CN113864306A - 衬垫装置以及将衬垫元件紧固到支撑结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于磨损保护的衬垫装置(3)，包括被布置成紧固到支撑结构(2)的至少一个衬垫元件(1、1’)，以及至少一个设备，该设备包括：第一元件(4；4’)，适于容纳在至少一个衬垫元件(1、1’)的通孔(8)中或由相邻的衬垫元件(1、1’)形成的通孔(8)中；第一元件(4；4’)具有轴向布置的开口(41)；第二元件(5；5’)，用于与第一元件(4；4’)接合，使得当第一元件(4；4’)与第二元件(5；5’)之间互连时，至少一个衬垫元件(1、1’)附接到支撑结构(2)，以及其中，第二元件(5、5’)的外周边包括多个凹槽(9)，用于与装卸工具(10)接合。本发明还涉及一种用于将衬垫元件(1、1’)紧固到支撑结构(2)的方法。

Description

衬垫装置以及将衬垫元件紧固到支撑结构的方法
本申请是美卓(瑞典)公司的发明专利申请(申请日为2017年9月15日、申请号为201780057321.7，发明名称为“衬垫装置以及将衬垫元件紧固到支撑结构的方法”)的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种衬垫装置(lining arrangement)和一种用于将衬垫元件紧固到支撑结构的方法。
背景技术
衬垫装置用于保护机器中的表面和/或结构，这些表面和/或结构在其操作期间暴露于由机器处理的材料的显著水平的磨损。这种机器通常处理诸如沙子、砾石、石头、矿石等的材料，该材料在添加或不添加水的情况下在材料移动所在的暴露表面上引起显著的磨损。为了延长暴露表面的使用寿命，这些表面涂有耐磨材料的耐磨衬垫元件。通常，这种耐磨衬垫材料是弹性材料、某种类型的陶瓷或其组合。衬垫元件为石材加工、采矿、集料和安装工业中的滑槽、滚筒、箱(bin)、进料器、进料斗、转运地和车辆平台(例如卡车运输车体)等提供磨损保护。由于使用耐磨衬垫作为磨损保护的大量不同应用，耐磨衬垫通常被制造成允许调整和切割以适合某种类型和形状的表面。重要的是，耐磨衬垫被牢固地紧固到支撑表面，使得耐磨衬垫在受到振动、冲击和冲撞时保持在适当的位置。在许多情况下，还希望能够在耐磨衬垫开始磨损时快速更换耐磨衬垫。
传统的紧固方法通常依赖于使用紧固元件紧固衬垫元件，紧固元件被设置成通过一个或多个传统的螺栓(例如贯穿螺栓)将衬垫元件夹持到支撑结构。这些系统的缺点是固定和取消固定螺栓可能是耗时且不方便的，因此增加了机器的停机时间。根据现有技术的紧固装置的另一个问题是它们需要大量的力并且在附接衬垫元件时服务人员暴露于高伤害风险。
发明内容
本发明的一个目的是提供对上述技术和现有技术的改进。更具体地，本发明的一个目的是提供一种改进的衬垫装置和一种以方便和可靠的方式将衬垫元件容易地固定到支撑结构上的方法。
根据第一方案，提供了一种用于磨损保护的衬垫装置，包括被布置成紧固到支撑结构的至少一个衬垫元件，以及至少一个设备，所述设备包括：第一元件，适于容纳在所述至少一个衬垫元件的通孔中或由相邻的衬垫元件形成的通孔中；第二元件，用于与所述第一元件接合，使得当所述第一元件与所述第二元件之间互连时，所述至少一个衬垫元件附接到所述支撑结构，以及其中，所述第二元件的外周边包括多个凹槽，用于与装卸工具接合。
这可以是有利的，因为提供了改进的衬垫装置，该改进的衬垫装置允许在支撑结构上更容易和快速地对单个衬垫元件进行覆盖和拆卸。利用装卸工具，维护人员可以比传统的衬垫装置更快且更方便地从第一元件移除第二元件。进一步有利的是，将去除紧固过程的最危险阶段。不再需要使用锤子来迫使各个衬垫元件就位。替代地，通过使第二元件与第一元件接合，使用拧紧工具将衬垫元件紧固到支撑结构。
