CN108430680B - 磨锯链 - Google Patents

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Abstract

本文中的各实施方式提供了一种磨锯链，该磨锯链包括联接至彼此的驱动链节和连接片。切割元件、比如金刚石切割元件可以联接至相应的驱动链节的上表面。连接片的上表面可以接触切割元件的下表面，以为切割元件提供支承。连接片可以包括用以在链节横越导杆的长形部分时接触相邻的切割元件的前和/或背表面的限制特征。替代性地或另外，驱动链节可以包括下述配合表面，该配合表面在驱动链节横越导杆的长形部分时接触相邻的驱动链节的配合表面。可以描述以及/或者要求保护其他实施方式。

Description

磨锯链
相关申请的交叉引用
本申请要求于较早的提交日2015年12月8日提交的美国临时专利申请No.62/264,783的优先权，该申请的全部公开内容在此通过参引并入本文。
技术领域
文中的各实施方式涉及链锯领域，并且更具体地涉及用于链锯的磨锯链。
背景
用于切割集料和/或管道的链锯相比于替代的切割装置比如包括圆形刀片的装置提供了一些优点。例如，链锯可以在有限的空间内执行深切、在不过切的情况下创建方形的拐角部、并且能够切割小且精确的开口。然而，与具有圆形刀片的切割装置相比，链锯可能需要操作员在切割期间施加较高的进给载荷、切割速度通常可能较慢、以及/或者切割元件的使用寿命可能较短。
附图说明
通过结合附图的以下详细描述和所附权利要求将容易地理解各实施方式。各实施方式在附图的图中通过示例而非限制性的方式示出。
图1A图示了根据各种实施方式的磨锯链的侧视图；
图1B图示了根据各种实施方式的在图1A的磨锯链横越链轮时的磨锯链的一部分的侧视图；
图2图示了根据各种实施方式的另一磨锯链的侧视图；
图3A图示了根据各种实施方式的图2的磨锯链的连接片的侧视图；
图3B图示了根据各种实施方式的图3A的连接片的正视图；
图4A图示了根据各种实施方式的图2的磨锯链的驱动链节的侧视图；
图4B图示了根据各种实施方式的图4A的驱动链节的正视图；
图5图示了根据各种实施方式的另一磨锯链的侧视图；
图6A图示了根据各种实施方式的图5的磨锯链的连接片的侧视图；
图6B图示了根据各种实施方式的图6A的连接片的正视图；
图7A图示了根据各种实施方式的图5的磨锯链的驱动链节的侧视图；
图7B图示了根据各种实施方式的图7A的驱动链节的正视图；
图8A图示了根据各种实施方式的另一磨锯链的侧视图；
图8B图示了根据各种实施方式的另一磨锯链的侧视图；
图9A图示了根据各种实施方式的另一磨锯链的侧视图和插图；
图9B图示了根据各种实施方式的图9A示出的磨锯链的侧视图和插图；
图10A图示了根据各种实施方式的图9A中示出的链的可允许的前向链铰接的磨锯链的侧视图；
图10B图示了示出了可允许的前向链铰接的常规链的侧视图；
图11A图示了根据各种实施方式的图9A中示出的可允许的反向链铰接的磨锯链的侧视图；
图11B图示了示出的反向链铰接的常规链的侧视图；以及
图12示出了用于常规链(实线)和本文所公开的磨锯链(虚线)的导杆的磨损图案。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参照了形成本申请的一部分的附图，并且在附图中通过图示的方式示出了可以实施的实施方式。将理解的是，在不背离范围的情况下可以使用其他实施方式，并且可以做出结构或逻辑改变。因此，下面的详细描述不应当被认为具有限制意义，并且实施方式的范围由所附权利要求及其等同替代来限定。
可以以可能有助于理解实施方式的方式将各种操作描述为依次进行的多个离散操作；然而，描述的顺序不应当被解释为意味着这些操作取决于这种顺序。
本说明书可以使用基于立体的描述如上/下、后/前以及顶/底。使用这种描述仅用来帮助进行论述而不意在限制所公开的实施方式的应用。
可以使用术语“联接”和“连接”及其派生词。应当理解的是，不应当将这些术语视为是彼此同义的。然而，在特定实施方式中，“连接”可以用于表示两个或更多个元件彼此直接物理或电接触。“联接”可以意味着两个或更多个元件直接物理或电接触。然而，“联接”还可以意味着两个或更多个元件未彼此直接接触，但仍然彼此配合或相互作用。
出于描述的目的，“A/B”形式的措辞或“A和/或B”形式的措辞是指(A)、(B)或者(A和B)。出于描述的目的，“A、B和C中的至少一者”形式的措辞是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B和C)。出于描述的目的，“(A)B”形式的措辞是指(B)或者(AB)，即A为可选元件。
本说明书可以使用术语“实施方式”或“各实施方式”，这些术语可以均指的是相同或不同的实施方式中的一个或更多个实施方式。此外，如关于各实施方式所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的，并且通常意在为“开放式”术语(例如，术语“包含”应当被解释为“包含但不限于”，术语“具有”应当被解释为“至少具有”，术语“包含”应当被解释为“包含但不限于”，等等)。
就本文中的任何复数和/或单数术语的使用而言，只要适合于上下文和/或应用，本领域技术人员可以从复数转换成单数和/或从单数转换成复数。为清楚起见，本文中可能清楚地阐述各种单数/复数的变换。
