被构造用于将盘形片附接到盘形犁架的臂单元的制作方法

本公开涉及一种用于将盘形片(discblade)附接到盘形犁的臂单元以及一种用于使用分体式(/分离式)图案铸造(split-patterncasting)来铸造臂单元的方法。

背景技术：

盘形犁(/盘式犁/圆盘犁)(discplough)是一种用于在种植作物之前准备苗床(seedbed)以供栽培的农业工具。通常，盘形犁是安装在拖拉机上的耕作机具。拖拉机在苗床上牵引耕作机具以翻转土壤并破碎土壤中的土块。盘形犁架通常包括附接连杆、梁、至少一个沟轮(furrowwheel)、多个盘形片和相关联的刮刀。盘形片通过臂附接到固定在梁上的毂组件。

在商业上，毂组件中的轴承座和臂是基于客户要求或市场需求定制设计的。由于没有两个定制设计是相似的，因此铸造轴承座和臂中的每者需要单独的图案设计。由于缺乏可用的针对轴承座的标准设计，盘形犁的制造商可能通过外部供应商获得轴承座和臂。在另一种情况下，制造商可能基于本土设计来制造轴承座。例如，在非洲使用的设计可能与在墨西哥使用的设计不同。

在制造轴承座之后，制造商将诸如轴、轴承、密封件等的各种组件组装到轴承座中，以形成毂组件。因此，组件也可能需要定制设计，以匹配轴承座的几何形状。在一个示例中，轴承座可以源自第一外部供应商，而毂组件由盘式犁的制造商使用源自第二外部供应商的组件来组装。结果，轴承座与组件之间发生不匹配的可能性很高。此外，定制的轴承座和组件的制造也增加了用于生产盘形犁的总时间和材料成本。

因此，需要轴承座及其制造工艺的标准化。

技术实现要素：

提供本发明内容从而以简单的方式介绍在本公开的具体实施方式中进一步描述的构思选择。本发明内容不旨在确认主题的关键或重要发明构思，也不旨在确定本公开的范围。

公开了一种被构造用于将盘形片(discblade)附接到盘形犁架(discploughframe)的臂单元的示例，其中，所述臂单元来自第一系列臂单元和第二系列臂单元中的一个。每个臂单元包括形成单个实体的轴承座部分和臂部分。所述第一系列臂单元和所述第二系列臂单元中的所述轴承座部分在所述轴承座部分与所述臂部分的连接区域之外至少在几何形状上相同，并且所述第一系列臂单元和所述第二系列臂单元中的所述臂部分至少在几何形状上不同。

公开了一种用于铸造能够被构造用于将盘形片附接到盘形犁架的臂单元的方法的示例。所述方法包括制造对应于臂部分的臂部分图案(/样式)(pattern)。所述方法还包括制造对应于轴承座部分的轴承座图案。所述方法还包括通过紧固机构将所述轴承座图案接合到所述臂部分图案以形成臂单元图案。所述方法还包括使用所述臂单元图案铸造臂单元。所述臂单元是包括所述轴承座部分和所述臂部分的单个实体。所述轴承座图案能够与对应于不同几何形状的臂部分的臂部分图案一起重复使用。

为了进一步阐明本公开的优点和特征，将通过参照在附图中示出的本公开的具体实施方式来呈现本公开的更具体的描述。应当理解，这些附图仅描绘了本公开的典型实施方式，因此不应被认为是对本公开范围的限制。将结合附图以附加的特征和细节来描述和解释本公开。

附图说明

将结合附图以附加的特征和细节来描述和解释本公开，其中：

图1a示出了根据本公开的一个实施方式的包括轴承座部分(/轴承壳体部分)(bearinghousingsection)和臂部分的用以将盘形片附接到盘形犁架上的臂组件；

