专利名称：用于使用保持器的方法以及保持器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种方法，该方法用于使属于挖掘设备的保持器的夹紧臂以如下方式运动，即使得设置在夹紧臂中的夹紧爪同时朝向彼此运动，并且在夹紧爪之间夹紧钻杆、 岩石锚杆或类似挖掘工具，钻杆、岩石锚杆或类似挖掘工具位于岩石凿钻单元的凿钻中心或另一挖掘设备中。在夹紧臂之间提供机械同步，以使得其运动相互关联。本发明还涉及一种适合岩石凿钻单元、岩石锚杆装置或类似挖掘设备的进给梁的保持器。所述保持器包括通过一个或更多个致动器而运动的至少两个夹紧爪。在夹紧臂之间存在同步机构，以使得其运动相互关联。在独立权利要求的前序中更详细地描述本发明的领域。
背景技术：
使用设有岩石凿钻机器和连接到其上的工具的岩石凿钻单元执行岩石凿钻，以产生进入要对其工作的材料的钻孔。工具可包括钻杆和连接到其远端的钻头，或者如果要凿钻较长的钻孔，则该工具可包括前后连接成延伸杆装置的多根连续钻杆。当开始凿钻时，需要通过借助位于凿钻中心中的保持器的夹紧爪引导钻杆来对钻杆进行定心。此外，例如当钻杆彼此附接、附接到凿钻机器或钻头时，该保持器可用于锁定钻杆或其它凿钻工具以防止其旋转。公开US 4438984公开了一种保持器，其中保持器的夹紧臂通过将力从一个臂传递到另一个臂的杆互连。所公开的结构占据进给梁上的许多空间。
发明内容
本发明的目标是提供一种用于使用保持器的新颖的且改进的方法以及一种保持器。本发明的方法的特征在于，使夹紧臂在夹紧臂的枢轴接头之间的部分中设有形状构件，并且借助形状构件，使沿夹紧臂的两个行进方向的第一夹紧臂和第二夹紧臂之间的运动同步。本发明的保持器的特征在于，保持器的同步装置布置在第一枢轴接头和第二枢轴接头之间的部分上；并且同步装置包括形状构件，所述形状构件形成在第一夹紧臂和第二夹紧臂上，并且被布置成沿夹紧臂的两个行进方向在夹紧臂之间传递同步运动。本发明的思想是，保持器包括同步装置，通过所述同步装置，使夹紧臂的运动相互关联。同步装置与作用在夹紧臂上的一个或更多个致动器分离，并且沿夹紧臂的两个行进方向传递夹紧臂的运动。通过布置于夹紧臂中且位于夹紧臂的枢轴接头之间的部分上的形状构件，实现上述同步装置。本发明的优点是，由于同步装置布置在枢轴接头之间的部分上，因此其无论如何都不增加保持器的外部尺寸。另外的优点是，通过使用形成于夹紧臂中的形状表面，可以使用简单的机械结构和小数量的部件来实现同步。由于这种同步，保持器的重量不会显著增加。此外，保持器操作可靠。根据实施例，枢轴接头之间的部分上的形状构件彼此恒定接触，并且因此一直准备好沿两个行进方向使夹紧臂的运动同步。根据实施例，同步装置包括直接形成于第一夹紧臂和第二夹紧臂的结构中的形状表面，所述表面彼此相对地布置，并且通过其彼此相对设置的接触表面而在夹紧臂之间传递同步运动。根据实施例，第一夹紧臂和第二夹紧臂设有彼此相对地布置的相容的齿，夹紧臂之间的运动通过直接的齿接触来传递。齿可以被直接制造于夹紧臂的结构中。根据实施例，形成于第一夹紧臂和第二夹紧臂中的形状表面至少在其某一部分上彼此恒定接触。根据实施例，同步装置包括形状表面，所述形状表面在枢轴接头之间的部分上形成于第一夹紧臂和第二夹紧臂中。形状表面通过与夹紧臂分离并且与形状表面相对地布置的连接件而互连。然而，连接件不附接到夹紧臂以及设置在夹紧臂中的形状表面。在同步期间，在形状表面和连接件之间可以发生运动。根据实施例，第一夹紧臂包括至少两个第一连接凸轮，当沿中心的方向观察保持器时，所述至少两个第一连接凸轮彼此距离一定轴向距离地布置。对应地，第二夹紧臂在枢轴接头之间的部分上包括至少两个第二连接凸轮，所述至少两个第二连接凸轮彼此距离一定轴向距离地布置。第一连接凸轮和第二连接凸轮在枢轴接头之间的部分上交错。此外， 第一连接凸轮和第二连接凸轮设有连接狭槽，所述连接狭槽朝向彼此敞开，并且所述连接狭槽被布置成当沿中心的方向观察时重合，所述连接狭槽被布置成当沿中心的方向观察时形成连接通道。所述连接通道设有连接销，该连接销用作交错的连接凸轮之间的传递构件。 