本文中的实施方式提供了与用于链锯的磨锯链有关的装置、系统及方法。磨锯链可以用于对集料例如混凝土、砖等、管道、和/或其他硬质材料进行切割。磨锯链通常需要比切削刀片更宽的锯缝(切割宽度)。增加的锯缝宽度与增加的功率消耗成正比，并且需要操作员提供更高的进给载荷。磨锯链的链节在俯仰、侧倾和摇摆轴上也有一定程度的自由度。这种运动不仅发生在链内，而且还发生在链与导杆的接合处。该运动产生了加速磨锯链(例如切割元件和/或链底座)和/或导杆的磨损的振动和冲击载荷，并且可以增大锯缝宽度。
在各种实施方式中，锯链可包括从锯链的本体延伸的导杆。本体可以包括壳体，其中马达设置在壳体内以驱动锯链围绕导杆。导杆可以包括一对轨道，其中，在轨道之间设置有槽。导杆可以包括位于导杆的端部处的一个或更多个链轮，其中，长形部分(例如，直线部分或者具有微小曲率的部分)设置在导杆的端部之间。例如，对壳体而言，导杆可以包括位于导杆的近端处的驱动链轮和/或位于导杆的远端处的导向链轮。
本文描述的各种实施方式提供了具有一个或更多个特征的磨锯链，以改进磨锯链的稳定性和/或性能。改进的稳定性可以允许切割元件相对于链底座和/或导杆轨道的较小的侧向间隙，由此减小了锯缝宽度以及相关的功率消耗和进给载荷。改进的稳定性可以另外地或替代性地提供减少的磨损，以延长磨锯链(例如切割元件和/或链底座)和/或导杆的使用寿命。由改进的稳定性而提供的延长的使用寿命还可以允许使用较软的切割元件来提高切割效率并降低进给载荷的要求。在一些实施方式中，磨锯链可以不被设计成切割木材。设计成用于切割木材的锯链通常使用链运动，例如纵向摆动(例如其中切割器上下运动)，以增加链的切割效率。在高稳定性链中，例如在本文公开的那些磨锯链中，这种类型的运动被最小化，使得它们不能有效地切割木材。
在本文的实施方式中，公开的磨锯链例如相对于常规的磨锯链具有有限范围的铰接，例如范围减小的前向和/或反向铰接。在实施方式中，范围减小的铰接包括减小的前向铰接。对前向铰接而言，意味着链可以以像在传统操作期间将链联接至锯或导杆时的方式那样的方式(参见例如图10A)围绕圆例如链轮的半径弯曲的程度。在各实施方式中，最小的前向铰接具有从约0.800英寸至约1.000英寸的半径，例如约0.800英寸、0.850英寸、0.900英寸、0.950英寸或约1.000英寸，例如约0.850英寸至大约0.950英寸的半径。在各实施方式中，范围减小的铰接包括减小的反向铰接。对反向铰接而言，意味着链可以以与将链联接至锯或导杆时的方式相反的方式(参见例如图11A)围绕圆的半径弯曲的程度。在各实施方式中，最小的反向铰接具有大于约20英寸的半径，例如大于约20英寸、大于约21英寸、大于约22英寸、大于约23英寸、大于约24英寸、大于约25英寸、大于约26英寸、大于约27英寸、大于约28英寸、大于约29英寸或大于约30英寸，在一些情况下，最小的反向铰接小于约50英寸。在各实施方式中，范围减小的铰接包括减小的前向铰接和减小的反铰接。限制铰接范围的一个主要好处是，增大了连接片的轮迹表面积，这减小了轮迹和导杆轨道的磨损率。减小磨损率有助于保持链/杆接合处在整个使用寿命期间的稳定性。链以更受控制的方式从驱动链轮重新进入导杆槽，这导致导杆轨道上的较小的冲击载荷并且在切割系统中产生较少的振动。减小的反向铰接使得作用在金刚石部段上的切割载荷均匀分布在多个底座部件上。此外，减小的反向铰接提供了更大的稳定性并减少了振动，这延长了金刚石部段的使用寿命。减小的反向铰接通过将磨损扩大到更多的导杆轨道区域而增加导杆的使用寿命、防止链在切割中的不必要运动，从而使金刚石部段与工件保持一致且稳定的接触。在导杆轨道的直线部分上，链的作用更加严格，从而提高了切割效率和平滑度。在一些实施方式中，相对于不包括本文公开的稳定性特征的常规链，包括前向铰接和反向铰接的总铰接减小了约55％至约75％，例如包括前向铰接和反向铰接的总铰接减小了约60％至约70％、约62％至约68％、或甚至约65％等。限制铰接的范围有明显的益处。在减小的前向铰接方面，连接片的轮迹表面积增大，这减小了轮迹和导杆轨道的磨损率。减小磨损率有助于保持链/杆接合处在整个使用寿命期间的稳定性。另外，链以更受控制的方式从驱动链轮重新进入导杆槽，从而导致导杆轨道上较小的冲击载荷。这也在切割系统中产生较少的振动，这可以允许更精确的切割以及使用更窄的锯缝。在减小的反向铰接方面，反向铰接的减小使得作用在金刚石部段上的切割载荷均匀分布在多个底座部件上。反向铰接的减小也提供了更大的稳定性并减少了振动，从而延长了金刚石部段的寿命。减小的反向铰接通过将磨损扩展到更多的导杆轨道区域来增加导杆的使用寿命，并防止链在切割中的不期望的运动，使得金刚石部段与工件保持一致且稳定的接触。在导杆轨道的直线部分，链的作用更加严格，从而提高了切割效率和平滑度。
在各实施方式中，磨锯链可以包括联接至彼此的多个链节，所述多个链节包括一个或更多个驱动链节和/或连接片。链节可以包括一对铆钉孔(例如，前铆钉孔和后铆钉孔)，以将链节联接至相应的相邻链节。驱动链节可以是设置在导杆的槽中的中央链节以及/或者是与链轮的内齿啮合的中央链节。连接片可以是与导杆的轨道中的一个轨道接合的侧链节(例如，左侧链节或右侧链节)。连接片可以将连续的驱动链节联接至彼此(例如，使用设置成穿过连接片和/或驱动链节的铆钉孔的铆钉或者经由另一种布置/联接件)。