图1b示出了根据本公开的一个示例性实施方式的轴承座部分；

图1c示出了根据本公开的一个示例性实施方式的臂部分；

图1d示出了根据本公开的一个示例性实施方式的附接到臂部分的轴承座部分；

图2示出了根据本公开的一个实施方式的铸造包括轴承座部分和臂部分的臂单元的方法；

图3a示出了根据本公开的一个示例性实施方式的第一系列臂单元和第二系列臂单元；

图3b示出了根据本公开的一个示例性实施方式的臂单元；

图3c示出了根据本公开的一个示例性实施方式的臂部分图案；

图3d示出了根据本公开的一个示例性实施方式的轴承座图案；以及

图3e示出了根据本公开的一个示例性实施方式的臂单元图案。

此外，本公开所属领域的技术人员将理解，附图中的元件是为了简单而示出的，并且可能不一定按比例绘制。此外，在臂单元和/或毂组件的构造方面，臂单元和/或毂组件的一个或多个组件可能已经在附图中通过常规符号表示，并且附图可以仅示出与理解本公开的实施方式相关的那些具体细节，以不会使具有细节的附图模糊不清，该细节对于受益于本文描述的本领域普通技术人员而言将是容易理解的。

具体实施方式

为了促进对本公开原理的理解，现在将参照附图中示出的实施方式，并且将使用特定语言来描述它们。然而，应当理解，不旨在由此限制本公开的范围。本公开所涉及领域的技术人员通常会想到的对本公开的这种改变和进一步修改以及如本文所描述的本公开的原理的这种进一步应用被认为是本公开的一部分。

本领域技术人员将理解，前面的总体描述和下面的详细描述是本公开的示例性和解释性的，并不旨在对其进行限制。

在本公开中，诸如第一和第二等的关系术语可以用于将一个实体与另一实体区分开，而不一定暗示这些实体之间的任何实际关系或顺序。

术语“包括”、“包含”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括一系列步骤的过程或方法不仅包括那些步骤，而且可以包括未明确列出的或这种过程或方法固有的其他步骤。类似地，在没有更多约束的情况下，前面“包括...”的一个或多个元件或结构或组件不排除存在其他元件、其他结构、其他组件、附加装置、附加元件、附加结构或附加组件。在整个本说明书中出现的短语“在实施方式中”、“在另一实施方式中”和类似语言可以但不一定都指示相同的实施方式。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本文提供的组件、方法和示例仅是说明性的，而不旨在限制。

本公开涉及一种用于制造臂单元的方法。臂单元包括轴承座部分和臂部分，轴承座部分被组装为形成毂组件，臂部分用于将轴承座部分固定到盘形犁(discplough)的梁上。在以下部分中，盘形犁和盘形犁架能够互换使用。本发明公开了试图解决与毂组件的传统制造工艺相关联的缺点。特别地，该方法有助于使轴承座部分的设计标准化，同时针对给定的耕作机具定制臂部分。

下面将参照附图详细描述本公开的实施方式。

参照图1a和图1b，根据本公开的一个实施方式，示出了用于将盘形片(/盘形刀片/盘形犁片)(未示出)附接到盘形犁架上的包括轴承座部分105和臂部分150的臂组件100。

轴承座部分105由合适的材料制成，诸如由球墨铸铁(sg铁)制成。轴承座部分105基本上是中空圆柱形元件，其具有开放的第一端和封闭的第二端。在本实施方式中，第一端具有增大的直径，用于安置延伸穿过轴承座部分105的轴110，如图所示。在一个实施方式中，轴承座部分105是三侧封闭的轴承座部分。

轴110基本上是在一端具有凸缘部分的长条实心圆形组件。凸缘部分的外径大于轴承座部分105的第一端的直径，如图所示，用于固定盘形片。更具体地，凸缘部分包括两个或更多个孔112，用于通过螺母和螺栓机构固定盘形片。轴110还在长条实心圆形组件上设置有密封槽，该密封槽位于轴110的凸缘部分的正下方。密封槽可以是轴110的小部分，其与长条实心圆形组件的其余长度相比具有扩大的直径。

轴110被构造为相对于轴承座部分105的中心轴线同轴地旋转，从而使固定到凸缘部分的盘形片旋转。如本文所使用的，中心轴线被定义为主体中心处的假想线，主体绕该假想线旋转。轴110的旋转由附接盘式犁的拖拉机的向前运动驱动。更具体地，作用在安装在轴110上的盘形片上的合力使轴110在轴承座部分105内旋转。

