挖掘組件、鉆頭組件和破碎工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體涉及挖掘組件、挖掘組件的鉆頭組件和包括該挖掘組件的破碎工具，具體但不排他地用于采礦或道路銑削。
【背景技術(shù)】
[0002]用于在采礦和道路銑削中破碎主體或結(jié)構(gòu)的破碎工具可以包括挖掘工具，其中挖掘工具的一個(gè)點(diǎn)抵靠主體或結(jié)構(gòu)被驅(qū)動(dòng)。一些破碎工具包括安裝在驅(qū)動(dòng)器裝置上的挖掘元件，使得所述挖掘元件能夠在使用時(shí)圍繞其軸線在支持器內(nèi)旋轉(zhuǎn)。由于挖掘元件的磨損的更均勻外周分布，這樣的設(shè)置可以具有在使用時(shí)減少挖掘元件的銳利度的劣化速率的效果，因此防止挖掘元件在一側(cè)變平。例如，挖掘元件可以包括具有其中安裝分體式支持環(huán)的環(huán)形槽的柄，所述分體式支持環(huán)被保持在所述柄上。支持環(huán)可以形成有容納在主體中的凹陷中的突起，所述主體通向孔以將鉆頭構(gòu)件保持在支承體中。支持環(huán)的示例公開在專利號(hào)為3，519，309 ;第3，752，515和第3，767，266的美國(guó)專利中。
[0003]專利號(hào)為3，865，437的美國(guó)專利公開了一種旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)體的孔中的挖掘式鉆頭，所述鉆頭具有穿過(guò)孔延伸的柄，其中所述柄伸出并包括多個(gè)支柱。柄的后端形成有一個(gè)或多個(gè)徑向突起。當(dāng)鉆頭被完全插入到機(jī)體的孔中時(shí)，所述柄的支柱將向外彈出并且其后徑向突起將阻止將鉆頭從機(jī)體中拉出。通過(guò)向前驅(qū)動(dòng)鉆頭，可以從機(jī)體移除鉆頭。
[0004]專利號(hào)為4，084，856的美國(guó)專利公開了一種具有插入端的工具元件，該插入端由開槽的彈性材料制成使得在插入和移除期間插入端在材料的彈性限度內(nèi)向內(nèi)移動(dòng)，并且提供允許工具元件旋轉(zhuǎn)的互鎖。插入和移除可以通過(guò)簡(jiǎn)單地將工具元件敲進(jìn)或敲出來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0005]專利號(hào)為4，583，786的美國(guó)專利涉及一種采礦挖掘工具，其包括:挖掘支持器，在挖掘支持器中保留挖掘元件；保持裝置，其允許將挖掘工具從支持器手動(dòng)釋放以維修或替換。挖掘元件的柄可以容納在支持器中的補(bǔ)充插座中，并且保持裝置可以包括彈簧或加載銷，該彈簧或加載銷設(shè)置成被釋放以允許移除所述挖掘工具。
[0006]一些破碎工具包括安裝在驅(qū)動(dòng)器裝置上的挖掘元件從而防止所述挖掘元件在使用時(shí)圍繞其軸線在支持器內(nèi)旋轉(zhuǎn)。下文將簡(jiǎn)要提及非旋轉(zhuǎn)安裝的挖掘元件的各示例設(shè)置。
[0007]公開號(hào)為20100194176的美國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種非旋轉(zhuǎn)采礦刀具挖掘工具，該挖掘工具包括柄部，其具有非圓形截面；頭部，其包括遠(yuǎn)離所述柄部的尖端區(qū)域；肩部，其將所述柄部從所述頭部分離；和切割嵌件，其包括安裝在所述尖端區(qū)域的前端的超硬材料。
[0008]專利號(hào)為7，992，944的美國(guó)專利公開了一種工具組件，其包括旋轉(zhuǎn)部、靜止部和位于它們之間的可壓縮元件?？蓧嚎s元件被充分壓縮以限制或防止在破碎操作期間的自由旋轉(zhuǎn)。