在各种实施方式中，切割元件可以联接至磨锯链的驱动链节中的一些驱动链节或全部驱动链节的上表面。在其他实施方式中，切割元件可以联接至磨锯链的连接片中的一些连接片或全部连接片的上表面，例如以跨越两个相对的连接片的方式。切割元件可以是适于切割所需材料、例如集料和/或管道的任何切割元件。例如，在一些实施方式中，切割元件可以包括金刚石部段和/或另一种适合的硬质和/或研磨材料。切割元件可以延伸横跨磨锯链的整个宽度。例如，切割元件可以侧向延伸至与两个侧向方向上的连接片相同的程度，例如使得链和/或导杆可滑入呈切割元件宽度的狭槽中。
如上所述，所公开的磨锯链可以包括一个或更多个特征，以改进磨锯链的稳定性和/或性能。例如，连接片的上表面可以接触切割元件的下表面，以为切割元件提供支承。在一些实施方式中，当连接片和对应的驱动链节横越导杆的长形部分时，以及当连接片和驱动联接横越导杆的链轮时，连接片的上表面可以接触切割元件的下表面。替代性地，当连接片和对应的驱动链节横越导杆的长形部分时，连接片的上表面可以接触切割元件的下表面，但在连接片和驱动链节横越导杆的链轮时，连接片的上表面与切割元件的下表面之间存在间隙。在各实施方式中，当连接片和驱动链节处于大致垂直于连接片的长轴的载荷下时，连接片的上表面接触且可以支承切割元件的下表面，例如其中，当连接片和驱动链节未处于大致垂直于连接片的长轴线的载荷下时，连接片的上表面与切割元件的下表面之间存在间隙。在该实施方式中，所施加的载荷有效地被共享在链的多个链节上。
在一些实施方式中，连接片可以包括下述限制特征，该限制特征用以在链节横越导杆的长形部分时接触相邻的切割元件的端部(前/后)表面。替代性地或另外，驱动链节可以包括下述配合表面，该配合表面在驱动链节横越导杆的长形部分时接触相邻的驱动链节的配合表面。连接片的限制特征和/或驱动链节的配合表面可以在驱动链节离开链轮并且同时横越导杆的长形部分时防止切割元件的旋转(例如，反向铰接)。在各实施方式中，配合表面大致垂直于导杆的长轴线。在各实施方式中，驱动链节的配合表面在相邻的驱动链节的配合表面上方例如以约10°与80°之间的角度、比如约30°与约60°之间、或约45°的角度延伸。配合表面的延伸用于既抑制反向铰接又控制切割驱动链节的竖向未对准，例如以增强链稳定性。在一些实施方式中，配合表面的延伸提供了期望的平移抑制以及接触表面之间的足够的横截面区域，以使由于冲击载荷引起的材料变形和毛刺最小化。此外，包括这种配合表面的好处之一在于，在使用水的应用中，例如切割集料时，水被保留在导杆中，这可以减少切割所需的水的总消耗。
在一些实施方式中，磨锯链和/或连接片可被设计成使得当连接片横越导杆的链轮时相邻的连接片的下拐角部(例如由底表面和侧表面所限定的)彼此之间相距0.02英寸或更小。当连接片横越导杆的长形部分时，那些同一表面可以彼此相距0.15英寸或更大。如果连接片在绕链轮行进时过度旋转，则拐角部的紧密度可以提供限制进一步前向铰接的接触区域，并且可以增加与导杆的长形部分的轨道接触的接触面积，以改进稳定性并减少磨损。
在一些实施方式中，磨锯链的驱动链节和/或连接片(和/或磨锯链作为整体)的纵横比可以低于常规锯链中的纵横比。纵横比可以定义为驱动链节和/或连接片的高度相比于相应的驱动链节和/或连接片的铆钉孔之间的距离的比。在一些实施方式中，高度可以被测量为驱动链节在导杆的轨道上方延伸的距离的高度。在一些实施方式中，驱动链节的纵横比可以是1.0到1.15。另外地或替代性地，连接片的纵横比可以是0.9至1.02。作为参考，典型的传统链的连接片的纵横比是1.05。这些纵横比的比值不包括切割元件的高度。为了增加稳定性，驱动链节、连接片和/或磨锯链的减小的纵横比可以允许切割载荷更接近导杆轨道，从而减少不期望的运动/振动(例如，侧倾、俯仰和/或摇摆)。
在一些实施方式中，链节和/或磨锯链的纵横比可以从现有设计中减小而不改变铆钉孔周围的材料的横截面积和/或铆钉的毂和凸缘的尺寸。
在各种实施方式中，由本文所述的磨锯链提供的磨锯链的增加的稳定性可以允许减小磨锯链的侧间隙，这可以为切割元件提供减小的宽度。侧间隙可以是切割元件侧向延伸经过连接片和/或导杆轨道的量。切割元件宽度的减小为切割提供了更窄的锯缝，这降低了工具的功率消耗并且需要来自操作者的更少的进给载荷。在各实施方式中，合适的锯缝宽度是0.185英寸至0.205英寸。
图1A示出了根据各种实施方式的磨锯链100。另外，图1B示出了当磨锯链100横越导杆的链轮101时的磨锯链100的一部分。磨锯链100包括经由相应的铆钉孔联接至彼此的连接片102和驱动链节104。例如，连接片102可以包括与驱动链节104的前铆钉孔108接合(例如，经由布置成穿过铆钉孔106和108的铆钉(未示出))的后铆钉孔106。连接片102还可以包括前铆钉孔110，前铆钉孔110与磨锯链100中的另一个驱动链节104的后铆钉孔112接合。
在一些实施方式中，图1B中示出的链轮101可以是链锯的驱动链轮。与导向链轮相比，驱动链轮可以具有更小的节圆直径。因此，磨锯链100的最大前向铰接可以参照驱动链轮的节圆直径设计。
虽然在图1A中不可见，但磨锯链100可以包括设置在驱动链节104的与设置连接片102的一侧不同的另一侧上的连接片。其他连接片可以与连接片102相对并且可以经由相应的铆钉孔与驱动链节104和连接片102联接。
在各种实施方式中，磨锯链100还可以包括联接至驱动链节104的上表面116的切割元件114。切割元件114可以包括金刚石和/或其它适合的硬质和/或研磨材料。在一些实施方式中，切割元件114可以具有带两个部分118a和118b的顶表面，所述两个部分118a和118b大致是平的(或者沿行进方向对准或者以一角度布置))并且被凹口120分开。凹口120在存在和外观上都是可选的，但是它代表了减小切割元件接触表面的表面积的方法。在一些实施方式中，切割元件114可以例如通过焊接结合至驱动链节104的上表面116。