第一元件可以以不同方式附接到支撑结构。根据一些实施例，第一元件适于与一个或多个衬垫元件和支撑结构接合，并且当第二元件与第一元件接合时，一个或多个衬垫元件附接到支撑结构。根据替代实施例，第一元件适于在与衬垫元件和第二元件接合之前附接到支撑结构。第一元件可以通过焊接或通过螺栓和螺母紧固而被附接。
根据一些实施例，凹槽沿轴向方向并沿着所述第二元件的长度的至少一部分延伸。
根据一些实施例，凹槽沿轴向方向并沿着所述第二元件的整个长度延伸。
根据一些实施例，所述凹槽沿轴向方向并沿着所述第二元件的长度的有限部分延伸。
根据一些实施例，每个衬垫元件包括至少一个通孔，所述通孔具有沿其轴向方向的第一部分的第一外周和沿其轴向方向的第二部分的第二外周，所述第二外周小于所述第一外周。因此，在一实施例中，邻接表面形成在通孔的第一部分和第二部分之间的过渡部中。
根据一些实施例，相邻的衬垫元件的外周表面具有形成至少一个开口的形状，所述至少一个开口具有沿着其轴向方向的第一部分的第一外周和沿着其轴向方向的第二部分的第二外周，所述第二外周小于所述第一外周。
根据一些实施例，所述第一元件包括具有凸缘的套筒构件，所述凸缘具有布置在其第一端中的径向延伸部。
根据一些实施例，所述第一元件由柔性且能变形的材料制成，且上述材料优选地选自热塑性材料或聚氨酯或其组合。
根据一些实施例，第一元件布置成在与所述第二元件接合时沿径向方向扩张。
根据一些实施例，第一元件具有狭缝开口，所述狭缝开口在与所述第一端相对的第二端中以纵向延伸方式布置。
根据一些实施例，第二元件由选自陶瓷材料、钢或刚性塑料的材料制成。
根据一些实施例，第一元件具有外螺纹，并且所述第二元件适于与所述第一元件的所述螺纹接合。
根据一些实施例，所述第一元件的轴向布置的开口适于接纳螺栓，该第一元件用于通过所述螺栓和螺母附接到所述支撑结构。
根据一些实施例，所述第一元件由选自陶瓷材料、钢或刚性塑料的材料制成。
根据一些实施例，第二元件由热塑性材料或聚氨酯或其组合制成。
根据一些实施例，第二元件包括芯和外壳，其中芯比外壳相对更软。
根据一些实施例，当所述第二元件拧到第一元件上时，所述第一元件的螺纹被布置成切入第二元件的所述芯中。
根据一些实施例，所述至少一个通孔的内周边包括用于与所述第二元件的外周边和/或底部部分接合的突起。
根据本发明的第二方案，这些和其他目的完全或至少部分地通过用于将衬垫元件紧固到支撑结构的方法实现。该方法包括：将衬垫元件的开口或由相邻的衬垫元件形成的开口放置在支撑结构的紧固位置上方，所述开口具有沿着第一部分的第一外周和沿着其轴线方向的第二部分的第二外周；使第一元件与所述支撑结构接合；通过使装卸工具与设置在所述第二元件的外周边上的多个凹槽接合，使第二元件与所述第一元件接合，并产生所述第二元件的拧紧运动，从而将一个衬垫元件或多个衬垫元件附接到所述支撑结构。
根据该第二方案的一个实施例，在将所述第一元件与所述支撑结构接合之前，进行将衬垫元件的开口或由相邻的衬垫元件形成的开口放置在支撑结构的紧固位置上方的步骤，然后使第二元件与所述第一元件接合。
根据该第二方案的另一个实施例，在将所述衬垫元件的开口或由相邻的衬垫元件形成的开口放置在所述支撑结构的紧固位置上方之前，进行将第一元件与所述支撑结构接合的步骤，然后使第二元件与所述第一元件接合。
第二方案的效果和特征很大程度上类似于上面结合第一方案所描述的那些。
本发明的其他目的、特征和优点将从以下详细公开内容、所附权利要求以及附图中显现。应注意，本发明涉及所有可能的特征组合。
