应的支承表面414。具体地，支承表面412从孔404的周边420沿着孔404的纵向轴线406延伸。

拉杆408的上端配置为用作扭矩端410，并且包括与标准化的扳手构造配合的标准化的六角形形状。也可以使用其它形状，例如方孔螺钉头用扳手形状、内梅花头螺钉扳手形状等。

图4和图5示出了拉杆408，为了便于说明，其具有沿着纵向轴线418截短的长度。应当理解的是其可以长得多。拉杆408还限定与扭矩端410相对的第二端422，以及在扭矩端410和第二端422之间延伸的纵向轴线418。第二端422可以根据需要包括紧固连接422，例如螺纹或开口环槽等。拉杆408还包括沿纵向轴线418定位在扭矩端410和第二端422之间的柄部428。如图所示，柄部428沿着纵向方向418比螺纹部422短，但是在其他实施例中，柄部428沿着纵向轴线418比第二螺纹端部422长。

现在参考图4和图5，公开了本发明的拉杆408的两个实施例。拉杆408包括主体409，主体409限定第一端410、第二端422、从第一端410延伸到第二端422的纵向轴线418以及支承平面414，其中第一端410配置为扭矩端410，第二端422配置为紧固连接端422，支承表面414沿着纵向轴线418定位成靠近扭矩端410，并且限定表面的切线416，该切线与纵轴418形成倾斜角α。沿着纵向轴线418在中间点424取得的角α大约为30度。然而，这可以根据应用而变化。

扭矩端410可以包括多面的周边426。这可以由如图4和5所示的突起或凹部限定。支承表面414沿着纵向轴线418定位在第一端410和第二端422之间，其中第一端410配置为扭矩端410，第二端422配置为紧固连接端422。在一些实施例中，扭矩端410的多面的表面426可以位于比支承表面414低的位置，例如在凹部中。

如图4和图5所示，支承表面414分别是圆锥形和球形表面，并且它们关于纵向轴线418是轴对称的。柄部428沿着纵向轴线418定位在第一端410和第二端422之间。凸缘部430沿着纵向轴线418被直接定位在扭矩端410和支承表面414之间。支承表面414限定靠近凸缘430的周边，并且凸缘430限定侧表面432，该侧表面432沿着纵向轴线418从支承表面414的周边434延伸。该空间关系在其他实施例中可以变化。扭矩端410限定多边形的周边426，该多边形的周边426从凸缘430的侧表面432朝向纵向轴线418偏移O。

工业实用性

在本发明的一些实施例中，对于扭矩端使用圆锥形、球形或其他轴对称形状意味着在保持的部件上不再需要平坦的孔口平面。此外，锥形座通过减小所需的棒料直径来降低加工成本。在其他的实施例中，通过消除侧向和角度失准以及提供更好的接触表面来提供螺栓连接的改进。此外，圆锥形或球形表面也可以设计成在3D打印配置中是自支承的，消除对建造支撑结构及其随后移除的需求。

对于该实施例，支承表面与拉杆本身的主体一体形成，然而，可以设想，在其他实施例中，支承表面可以合并到围绕拉杆的轴的单独的螺母构件中。在拉杆具有用于向下推动包括支承表面的螺母构件的整体式凸缘的实施例中，螺母的内孔可以没有任何螺纹，并且可以依靠在拉杆的轴的光滑部上。在其他实施例中，螺母构件的内部孔可以是内螺纹，用于接合设置在拉杆的轴上的外螺纹。

使用所讨论的设备的实施例，旋转拉杆使得螺纹端紧固在螺母上，向下拉动拉杆直到其支承表面接触上头部的支承表面。由于这些表面配置为提供引入，因此发生拉杆的适当对齐并实现更好的接触。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本文所讨论的装置和组装方法的实施例进行各种修改和变型。考虑本文所公开的各种实施例的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员来说是显而易见的。例如，一些设备可以被构造并且使用为与本文所描述的不同，并且任何方法的某些步骤可以被省略，以不同于已经具体提到的顺序执行，或者在一些情况下同时执行或者在子步骤中执行。此外，可以对各种实施例的某些方面或特征进行变化或修改以创建进一步的实施例，并且可以将各种实施例的特征和方面添加到或替代其他实施例的其他特征或方面，以便提供其他实施例。

因此，说明书和实例旨在仅被认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由所附权利要求和等同物指示。

Claims (10)

1.一种用于与电动锤组件一起使用的拉杆，所述拉杆包括：

主体，其限定配置为扭矩端的第一端，配置为紧固连接端的第二端，以及从所述第一端延伸到所述第二端的纵向轴线；

支承表面，其沿着所述纵向轴线定位成靠近所述扭矩端并且限定所述表面的切线，所述切线与所述纵向轴线形成倾斜角，其中所述支承表面定位在所述第一端和所述第二端之间；以及

凸缘部，所述凸缘部沿着所述纵向轴线直接定位在所述第一端和所述支承表面之间，其中所述凸缘部的直径等于所述支承表面的最大直径。

2.根据权利要求1所述的拉杆，其中所述扭矩端包括多面的周边。

3.根据权利要求2所述的拉杆，其中所述多面的周边由突起限定。

4.根据权利要求1所述的拉杆，其中所述支承表面沿着所述纵向轴线定位在配置为扭矩端的所述第一端和配置为紧固连接端的所述第二端之间，并且所述支承表面与所述拉杆的所述主体是一体的。

5.根据权利要求1所述的拉杆，其中所述支承表面是关于所述纵向轴线的轴对称表面。

6.根据权利要求5所述的拉杆，其中所述支承表面是圆锥形表面。

7.根据权利要求1所述的拉杆，其中所述主体包括沿着所述纵向轴线定位在所述第一端和所述第二端之间的柄部。

8.根据权利要求1所述的拉杆，其中所述拉杆的支承表面与所述拉杆要固定的部件的支承表面互补。

9.根据权利要求8所述的拉杆，其中所述支承表面限定靠近所述凸缘的周边，并且所述凸缘限定沿着所述纵向轴线从所述支承表面的所述周边延伸的侧表面。

10.根据权利要求9所述的拉杆，其中所述扭矩端限定多边形的周边，所述多边形的周边从所述凸缘的所述侧表面朝向所述纵向轴线偏移。

Images