在一些实施方式中，如图1A所示，每个驱动链节104可以具有与其联接的切割元件114。这种构型被称为“满屋”构型。在其他实施方式中，磨锯链100的一些驱动链节104可以具有与其联接的切割元件114，而一些其他驱动链节104可以不具有与其联接的切割元件114，参见例如图8A和8B。
在各种实施方式中，连接片102的上表面的部分122a和122b可与连接片102所联接的驱动链节104的上表面116大致共面以及/或者对准。因此，切割元件114的底表面可以与连接片102的上表面直接接触。在各实施方式中，连接片102的上表面与切割元件114的底表面之间可以设置有标称间隙，比如0.002英寸的间隙。然而，切割元件114的底表面可以不(例如，通过焊接工艺)结合至连接片102的上表面。因此，上表面的部分122a和122b可以为切割元件114提供支承。
在一些实施方式中，如图1A和图1B所示，当对应的驱动链节104横越导杆的长形部分并且当驱动链节104横越导杆的链轮101时，切割元件114可以接触连接片102的上表面(例如由该上表面支承)。这种布置可以通过由连接片102的上表面到连接片102的前表面和/或背表面形成弯曲的过渡表面来实现。
在各种实施方式中，连接片102还可以包括在连接片102的本体上方延伸的限制特征124。限制特征124可以包括配合表面126a和126b，配合表面126a和126b接触相邻的切割元件114的相应的端部的(前/背)表面。在一些实施方式中，当连接片102和对应的驱动链节104正横越导杆的长形部分时，配合表面126a和126b可以接触相邻的切割元件114的前/背表面，并且当连接片102和对应的驱动链节104正横越链轮101时，配合表面126a和126b可以不接触相邻的切割元件114的侧表面。当驱动链节104横越导杆的长形部分时，限制特征124可以防止以及/或者减少驱动链节104的反向铰接和/或其他不期望的运动。
在各种实施方式中，限制特征124可以包括位于配合表面126a和126b与连接片102的上表面(例如部分122a和122b)之间的间隙128a和128b。间隙128a和128b可以避免切割元件114的底部拐角与连接片102的紧配合或错配合，否则这会在链节上引起应力以及/或者需要严格的制造公差。
在一些实施方式中，限制特征124可以另外或替代地包括位于配合表面126a与126b之间的限制特征124的顶表面中的间隙130。与限制特征124不具有间隙的情况相比，间隙130可以允许连接片使用更少的材料。在一些情况下，在使用期间，切割元件114可能被磨损到限制特征124的高度或低于限制特征124的高度。间隙130在切割元件114被磨损时可以减小限制特征124的顶表面的与工件接触的区域的面积。
在各种实施方式中，与常规锯链相比，磨锯链100和/或连接片102可以构造成在连接片102的底表面与导杆轨道之间提供增加的接触面积。例如，由连接片102的底表面和相应的侧表面限定的拐角部132a和132b可以定位成使得：在连接片102横越导杆的链轮101时，相邻的连接片102的相邻的拐角部132a和132b彼此之间的距离可以小于0.02英寸。相邻的拐角部之间的间距可以提供增大的稳定性并降低磨损，同时保持横越链轮101所需的弯曲半径。
图2示出了根据各种实施方式的磨锯链200。磨锯链200包括经由相应的铆钉孔联接至彼此的连接片202和驱动链节204。例如，连接片202可以包括与驱动链节204的前铆钉孔208接合(例如，经由布置成穿过铆钉孔206和208的铆钉(未示出))的后铆钉孔206。连接片202还可以包括前铆钉孔210，该前铆钉孔210与磨锯链200中的另一驱动链节204的后铆钉孔212接合。
图3A中示出了连接片202的侧视图，并且图3B中示出了连接片202的正视图。图4A中示出了驱动链节204的侧视图，并且图4B中示出了驱动链节204的正视图。虽然在图2中不可见，但磨锯链200可以包括设置在驱动链节204的与设置连接片202的一侧不同的另一侧上的连接片。其他连接片可以与连接片202相对并且可以与驱动链节204和连接片202经由相应的铆钉联接。
在各种实施方式中，磨锯链200还可以包括联接至驱动链节204的上表面216的切割元件214。切割元件214可以包括金刚石和/或其它适合的硬质和/或研磨材料。在一些实施方式中，切割元件214可以具有带两个部分218a和218b的顶表面，所述两个部分218a和218b大致是平的(或者沿行进方向对准或以一角度布置)并且被凹口220分开。在一些实施方式中，切割元件214可以例如通过焊接结合至驱动链节204的上表面216。
在各种实施方式中，连接片202的上表面的部分222a和222b可以与连接片202所联接的驱动链节204的上表面216大致共面以及/或者对准。因此，切割元件214的底表面可以与连接片202的上表面直接接触。在各实施方式中，连接片202的上表面与切割元件214的底表面之间可以设置有标称间隙，比如0.002英寸的间隙。然而，切割元件214的底表面可以不(例如，通过焊接工艺)结合至连接片202的上表面。因此，上表面的部分222a和222b可以为切割元件214提供支承。