一般而言，除非本文另有明确定义，否则权利要求中使用的所有术语将根据它们在技术领域中的通常含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/(元件、设备、部件、装置、步骤等)”的所有引用将被公开解释为代表所述元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例。
如本文所使用的，术语“包括”和该术语的变体并非旨在排除其他添加剂、部件、整数或步骤。
如本文所使用的，在例如句子“第一元件适于被接纳在通孔中”中的短语“适于被接纳”表示所述第一元件的至少一部分适于在空间上定位在通孔内。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的说明性和非限制性详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其他目的、特征和优点，附图中相同的附图标记可用于相似的元件，并且其中：
图1a-图1c示出了第二元件的实施例，图1a示出了侧视图，图1b示出了沿线A-A的横截面，图1c示出了沿线B-B的横截面视图。
图2a-图2b示出了根据本发明的一个示例性实施例的紧固方法的一系列步骤。
图3a-图3b示出了图2a-图2b的横截面视图。
图4示出了根据一实施例的衬垫装置。
图5a-图5d示出了根据本发明的一个示例性实施例的紧固方法的一系列步骤。
图5e示出了根据一实施例的衬垫装置。
具体实施方式
图2a-图2b和图3a-图3b示出了根据一个示例性实施例的衬垫装置3，该衬垫装置具有包括在一设备中的不同部分，该设备用于将衬垫元件1紧固到支撑结构2。衬垫元件1通常用于具有暴露于磨损的表面的机器，例如进料器、滑槽、箱、筒仓、滚筒、卡车运输车身等。因此，支撑结构2可以是这种机器的支撑表面。备选地，支撑结构2可以是框架、网格等。紧固设备主要包括第一元件4和第二元件5。
衬垫元件1具有通孔8，该通孔8具有沿着其轴向延伸部的第一部分81的第一外周和沿其轴向延伸部的第二部分82的第二外周。因此，在第一部分81与第二部分82之间的过渡部中，形成邻接表面83。衬垫元件1定位在支撑表面20上，且支撑表面20上的紧固位置与通孔8对齐。
第一元件4被定位并接纳在通孔8中。第一元件包括套筒构件，该套筒构件具有轴向布置的开口41、布置在其第一端44中的凸缘42、以及布置在与第一端44相反的第二端45的纵向延伸部中的狭缝开口43。当第一元件4定位并接纳在通孔8中时，凸缘42的下表面被布置成搁置在抵接表面83上。
此后，第二元件5定位并布置成与第一元件4接合并且将被拧入第一元件4中，使得第一元件4沿径向方向扩展并将衬垫元件1锁定在支撑结构2上的适当位置，参见图2b和图3b。
图1a-图1c示出了第二元件5的实施例。第二元件5包括第一部分51和第二部分52。第一部分51在其外周边上具有间隔开的凹槽9，凹槽9从第一部分51的顶部沿着第一部分51的整个长度沿轴向方向延伸到第一部分51的底部。在第二元件紧固到第一元件4或从第一元件4上松开的过程中使用凹槽9，这可以借助于装卸工具10(参见图4和图5c-图5d)完成。如图4和图5c-图5d所示，装卸工具10具有轴11和底部部分，该底部部分是环形的并且在该底部部分的底部包括间隔开的突起12。突起12被构造成与设置在第二元件5的外周边上的凹槽9相对应。如果凹槽9被诸如细粒或类似物的材料堵塞，则突起可以将材料更深地推入凹槽9中以与第二元件5的凹槽9接触。本发明的主要优点在于，即使第二元件5在使用期间经受严重磨损，仍然可以使用装卸工具10移除该第二元件。这是因为凹槽9沿第二元件5的第一部分51的高度的整体延伸，或至少沿第二元件5的第一部分51的高度的大部分延伸。