使用轴承组件115能够实现轴110在轴承座部分105内旋转。轴承组件115通过减小轴110与轴承座部分105之间的摩擦来实现旋转。在本实施方式中，轴承组件115安装在轴110的位于轴承座部分105内部的长条部分上。轴承组件115通过按压安装在轴110上。在一个示例中，轴承组件115可以包括以背对背方式配置的预调节的锥形毂单元。轴承组件115还包括用于将轴承组件115定位在轴110上的间隔件120。轴承组件115使用锁定螺母125以特定扭矩固定在轴110上，以实现轴承组件115所需的预载荷。因此，轴承组件115在轴承座部分105内与轴110一起旋转。使用开口销(cutterpin)130防止由于振动引起的锁定螺母125的松动。此外，轴承组件115以及因此轴110使用轴环135在轴承座部分105中保持就位。轴环135基本上是设置在轴承座部分105的第一端附近的机械止动件。毂组件还包括与轴110上的密封槽接合的密封件140。密封件140防止污染物进入轴承组件115，污染物包括但不限于灰尘、泥浆和浆料。密封件140还防止润滑剂从轴承组件115泄漏出来。除了密封件140之外，还可以通过存在于轴承组件115内部的轴承密封件(未示出)来进一步防止润滑剂从轴承组件115泄漏出来。

在本公开中，轴承座部分105被设计为具有标准几何形状(即，尺寸和形状)。臂组件100还包括用于将毂组件附接到盘式犁架的臂部分150。参照图1c，示出了根据本公开的一个示例性实施方式的臂部分150。臂部分150可以具有基于盘式犁架的制造的定制设计。例如，毂组件可以使用第一几何形状的臂部分与来自第一制造商的盘式犁架对接，并且使用第二几何形状的臂部分与来自第二制造商的盘式犁架对接。

轴承座部分105与臂部分150一起铸造为具有相同材料的单个实体(此后称为臂单元)，如图1d所示。此外，诸如轴110、轴承组件115、间隔件120、锁定螺母125、开口销130、轴环135和密封件140的各个组件被组装到轴承座部分105中，用于形成附接到臂部分150的毂组件。

参照图2，结合图3a、图3b、图3c、图3d和图3e，示出了根据本公开的一个实施方式的用于铸造来自第一系列臂单元305a-1、305a-2…305a-n(统称为305a)和第二系列臂单元305b-1、305b-2…305b-n(统称为305b)中的一个的臂单元305的方法200。臂单元305包括轴承座部分310(也示出为轴承座部分105)和臂部分315(也示出为臂部分150)，如图3b所示。考虑砂型铸造工艺的示例，在步骤205至步骤230中说明用于铸造臂单元305的方法200。

该方法开始于步骤205。

在步骤210，使用合适的材料(包括但不限于木材、塑料和金属)制作臂部分图案320。在本公开中，臂部分图案320统称为两件或两半臂部分图案320a和320b，其具有类似于如图3c所示的臂部分315的轮廓。两件臂部分图案320a和320b在接合时形成臂部分315的复制品。臂部分315可以对应于如图3a所示的第一系列臂单元305a和第二系列臂单元305b中的一个。第一系列臂单元305a的臂部分是具有第一几何形状的相同的臂部分，例如，臂部分可以是直的形状并且长度为100cm。类似地，第二系列臂单元305b的臂部分是具有第二几何形状的相同的臂部分，例如，臂部分可以是拱形形状并且长度为75cm。然而，第一系列臂单元和第二系列臂单元两者中的轴承座部分的几何形状是相同的。

在步骤215，使用合适的材料(包括但不限于木材、塑料和金属)制成轴承座图案325。在本公开中，轴承座图案325统称为两件或两半轴承座图案325a和325b，其具有类似于如图3d所示的轴承座部分310的轮廓。两件轴承座图案325在接合时形成轴承座部分310的复制品。理想地，臂部分图案320和轴承座图案325由相同的材料制成。

在步骤220，使用紧固机构将臂部分图案320进一步接合到轴承座图案325，以形成臂单元图案330。更具体地，如图3e所示，通过将第一件臂部分图案320a紧固到第一件轴承座图案325a获得第一件臂单元图案330a。类似地，通过将第二件臂部分图案320b紧固到第二件轴承座图案325b获得第二件臂单元图案330b。在一个示例中，所使用的紧固机构可以是与轴承座部分310和臂部分315具有相同材料的螺丝。臂部分图案320和轴承座图案325可以使用螺丝紧固到匹配板上，以获得臂单元图案330。