在一些实施方式中，如图2所示，当对应的驱动链节104横越导杆的长形部分时，切割元件214可以接触连接片202的上表面的部分222a和222b(例如由该上表面的部分222a和222b支承)。然而，当驱动链节204横越导杆的链轮时(如图2中由最右边的连接片202和驱动链节204所示的)，在切割元件214的底表面与连接片202的上表面之间可能存在间隙234。间隙234可以有助于可制造性、避免由过度约束的链节引起的紧密接合、以及/或者当连接片202在横越链轮时允许连接片202相对于驱动链节204旋转(在参见图9A的另一个示例)。在一些实施方式中，间隙234可以是0.001英寸至0.02英寸。
在各种实施方式中，驱动链节204可以包括配合表面236a和236b，当驱动链节204横越导杆的长形部分时，配合表面236a和236b接触相邻的驱动链节204的相应的配合表面236a和236b。当驱动链节204横越链轮时，配合表面236a和236b可以与相应的配合表面236a和236b分开(例如，不接触)。当驱动链节204离开链轮并同时横越导杆的长形部分时，配合表面可以防止以及/或者减少驱动链节204的反向铰接和/或其他不期望的运动。
作为上述磨锯链100的限制部件124的替代或附加方案可以包括配合表面236a和236b。然而，在一些情况下，配合表面236a和236b可能在铰接期间由于碰撞加载而形成凸起的毛刺。因此，在一些实施方式中，如图2所示，连接片202可以包括与配合表面236a和236b对准以容纳凸起的毛刺的凹槽(relief gullet)238。
如图3B所示，在一些实施方式中，连接片202可以在内侧边缘的上部部分上包括倒角240。倒角240可以提供后角，以便于将切割元件214激光焊接至驱动链节204。例如，连接片202上的倒角240可以提供后角，以在切割元件214与驱动链节204之间的激光焊焊缝略微突出超出驱动链节的第一侧或第二侧的情况下提供间隙。连接片202可以在一个内侧边缘或两个内侧边缘上包括倒角240。
如图4B所示，在一些实施方式中，驱动链节204可以在驱动链节204的一个顶部边缘或两个顶部边缘上包括倒角242a和242b。倒角242a和242b可以提供后角以便于对驱动链节204进行激光焊接。例如，倒角242a和242b可以提供后角，以防止或减少激光焊接焊缝可能突出超出驱动链节的第一侧和/或第二侧的量。在一些实施方式中，倒角242a和242b可以延伸驱动链节204的顶部边缘的长度。
图5示出了根据各种实施方式的磨锯链500，其中切割元件514结合到相对的一对连接片502的上表面。磨锯链500包括经由相应的铆钉孔联接至彼此的连接片502和驱动链节504。图6A示出了连接片502的侧视图，图6B示出了连接片502的正视图。图7A示出了驱动链节504的侧视图，并且图7B示出了驱动链节504的正视图。
虽然在图5中不可见，但磨锯链500可包括设置在驱动链节504的与设置连接片502的一侧不同的另一侧上的连接片。其他连接片可与连接片502相对并且可与驱动链节504和连接片502经由相应的铆钉联接。图5中示出的中间两个连接片502是透明的，以示出驱动链节504的结构。
在各种实施方式中，磨锯链500还可包括结合(例如，通过焊接、例如激光焊接)至连接片502的上表面517的切割元件514。切割元件514可进一步结合到相应的相对的连接片(未示出)的上表面。切割元件514可以包括金刚石和/或其他适合的硬质和/或研磨材料。在一些实施方式中，连接片502的上表面517可以是大致平的以有助于与切割元件514结合。
在各种实施方式中，驱动链节504的上表面的部分523a和523b可以与驱动链节504所联接的连接片502的上表面517大致共面以及/或者对准。因此，切割元件514的底表面可以与驱动链节504的上表面直接接触。然而，切割元件514的底表面可以不(例如，通过焊接工艺)结合至驱动链节504的上表面。因此，上表面的部分523a和523b可以为切割元件514提供支承。
在一些实施方式中，如图5所示，当对应的连接片502横越导杆的长形部分时，切割元件514可以接触驱动链节504的上表面的部分523a和523b(例如，由上表面的部分523a和523b支承)。然而，当驱动链节504横越导杆的链轮时，在切割元件514的底表面与驱动链节504的上表面之间可能存在间隙535。间隙535可以有助于可制造性、避免由过度约束的链节引起的紧密接合、以及/或者当连接片502横越链轮时允许连接片502相对于驱动链节504旋转。在一些实施方式中，间隙535可以是0.001英寸至0.02英寸。
在各种实施方式中，连接片502可以包括配合表面537a和537b，当连接片502横越导杆的长形部分时，配合表面537a和537b接触相邻的(例如前或后)连接片502的相应的配合表面537a和537b。当连接片502横越链轮时，配合表面537a和537b可与相应的配合表面537a和537b分开(例如，不接触)。当连接片502离开链轮并同时横越导杆的长形部分时，配合表面537a和537b可以防止和/或减少连接片502的反向铰接和/或其他不期望的运动。
在一些情况下，配合表面537a和537b可在铰接期间由于碰撞加载而形成凸出的毛刺。因此，在一些实施方式中，如图5所示，驱动链节可以包括与配合表面537a和537b对准以容纳凸出的毛刺的凹槽539。