[0009]專利號(hào)為8，028，774的美國(guó)專利公開了一種包括在非平面界面結(jié)合至硬質(zhì)合金基底的超硬材料的高耐沖擊工具。該工具可以包括螺紋柄和主體，所述柄能夠被附接至包括互補(bǔ)螺紋的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0010]專利號(hào)為8，136，887的美國(guó)專利公開了一種包括結(jié)合至硬質(zhì)合金基底的超硬材料的高耐沖擊工具。所述硬質(zhì)合金基底被結(jié)合至包括壓配到鋼體的孔中的桿的硬質(zhì)合金段的前端，所述鋼體被旋轉(zhuǎn)固定至適于圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)滾筒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]存在對(duì)包括挖掘組件的破碎工具的需要，該破碎工具被相對(duì)容易和快速地組裝以進(jìn)行使用并且相對(duì)容易和快速地拆卸以進(jìn)行替換或維修，特別但不排他地需要包括附接至支持器相對(duì)于支持器可移動(dòng)的超硬沖擊尖端的破碎工具。
[0012]從第一方面看，提供了一種挖掘組件，其包括鉆頭組件和支持器組件；所述鉆頭組件包括鉆頭支承體和緊固件機(jī)構(gòu)，所述緊固件機(jī)構(gòu)和所述鉆頭支承體被配合地設(shè)置使得所述緊固件機(jī)構(gòu)能夠被逐漸地聯(lián)接至鉆頭支承體；所述支持器組件包括支持器主體并且被設(shè)置為用于通過(guò)過(guò)盈裝置容納和保持所述鉆頭組件；所述支持器組件和鉆頭組件被配合地設(shè)置使得當(dāng)鉆頭組件被支持器組件容納時(shí)，所述過(guò)盈裝置的保持效果(例如，諸如通過(guò)摩擦抵抗鉆頭支承體相對(duì)于支持器主體的移動(dòng)所用的力)能夠響應(yīng)于鉆頭支承體與緊固件機(jī)構(gòu)的逐漸聯(lián)接而逐漸增加，有效地防止所述鉆頭支承體相對(duì)于所述支持器主體在使用時(shí)的大的運(yùn)動(dòng)。
[0013]在一些示例中，提供了一種挖掘組件，其包括鉆頭組件和支持器組件；所述鉆頭組件包括:鉆頭支承體、緊固件機(jī)構(gòu)、可偏轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且所述鉆頭組件被配合地設(shè)置為這樣的所述可偏轉(zhuǎn)構(gòu)件能夠響應(yīng)于所述鉆頭支承體(逐漸)聯(lián)接至所述緊固件機(jī)構(gòu)被偏轉(zhuǎn)；所述支持器組件包括支持器主體并且被設(shè)置為用于通過(guò)例如摩擦或相互接合機(jī)械機(jī)構(gòu)的過(guò)盈裝置容納和保持所述鉆頭組件；所述支持器組件和鉆頭組件被配合地設(shè)置使得當(dāng)所述鉆頭組件被所述支持器組件容納時(shí)，通過(guò)過(guò)盈裝置由所述支持器組件保持所述鉆頭組件能夠響應(yīng)于所述鉆頭支承體與所述緊固件機(jī)構(gòu)的逐漸聯(lián)接而逐漸增加，有效地防止所述鉆頭支承體相對(duì)于所述支持器主體在使用時(shí)的大的運(yùn)動(dòng)。
[0014]在各示例設(shè)置中，“逐漸聯(lián)接”(緊固件機(jī)構(gòu)聯(lián)接至鉆頭支持體，或相當(dāng)?shù)?，反之亦?可以被表示為“越來(lái)越緊固地聯(lián)接”、“越來(lái)越牢固地聯(lián)接”，“越來(lái)越緊密(或靠近地)聯(lián)接”或“多個(gè)連續(xù)可變?cè)O(shè)置中的任意個(gè)聯(lián)接”，例如(由語(yǔ)法推斷，短語(yǔ)“逐漸聯(lián)接”可以被表示為“越來(lái)越緊的聯(lián)接”，“越來(lái)越安全的聯(lián)接”，“越來(lái)越靠近-或接近-地聯(lián)接”，或“多個(gè)連續(xù)可變?cè)O(shè)置中的任意個(gè)聯(lián)接”)。本文使用的逐漸聯(lián)接的示例可以是螺母聯(lián)接至螺栓的配合的螺紋構(gòu)件，其中通過(guò)螺母圍繞螺紋構(gòu)件連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，螺母能夠被推動(dòng)以沿著螺紋構(gòu)件連續(xù)地移動(dòng)。