参考图1a-图1c、图2a-图2b和图3a-图3b所示的实施例，第二元件5的第二部分52具有外螺纹53，用于与第一元件4的轴向布置的开口41接合。在该实施例中，第一元件4优选地由稍微柔性或可变形的材料制成，并且优选地，可以通过例如所示的狭缝开口43将第一元件分成两个或更多个部分。第二元件5优选地由坚硬的、更刚性的材料制成，该材料足够坚固以使第一元件4的相对较软的材料变形。
在替代实施例中，在两个元件4、5上都有螺纹，但是可以仅在两个元件4、5中的一个上存在螺纹。如果在第一元件4上存在内螺纹，则第二元件5将被拧入第一元件4中并根据第一元件的内螺纹变形，从而在两个元件4、5之间形成锁定互连。如果在第二元件5上有外螺纹，则第二元件将被拧入第一元件4’中，使得第一元件4根据第二元件5的外螺纹变形，从而在两个元件4、5之间形成锁定互连。进行材料的选择使得其上具有螺纹的元件4、5通常比借助螺纹而变形的元件4、5更硬。
在另一替代实施例中，元件4、5都具有各自的螺纹但不是连续的。替代地，相应的螺纹将在元件4、5的周向上以相应的间隔隔开。这意味着在第一元件4和第二元件5的给定的相互位置中，第二元件5可以在第一元件4内部竖直向下移动，直到第二元件在第一元件4的底部附近停止。然后，旋转第二元件5，使得第一元件4和第二元件5的螺纹部分彼此连接，第二元件5进一步被移动到第一元件4中，且第二元件与第一元件互锁。
图4示出了衬垫装置3，其具有一对设备，每个设备包括根据图1a-图1b、图2a-图2b和图3a-图3b的实施例的第一元件4和第二元件5，该第一元件和第二元件被布置并紧固到支撑结构2，并且一个设备被示出为即将被的定位并拧紧在适当位置。
在图5a-图5e中示出了所公开的衬垫装置3’的另一实施例。图5a示出了第一元件4’，该第一元件通过螺栓6和螺母7附接到支撑结构2。第一元件4’具有外螺纹并且是中空的，使得螺栓6可以插入到该第一元件中，进一步穿过支撑结构2，并且借助于螺母7从下方附接到支撑结构2。第一元件4’适于容纳在衬垫元件1的通孔8中或由相邻的衬垫元件1形成的通孔8中，该第一元件将被紧固到支撑结构2上。该实施例的第一元件4’优选地由诸如陶瓷材料、钢或硬质塑料材料的硬质材料制成。
如图5c和图5d所示，第二元件5’也是环形的并且具有内螺纹，该内螺纹用于与第一元件4’的外螺纹接合，以将一个或多个衬垫元件1附接到支撑结构2。第二元件5’在其外周边上具有间隔开的凹槽9并且优选地由热塑性材料制成。凹槽9在轴向方向上沿着第二元件5’的整个长度从第二元件5’的顶部延伸到第二元件5’的底部。在将第二元件5’紧固到第一元件4’或将第二元件5’从第一元件4’松开的过程中使用凹槽9，这通过装卸工具10(图5c和图5d)完成。装卸工具10与上面对于图1-图4中所示的实施例所公开的相同。
图5a-图5d示出了根据一个示例性紧固方法将一个或多个衬垫元件1紧固到支撑结构2的一系列步骤。
作为第一步骤(图5a)，第一元件4’通过螺栓6和螺母7附接到支撑结构2。第一元件4’是中空的，具有在底部部分中设置的内部环形邻接表面(未示出)。当安装到支撑结构2上时，螺栓6的头部抵靠该邻接表面。代替使用单独的螺栓6，还能够在第一元件4’的下端设置螺纹突起，借助该螺纹突起，第一元件4可以通过螺母7附接到筛网面板支撑件2。在这种情况下，第一元件4’可具有轴向布置的开口或者可以是实心的。
此后，作为第二步骤(图5b)，将待固定到支撑结构2的衬垫元件1放置在第一元件4’的顶部上，使得一个或多个衬垫元件1的通孔8接纳第一元件4’。
最后，作为第三步骤(图5c-图5d)，将第二元件5’拧到第一元件4’上，使得第二元件5’的内螺纹与第一元件4’的外螺纹接合。装卸工具10用于通过使装卸工具10的突起12与第二元件5’的凹槽9接合然后旋转装卸工具10的轴11来旋转第二元件5’。当第二元件5’完全拧到第一元件4’时，第二元件5’的顶部与衬垫元件1的顶表面对齐。