图8A和图8B示出了根据各种实施方式的各种磨锯链的侧视图。磨锯链800包括连接片802、切割驱动链节804和非切割驱动链节805，连接片802、切割驱动链节804和非切割驱动链节805以每隔一个交替的模式经由相应的铆钉孔联接至彼此。连接片802可以包括后铆钉孔806，后铆钉孔806与驱动链节804或805的前铆钉孔808(例如，经由布置成穿过铆钉孔806和808的铆钉(未示出))接合。连接片802还可以包括前铆钉孔810，前铆钉孔810与磨锯链800中的另一驱动链节804或805的后铆钉孔812接合。虽然在图8A和8B中不可见，但磨锯链800可包括设置在驱动链节804、805的与设置连接片802的一侧不同的另一侧上。其他连接片可以与连接片802相对，并且可以与驱动链节804、805和连接片802经由相应的铆钉联接。
在各种实施方式中，磨锯链800还可以包括切割元件814，切割元件814联接至切割驱动链节804的上表面816。在一些实施方式中，切割元件814可以具有带中央部分840以及两个端部部分842a和842b的顶表面，中央部分840大致是平的并且与行进方向对准，所述两个端部部分842a和842b相对于中央部分840以一角度布置。
切割元件814可以包括金刚石和/或其他适合的硬质和/或研磨材料。在一些实施方式中，切割元件814可以例如通过焊接结合至切割驱动链节804的上表面816。在各种实施方式中，连接片802的上表面的部分822a和822b可以与连接片802所联接的切割驱动链节804的上表面816大致共面以及/或者对准。因此，切割元件814的底表面可以与连接片802的上表面直接接触。然而，切割元件814的底表面可以不(例如通过焊接工艺)结合至连接片802的上表面。因此，上表面的部分822a和822b可以为切割元件814提供支承。在一些实施方式中，如图8A和图8B所示，当对应的切割驱动链节804横越导杆的长形部分时，切割元件814可以接触部分822a和822b(例如由部分822a和822b支承)。然而，当切割驱动链节804横越导杆的链轮时(如图8A和图8B中示出的由最右侧第二个连接片802和切割驱动链节804所示的)，在切割元件814的底表面与连接片802的上表面之间可能存在间隙834。间隙834可以有助于可制造性、避免由过度约束的链节引起的紧密接合、以及/或者当连接片802横越链轮时允许连接片802相对于切割驱动链节804旋转。在一些实施方式中，间隙834可以在0.001英寸至0.02英寸。在各实施方式中，在连接片802的上表面与切割元件814的底表面之间可以存在标称间隙，例如0.002英寸的间隙。该间隙仍然可以例如通过链中的柔顺性来支承切割元件，使得连接片802和切割器驱动链节相对于彼此具有相对上/下运动。
在所示的实施方式中，切割元件814所联接的非切割驱动链节805可以在非切割驱动链节805的上表面上包括一个或更多个缓冲部844a和844b。包括带一个或更多个缓冲部844a和844b的非切割驱动链节805在各切割表面中提供间隙，同时保持切割中的稳定性。主要通过示例示出单缓冲部版本和双缓冲部版本。在各实施方式中，各种可能的缓冲部轮廓在切割元件之间产生相对平滑的过渡，但使引入切割中的钢的量最小化，这简单地导致阻力和摩擦。
在各种实施方式中，切割驱动链节804和非切割驱动链节805可以包括配合表面846a和846b，当驱动链节804、805横越导杆的长形部分时，配合表面846a和846b分别接触相邻的驱动链节804、805的相应的配合表面846a和846b。当驱动链节804横越链轮时，配合表面846a和846b可以与相应的配合表面846a和846b分开(例如，不接触)。当驱动链节804、805离开链轮并同时横越导杆的长形部分时，配合表面可以防止和/或减少驱动链节804、805的反向铰接和/或其他不期望的运动。配合表面846a和846b可以防止以及/或者减少切割驱动链节804的向下平移和相邻的非切割驱动链节805的向上平移，从而抑制切割驱动链节的反向铰接并控制切割驱动链节的竖向未对准。对于切割驱动链节而言，配合表面846a和846b防止/减少向上平移，并且切割元件814与连接片802之间的在部分822a和822b处的接触防止/减少向下平移。反过来也是如此。在各实施方式中，驱动链节的配合表面846a在相邻的驱动链节的配合表面846b上方例如以约10°与80°之间的角度、比如约30°与约60°之间的角度、或约45°的角度延伸。配合表面的延伸用于抑制切割驱动链节的反向铰接并且控制竖向未对准，例如以增强链稳定性。在一些实施方式中，配合表面的延伸提供了期望的平移抑制以及接触表面之间的足够的横截面面积，以使由于碰撞加载而产生的材料变形和毛刺最小化。
作为上述磨锯链100的限制特征124和上述磨锯链200的配合表面236a和236b的替代或附加方案可以包括配合表面846a和846b。然而，在一些情况下，配合表面846a和846b在铰接期间可能会由于碰撞加载而形成凸出的毛刺。因此，在一些实施方式中，如图8A和8B所示，连接片802可以包括与配合表面846a和846b对准以容纳凸出的毛刺的凹槽838。
在一些实施方式中，连接片802可以在内侧边缘的上部部分上包括倒角。倒角可以提供后角以便于将切割元件814激光焊接至切割驱动链节804。例如，连接片802上的倒角可以提供后角，以在切割元件814与切割驱动链节804之间的激光焊焊缝略微突出超出驱动链节的第一侧或第二侧的情况下提供间隙。连接片802可以在一个内侧边缘或两个内侧边缘上包括倒角。
在一些实施方式中，切割驱动链节804可以在切割驱动链节804的一个顶部边缘或两个顶部边缘上包括倒角。倒角可以提供后角，以便于对切割驱动链节804进行激光焊接。例如，倒角可以提供后角，以防止或减少激光焊焊缝可能突出超出驱动链节的第一侧和/或第二侧的量。在一些实施方式中，倒角可以延伸切割驱动链节804的顶部边缘的长度。