[0015]由本公開能夠想到挖掘組件、鉆頭組件和包括挖掘組件的工具的各種設(shè)置和組合。下文提供了他們的非限制性和非窮舉示例。
[0016]在一些示例設(shè)置中，所述支持器組件可以被設(shè)置為當(dāng)所述鉆頭組件由所述支持器組件容納時(shí)，響應(yīng)于所述鉆頭支承體聯(lián)接至所述緊固件機(jī)構(gòu)，有效抵抗所述可偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)，并且提高所述過(guò)盈裝置的效果。
[0017]響應(yīng)于可偏轉(zhuǎn)構(gòu)件抵靠在支持器組件的部分上，過(guò)盈裝置的效果能夠被逐漸地增加。在一些示例設(shè)置中，可偏轉(zhuǎn)構(gòu)件可以被視為被逐漸地?cái)D壓在所述支持器組件的部分和鉆頭組件的部分之間。
[0018]在一些示例設(shè)置中，所述鉆頭組件可以包括鉆頭構(gòu)件(用于沖擊要被破碎的主體)；所述鉆頭支承體和所述鉆頭構(gòu)件被配合地設(shè)置使得所述鉆頭構(gòu)件能夠被聯(lián)接至所述鉆頭支承體，并且防止在使用時(shí)相對(duì)于所述鉆頭支承體移動(dòng)(例如旋轉(zhuǎn))。
[0019]在一些示例設(shè)置中，所述鉆頭構(gòu)件包括(例如，通過(guò)銅焊裝置)接合至鉆頭基體的沖擊尖端。沖擊尖端可以包括例如多晶金剛石(PCD)材料的超硬材料。沖擊結(jié)構(gòu)可以被附接至基底，其中所述基底可以包括硬質(zhì)合金材料。鉆頭基體可以包括與基底中所包含的等級(jí)不同的硬質(zhì)合金材料，或由與基底中所包含的等級(jí)不同的硬質(zhì)合金材料構(gòu)成。
[0020]在一些示例中，鉆頭基體可以被收縮配合或壓縮配合至在鉆頭支承體中設(shè)置的孔中。例如，鉆頭基體可以被安裝在過(guò)盈配合最小約0.014毫米，最大約0.048毫米的鉆頭支承體的孔內(nèi)。
[0021]在一些示例設(shè)置中，緊固件機(jī)構(gòu)能夠被逐漸地從鉆頭支承體分開。支持器組件和鉆頭組件可以被設(shè)置為使得響應(yīng)于鉆頭支承體從緊固件機(jī)構(gòu)逐漸分開，過(guò)盈裝置的效果能夠被減小，有效釋放鉆頭支承體。
[0022]在一些示例設(shè)置中，支持器組件可以包括用于容納鉆頭組件的孔。支持器組件可以包括支持器主體和插入支持器主體中的孔中的套管，所述套管提供用于容納鉆頭組件的孔。在其它示例設(shè)置中，支持器組件可以包括設(shè)置有用于容納支持器組件的孔的支持器主體，而沒有插入在鉆頭組件和支持器主體之間的套筒。
[0023]在一些示例設(shè)置中，所述鉆頭支承體包括鉆頭頭部區(qū)域和從所述鉆頭頭部區(qū)域下垂的軸，所述支持器組件被設(shè)置為容納所述軸。所述軸可以包括所述軸的遠(yuǎn)端，遠(yuǎn)離所述鉆頭頭部區(qū)域的可固定區(qū)域；所述緊固件機(jī)構(gòu)和所述可固定區(qū)域被配合地設(shè)置使得所述緊固件機(jī)構(gòu)能夠聯(lián)接至所述軸的所述可固定區(qū)域。在一些示例設(shè)置中，所述支持器組件可以被設(shè)置為容納從鉆頭頭部區(qū)域下垂的軸。
[0024]在一些示例設(shè)置中，所述緊固件機(jī)構(gòu)和所述軸的所述可固定區(qū)域可以被配合設(shè)置成使得所述緊固件機(jī)構(gòu)可以通過(guò)所述軸相對(duì)于所述緊固件機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)逐漸地聯(lián)接到所述軸。例如，所述緊固件機(jī)構(gòu)和所述可固定區(qū)域可以包括配合螺紋。在一些示例中，緊固件機(jī)構(gòu)可以包括螺母，在一些示例中，所述緊固件機(jī)構(gòu)可以包括墊圈。
[0025]在一些示例設(shè)置中，所述可偏轉(zhuǎn)構(gòu)件可以包括或包含設(shè)置成用于容納所述鉆頭支承體的至少部分的襯圈，所述襯圈具有設(shè)置成與所述鉆頭支承體的錐形側(cè)表面相配合的錐