在图2a-图2b、图3a-图3b和图5a-图5b中所示一个或多个衬垫元件1具有通孔8，该通孔具有沿着第一部分81的第一外周和沿着其轴向延伸部分的第二部分82的第二外周。此外，第二元件5’(图5a-图5b中所示的实施例)和第二元件5的第一部分51(图2a-图2b、图3a-图3b中所示的实施例)具有比通孔8的第一外周更小的外周和比通孔8的第二外周更大的外周。换言之，通孔8是所谓的阶梯孔。该特征允许第二元件5’(图5a-图5b中所示的实施例)和第二元件5的第一部分51(图2a-图2b、图3a-图3b中所示的实施例)穿入一个或多个衬垫元件1并且至少部分地填充由具有第一外周的通孔8的第一部分81限定的体积。
在图5e中，三个衬垫元件1紧固在网格支撑结构2上。如图5a-图5e所示，通孔8由相邻的衬垫元件1、1’的外周表面16形成，该通孔8具有形成至少一个开口8的形状8a、8b，所述至少一个开口8具有沿着其轴向方向的第一部分的第一外周和沿着其轴向方向的第二部分的第二外周，所述第二外周小于所述第一外周。
本领域技术人员认识到，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对这里描述的实施例进行多种修改。
例如，上述部件的形状和尺寸可以以任何合适的方式变化。具体地，可以选择第二元件5、5’的第一部分的尺寸，以便对应于一个或多个衬垫元件的厚度，从而允许第二元件5、5’的更好的磨损保护。第一元件4、4’和第二元件5、5’可具有环形形状以及适合于其目的的其他形状。这同样适用于内螺纹、外螺纹和凹槽9。
内螺纹和/或外螺纹可以成角度；一个优选的角度可以是大约45度。
凹槽9可沿着第二元件5’的整个长度延伸或沿着第二元件5’的长度的预定距离延伸，或沿着第二元件5的第一部分51的整个长度或沿着第二元件5的长度的预定距离延伸。
本领域技术人员还认识到，第一元件4可以在筛选模块1下方(即直接在筛网面板支撑件2上)以凸缘或类似物的形式装配有顶部。在这种情况下，可以想象，凸缘是布置在凹部或类似物中，或者布置在筛网面板支撑件2中和/或布置在筛选模块1的下侧中，以便在筛选模块1与筛网面板支撑件2之间形成齐平的接触表面。
该设备可包括一个或多个其他元件。例如，具有轴向布置的开口的夹持元件可以定位在第一元件4、4’和第二元件5、5’之间，使得在第一元件4；4’与第二元件之间5；5’互连时夹持元件被压向支撑结构2。因此，如果衬垫元件1、1’设置在夹持元件与支撑结构2之间，则夹持元件可用于将衬垫元件1、1’朝向支撑结构2夹持。这种夹持元件的一个示例是在WO2007/008135A1中公开的紧固支架(spider)。

Claims (12)

1.一种用于磨损保护的衬垫装置(3)，包括被布置成紧固到支撑结构(2)的至少一个衬垫元件(1、1’)，以及至少一个设备，所述设备包括：
第一元件(4)，适于容纳在所述至少一个衬垫元件(1、1’)的通孔(8)中或由相邻的衬垫元件(1、1’)形成的通孔(8)中，所述通孔(8)具有沿其轴向方向的第一部分的第一外周和沿其轴向方向的第二部分的第二外周，所述第二外周小于所述第一外周，由此邻接表面(83)形成在所述通孔(8)的所述第一部分与所述第二部分之间的过渡部中；
第二元件(5)，用于与所述第一元件(4)接合，使得当所述第一元件(4)与所述第二元件(5)之间互连时，所述至少一个衬垫元件(1、1’)附接到所述支撑结构(2)；
其中所述第一元件(4)包括具有凸缘(42)的套筒构件，所述凸缘具有布置在其第一端(44)中的径向延伸部，由此当所述第一元件(4)被接纳在所述通孔(8)中时，所述凸缘(42)的下表面搁置在所述邻接表面(83)上；并且