图9A和图9B是根据各种实施方式的磨锯链的侧视图。图9A中的侧视图和插图示出了一段磨锯链900，其描绘了连接片902与切割元件914的载荷共享接触。图9B中的侧视图和插图示出了一段磨锯链900，其描绘了能够实现切割元件914的底侧与连接片902的顶部轮廓之间的接触的驱动链节904的向上/向下平移。在所示的实施方式中，磨锯链900包括经由相应的铆钉孔联接至彼此的连接片902和驱动链节904。其他连接片可以与连接片902相对并且可以与驱动链节904和连接片902经由相应的铆钉联接。在各种实施方式中，磨锯链900还可以包括联接至切割驱动链节904的上表面916的切割元件914。然而，切割元件914的底表面可以不(例如，通过焊接工艺)结合到连接片的上表面902。
在各种实施方式中，例如，驱动链节904可以包括配合表面936a和936b，例如当驱动链节904横越导杆的长形部分时，配合表面936a和936b接触相邻的驱动链节的相应的配合表面936a和936b。当驱动链节904横越链轮时，配合表面936a和936b可与相应的配合表面936a和936b分开(例如，不接触)。当驱动链节904离开链轮并同时横越导杆的长形部分时，配合表面可以防止和/或减少驱动链节的反向铰接和/或其他不期望的运动。在各实施方式中，在连接片902的上表面与切割元件914的底表面之间可以存在间隙934，例如0.001英寸至0.010英寸的间隙，以有助于组装链并且在驱动链节904横越导杆的长形部分时便于接触以用于载荷共享。上表面的部分922a和922b可以为切割元件914、驱动链节904和连接片902之间的载荷共享提供支承，以特别地在配合表面936a和936b接触时，例如当驱动链节904横越导杆的长形部分时，将切割元件914上的载荷分配在多个链节上。作为上述磨锯链100的限制特征124、上述磨锯链200的配合表面236a和236b、以及上述磨锯链800的配合表面846a和846b的替代或附加方案，可以包括配合表面936a和936b。
在一些实施方式中，连接片902可以在内侧边缘的上部上包括倒角。倒角可以提供后角，以便于将切割元件914激光焊接到切割驱动链节904。例如，连接片902上的倒角可以提供后角，以在切割元件914与切割驱动链节904之间的激光焊焊缝略微突出超出驱动链节的第一侧或第二侧的情况下提供间隙。连接片902可以在一个内侧边缘或两个内侧边缘上包括倒角。
在一些实施方式中，切割驱动链节904可以在切割驱动链节904的一个顶部边缘或两个顶部边缘上包括倒角。倒角可以提供后角以便于对切割驱动链节904进行激光焊接。例如，倒角可以提供后角，以防止或减少激光焊接可能突出超出驱动链节的第一侧和/或第二侧的量。在一些实施方式中，倒角可以延伸切割驱动链节904的顶部边缘的长度。
图10A和图10B示出了前向铰接式链。图10A是根据各种实施方式的示出了可允许的前向铰接式链的磨锯链900的侧视图。图10B是示出了用于比较的前向铰接式链的常规链的侧视图。对于图10A所示的磨锯链而言，最小的弯曲半径通过相邻的连接片的下表面932a和932b的相邻的拐角部处的接触来限定。前向铰接的可允许的最小弯曲半径的范围在约0.850英寸至约0.950英寸之间。限制铰接范围的一个主要益处是，增加了连接片的轮迹表面积，这减小了轮迹和导杆轨道的磨损率。减少磨损率有助于保持链/杆接合处在整个使用寿命期间的稳定性。链以更受控制的方式从驱动链轮重新进入导杆槽，这导致导杆轨道上的冲击载荷较小并且在切割系统中产生较小的振动。
图11A和图11B示出了反向铰接。图11A是根据各种实施方式的示出了可允许的反向链铰接的磨锯链900的侧视图。图11B示出了用于比较的反向链铰接的常规链的侧视图。对于图11A中所示的磨锯链而言，相邻的连接驱动链节的配合表面936a与936b的接触抑制了磨锯链900的反向铰接。减小的反向铰接使得作用在金刚石部段上的切割载荷均匀分布在多个底座部件上。此外，减小的反向铰接提供了更大的稳定性，减少了振动，这延长了金刚石部分的使用寿命。减小的反向铰接通过将磨损扩大到更多的导杆轨道区域而增加导杆的使用寿命、防止链在切割中的不期望的运动，从而使金刚石部段与工件保持一致且稳定的接触。在导杆轨道的长形部分上，链更坚硬地作用，从而提高了切割效率和平滑度。用于反向铰接的可允许的最小弯曲半径大于25英寸是由部段的底侧与连接片的上部轮廓之间以及相邻的驱动链节之间的接触来限定。
图12示出了来自常规链和本文所公开的磨锯链的导杆1200的磨损图案。从插图中可以最佳地看出，其中前向铰接和反向铰接不受限制的常规链导致导杆轨道1270上的深度集中的磨损图案1270(实线)，这减少了导杆1200的使用寿命。杆轨道的这些局部高磨损区域可能是由于钢筋切割时产生的热和载荷造成的。相反，使用其中前向铰接和反向铰接被限制的公开的链导致更均匀的轨道磨损图案1272(虚线)，其中磨损沿着导杆1200分布。来自钢筋的钢轨磨损均匀分布在更多的轨道面积上，从而延长了导杆1200的寿命。这种磨损的分布为导杆1200在整个寿命期间提供了增大的链的稳定性以及更长的可使用的寿命，从而提高了切割效率并降低了消费者的成本。