在步骤225，使用臂单元图案330铸造臂单元305。首先，臂单元图案330用于形成模具。可以使用砂在砂箱(flask)中制造模具。更具体地，臂单元图案330用于在砂中形成对应于臂单元305的轮廓的腔。第一件臂单元图案330a用于在模具的下型腔(drag)(图中未示出)中形成相应的腔。首先，将第一件臂单元图案330a放置在平面表面上。此外，将下型腔放置在第一件臂单元图案330a上并填充砂。在填充之后，将下型腔中的砂压实，使得在砂中形成第一件臂单元图案330a的压痕。进一步翻转下型腔，并且将上型腔(cope)(图中未示出)定位在上型腔上。进一步，将第二件臂单元图案330b与第一件臂单元图案330a对准，以在上型腔被填充砂并被压实时在上型腔中形成相应的腔。上型腔还结合有浇注系统。在压实之后，将下型腔和上型腔分开，以分别移除第一件臂单元图案330a和第二件臂单元图案330b。此外，一个或更多个型芯(core)也可以定位在上型腔和/或下型腔内，用于在臂单元305的最终铸件中形成内腔和凹角。在一个示例中，使用芯撑定位一个或多个型芯(chaplet)。

在放置型芯之后，将上型腔再次定位在下型腔上以形成模具。此外，通过浇注系统将熔融金属倒入模具的腔中。在一个示例中，熔融金属可以是熔融sg铁。随后，模具在冷却时(即，在固化之后)产生包括轴承座部分310和臂部分315的臂单元305的铸件。可以通过打开模具将臂单元305的铸件从模具中取出。在将各个组件组装到轴承座部分中之前，可以进一步机加工臂单元305的铸件。轴承座图案能够与对应于不同几何形状的臂部分的臂部分图案一起重复使用。例如，轴承座图案325可以与臂部分图案320a或臂部分图案320b一起重复使用。必须注意的是，轴承座图案325的可重复使用性不限于臂部分图案320a或臂部分图案320b，而是可以与不同几何形状的更多个臂部分图案一起重复使用。

该方法在步骤230结束。

必须注意的是，当对应于第一系列臂单元的臂部分图案接合到轴承座图案时，形成第一臂单元图案。类似地，当对应于第二系列臂单元的臂部分图案接合到轴承座图案时，形成第二臂单元图案。换句话说，第一系列臂单元和第二系列臂单元的轴承座部分在其与臂部分的连接区域之外的几何形状相同，并且第一系列臂单元和第二系列臂单元的臂部分的几何形状不同。因此，轴承座图案可以与不同几何形状的臂部分图案一起重复使用。臂部分图案可以是基于客户或市场需求进行定制的，以用于不同的臂单元设计，同时对轴承座部分使用相同的设计。应当注意，轴承座部分在三侧上是封闭的。三侧封闭的设计确保较少的污染物进入轴承座部分。

本文公开的制造方法通过标准化轴承座部分的尺寸以及定制臂部分来提供满足特定目的的设计要求的灵活性。因此，减少了用于生产轴承座部分的图案的数量。此外，轴承座部分和臂部分的铸造不需要单独的模具。此外，毂组件中使用的组件也可以针对给定尺寸的轴承座部分进行标准化。结果，与现有的制造方法相比，降低了整体制造成本。标准化组件的使用还减少了由于组件与轴承座部分之间的不匹配而导致的财务和材料损失。

虽然已经使用特定语言来描述本公开，但是并不意图由于其而产生任何限制。对于本领域技术人员显而易见的是，可以对该方法进行各种作业修改，以实现如本文所教导的发明构思。

附图和前面的描述给出了实施方式的示例。本领域技术人员将理解，所描述的元件中的一个或多个可以很好地组合成单个功能元件。作为另一种选择，某些元件可以被分成多个功能元件。来自一个实施方式的元件可以被添加到另一个实施方式。例如，本文描述的过程的顺序可以改变，并且不限于本文描述的方式。此外，任何流程图的动作不需要以示出的顺序实现；也不一定需要执行所有动作。此外，不依赖于其他动作的那些动作可以与其他动作并行执行。实施方式的范围决不受这些具体示例的限制。无论是否在说明书中明确给出，许多变型(诸如结构、尺寸和材料使用的差异)都是可能的。实施方式的范围至少与由所附权利要求给出的范围一样宽。