其中，所述第一元件(4)被构造成当所述第二元件(5)被拧紧到所述第一元件(4)中时，沿径向方向扩张并且将所述衬垫元件(1、1’)在所述支撑结构(2)上锁定就位。
2.根据权利要求1所述的衬垫装置(3)，其中，所述第一元件(4)由柔性且能变形的材料制成，且上述材料优选地选自热塑性材料或聚氨酯或其组合。
3.根据权利要求1或2所述的衬垫装置(3)，其中，所述第一元件(4)具有狭缝开口(43)，所述狭缝开口在与所述第一端相对的第二端中以纵向延伸方式布置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫装置(3)，其中，所述第二元件(5)从由陶瓷材料、钢或刚性塑料构成的组中选择的材料制造。
5.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫装置，其中，所述第二元件(5)的第一部分(51)的外周边包括用于与装卸工具(10)接合的多个凹槽(9)。
6.根据权利要求5所述的衬垫装置(3)，其中，所述凹槽(9)沿轴向方向并且沿着所述第二元件(5)的长度的至少一部分延伸。
7.根据权利要求5或6所述的衬垫装置(3)，其中，所述凹槽(9)沿轴向方向并且沿着所述第二元件(5)的长度的有限部分延伸。
8.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫装置(3)，其中，所述第二元件(5)的第二部分(52)具有用于与所述第一元件(4)的轴向布置的开口(41)接合的外螺纹(53)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的衬垫装置(3)，其中，所述第一元件(4)的凸缘(42)被布置在一凹部中，所述凹部被布置在筛网面板支撑件(2)中和/或被布置在筛选模块(1)的下侧中。
10.一种用于将衬垫元件(1)紧固到支撑结构(2)的方法，包括：
将衬垫元件(1)的开口(8)或由相邻的衬垫元件(1、1’)形成的开口(8)放置在支撑结构(2)的紧固位置上方，所述开口(8)具有沿着其轴线方向的第一部分的第一外周和沿着第二部分的第二外周，所述第二外周小于所述第一外周，由此邻接表面(83)形成在所述通孔(8)的所述第一部分与所述第二部分之间的过渡部中；
将第一元件(4)与所述支撑结构(2)接合，所述第一元件(4)包括具有凸缘(42)的套筒构件，所述凸缘具有布置在其第一端(44)中的径向延伸部，由此当所述第一元件(4)被接纳在所述通孔(8)中时，所述凸缘(42)的下表面搁置在所述邻接表面(83)上；并且
通过拧紧将第二元件(5)与所述第一元件(4)接合，借此所述第一元件(4)沿所述径向方向扩张，由此将一个所述衬垫元件(1)或多个所述衬垫元件(1、1’)附接到所述支撑结构(2)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在将所述第一元件(4)与所述支撑结构接合之前，进行将衬垫元件(1)的开口(8)或由相邻的衬垫元件(1、1’)形成的开口(8)放置在支撑结构(2)的紧固位置上方的步骤，然后使所述第二元件(5)与所述第一元件(4)接合。
12.如权利要求10所述的方法，其中，在将所述衬垫元件(1)的开口(8)或由相邻的衬垫元件(1、1’)形成的开口(8)放置在所述支撑结构(2)的紧固位置上方之前，进行将所述第一元件(4)与所述支撑结构(2)接合的步骤，然后使所述第二元件(5)与所述第一元件(4)接合。
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