尽管本文中已经说明并描述了某些实施方式，但本领域的普通技术人员将理解的是，在不背离范围的情况下，预期用以实现相同目的的多种替代和/或等同实施方式或实现形式可以替代所示出和描述的实施方式。本领域技术人员将容易理解的是，可以以众多方式来实施实施方式。本申请旨在涵盖本文中所讨论的实施方式的任何改型或变型。因此，显然，这意味着实施方式仅受限于权利要求及其等同替代。

Claims (16)

1.一种磨锯链，包括：
驱动链节，所述驱动链节包括上表面；
切割元件，所述切割元件联接至所述驱动链节的上表面，所述切割元件具有延伸横跨所述磨锯链的宽度的下表面，所述切割元件构造成对集料或管道进行切割；以及
连接片，所述连接片联接至所述驱动链节，所述连接片包括这样的上表面：该连接片的上表面用以在所述连接片和所述驱动链节处于大致垂直于所述连接片的长轴线的载荷下时接触并且支承所述切割元件的下表面，其中，当所述连接片和所述驱动链节未处于大致垂直于所述连接片的长轴线的载荷下时，所述连接片的上表面与所述切割元件的下表面之间存在间隙，并且其中，当所述连接片和所述驱动链节处于大致垂直于所述连接片的长轴线的载荷下时，所述连接片的上表面接触所述切割元件的下表面。
2.根据权利要求1所述的磨锯链，其中，所述驱动链节是第一驱动链节，并且所述切割元件是第一元件，并且其中，所述磨锯链还包括：
第二驱动链节，所述第二驱动链节通过所述连接片联接至所述第一驱动链节，其中，所述第一驱动链节包括配合表面，所述配合表面在所述第一驱动链节和所述第二驱动链节横越导杆的长形部分时接触所述第二驱动链节的配合表面，从而防止所述磨锯链的低于20英寸的最小半径的反向铰接。
3.根据权利要求2所述的磨锯链，其中，所述连接片包括凹槽，所述凹槽与所述第一驱动链节的配合表面和所述第二驱动链节的配合表面重叠。
4.根据权利要求2所述的磨锯链，其中，所述第二驱动链节包括联接至所述驱动链节的上表面的第二切割元件，该切割元件具有延伸横跨所述磨锯链的宽度的下表面，该切割元件构造成对集料或管道进行切割。
5.根据权利要求2所述的磨锯链，其中，所述第二驱动链节包括一个或更多个缓冲部。
6.根据权利要求5所述的磨锯链，其中，所述配合表面垂直于所述导杆的长轴线。
7.根据权利要求5所述的磨锯链，其中，所述第二驱动链节的配合表面在所述第一驱动链节的配合表面上方延伸，以控制所述第一驱动链节的竖向未对准。
8.根据权利要求1所述的磨锯链，其中，所述连接片包括限制特征，所述限制特征在所述连接片和所述驱动链节横越导杆的长形部分时接触所述切割元件的前和/或背表面，从而防止所述磨锯链的低于20英寸的最小半径的反向铰接。
9.根据权利要求8所述的磨锯链，其中，所述驱动链节是第一驱动链节，并且所述切割元件是第一元件，并且其中，所述磨锯链还包括：
第二驱动链节，所述第二驱动链节通过所述连接片联接至所述第一驱动链节；以及
第二切割元件，所述第二切割元件联接至所述第二驱动链节的上表面，其中，所述限制特征在所述连接片以及所述第一驱动链节和所述第二驱动链节横越所述导杆的长形部分时还接触所述第二切割元件的前和/或背表面。
10.根据权利要求1所述的磨锯链，其中，所述连接片是第一连接片，并且其中，所述磨锯链还包括：
第二连接片，所述第二连接片通过所述驱动链节联接至所述第一连接片；
其中，当所述第一连接片和所述第二连接片横越导杆的链轮时，由所述第一连接片的底表面和前表面限定的拐角部设置成与由所述第二连接片的底表面和后表面限定的第二连接片的拐角部相距小于0.02英寸。
11.根据权利要求10所述的磨锯链，其中，所述第一连接片的拐角部与所述第二连接部的拐角部之间的接触将所述磨锯链的前向铰接限制到大于0.800英寸的半径。
12.根据权利要求1所述的磨锯链，其中，所述驱动链节的纵横比在1.0与1.15之间。
13.根据权利要求1所述的磨锯链，其中，所述连接片的纵横比在0.9与1.02之间。
14.一种磨锯链，包括：
驱动链节，所述驱动链节包括上表面；
第一连接片和第二连接片，所述第一连接片和所述第二连接片联接至所述驱动链节并且彼此相对地联接，所述第一连接片和所述第二连接片分别包括上表面；
切割元件，所述切割元件构造成对集料或管道进行切割、延伸横跨所述磨锯链的宽度、并且结合至所述第一连接片的上表面和所述第二连接片的上表面，所述切割元件具有下表面，所述驱动链节包括这样的上表面，所述驱动链节的上表面用以在所述第一连接片、所述第二连接片和所述驱动链节处于大致垂直于所述第一连接片或所述第二连接片的长轴线的载荷下时接触并且支承所述切割元件的下表面，其中，当所述第一连接片、所述第二连接片和所述驱动链节未处于大致垂直于所述第一连接片或所述第二连接片的长轴线的载荷下时，所述驱动链节的上表面与所述切割元件的下表面之间存在间隙，并且其中，当所述第一连接片、所述第二连接片和所述驱动链节处于大致垂直于所述第一连接片或所述第二连接片的长轴线的载荷下时接触所述切割元件的下表面。
15.根据权利要求14所述的磨锯链，其中，所述第一连接片包括配合表面，所述配合表面在所述第一连接片和所述第二连接片横越导杆的长形部分时接触所述第二连接片的配合表面，从而防止所述磨锯链的低于20英寸的最小半径的反向铰接。
16.根据权利要求14所述的磨锯链，其中，当所述第一连接片和所述第二连接片横越导杆的链轮时，由所述第一连接片的底表面和前表面限定的拐角部设置成与由所述第二连接片的底表面和后表面限定的第二连接片的拐角部相距小于0.02英寸，并且其中，所述第一连接片的拐角部和所述第二连接部的拐角部将所述磨锯链的前向铰接限制到大于0.800英寸的半径。
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