当夹紧臂运动时，连接销沿竖直方向运动。通过设置在保持器的本体中的纵向孔等允许了连接销的竖直运动。连接销是不附接到夹紧臂的分离的零件。根据实施例，第一夹紧臂设有不可移动的连接销，该不可移动的连接销的外表面用作第一形状表面。第二夹紧臂包括纵向连接开口，该纵向连接开口用作第二形状表面。连接销被布置成穿过连接开口，连接销和连接开口的形状表面在夹紧臂之间传递同步运动。根据实施例，保持器仅仅包括单个致动器，该单个致动器布置在夹紧臂之间并且被连接成同时作用在两个夹紧臂上。根据实施例，保持器仅仅包括单个致动器，该单个致动器布置成仅仅作用在第一夹紧臂上。在该情况下，到第二夹紧臂的运动通过同步装置被传递。根据实施例，保持器包括至少两个致动器，至少第一致动器被连接成仅仅作用在第一夹紧臂上，并且至少一个第二致动器被布置成仅仅作用在第二夹紧臂上。根据实施例，致动器是通过枢轴而连接到夹紧臂的液压缸。根据实施例，致动器被布置成将用于使夹紧臂移动所需的力直接引导到夹紧臂。 这对于构造的耐用性来说是有利的。根据实施例，致动器通过枢轴而连接到夹紧臂。枢转使得构造耐用，此外，其可用于减小摩擦力。根据实施例，致动器是相对于夹紧臂的纵向轴线横向布置的压力介质缸。因此，致动器的线性行进方向被布置成大体上对应于夹紧爪的行进方向。
根据实施例，致动器放置在夹紧臂的枢轴点之间的部分之外。因此，致动器连接到夹紧臂所在的固定点可以位于离夹紧臂的枢轴点较大距离处，因此允许实现较大的扭矩臂，并且因此增加致动器产生的夹紧力。根据实施例，夹紧爪在其彼此面向的表面上包括具有大体上V形横截面的狭槽， 因此允许夹紧爪对被压紧在其之间的钻杆等进行定心。同样由于爪的形状，也可以对具有不同直径的钻杆等进行定心。根据实施例，夹紧爪布置成以相同的行进速度、相同的距离且相对彼此对称地运动。
将参考附图更详细地描述本发明的一些实施例，其中图1是设有悬臂和布置到其上的凿钻单元和第二挖掘设备的岩石凿钻机的示意侧视图；图2是凿钻单元的示意透视图；图3是从进给梁的前端的方向看的本发明的保持器的示意图；图4是没有本体板情况下的图3的保持器的示意透视图；图5是沿图2的保持器的线E-E的示意截面图；图6是沿图2的保持器的线D-D的示意截面图；图7是沿图2的保持器的线F-F的示意截面图；图8是从进给梁的前端的方向看的本发明的保持器的示意图，分离的致动器作用在保持器的每一个夹紧臂上；图9是从进给梁的前端的方向看的本发明的保持器的示意图，致动器作用在保持器的仅仅一个夹紧臂上；图10是通过带齿的周边来用于使夹紧臂之间的转动运动同步的第二替代方案的示意图；图11是通过布置在夹紧臂中的横向纵向开口和布置成穿过该开口的连接销来用于使夹紧臂之间的转动运动同步的第三替代方案的示意图；图12是通过固定的连接销、和纵向开口来用于使夹紧臂之间的转动运动同步的第四替代方案的另外示意图。为了清楚的目的，图中示出的一些实施例已经被简化。在所有图中，用类似的附图标记表示类似的部分。
具体实施例方式图1示出挖掘设备1，该挖掘设备包括设有一个或更多个悬臂3的可移动的运载工具2。第一悬臂3a是设有岩石凿钻单元4的凿钻悬臂。凿钻单元4包括岩石凿钻机器5， 该岩石凿钻机器可通过进给装置7而在进给梁6上运动。岩石凿钻机器5可以设有与其联接且包括多个接连的钻杆9的工具8，所述多个接连的钻杆通过诸如螺纹接头的连接装置彼此附接。此外，在钻杆的远端有钻头10，该钻头具有凿钻球齿，该凿钻球齿用于产生进入岩石11的钻孔12。岩石凿钻机器5可包括撞击装置，该撞击装置用于将撞击脉冲递送到工具8，该工具将撞击脉冲传输到钻头10并且进一步传输到要被破碎的岩石11。岩石凿钻机器5还可包括旋转装置，该旋转装置允许工具8在凿钻期间绕其纵向轴线旋转。凿钻单元 4还可设有被支撑在进给梁6上的钻杆库13。钻杆库13可用于存储在长孔凿钻中需要的延伸杆9和其它凿钻工具。钻杆库13设有转换装置，该转换装置用于在钻杆库13和凿钻轴线、即中心K之间转换凿钻工具。进给梁6的远端部设有保持器14，该保持器具有爪，该爪用于夹紧刀具9并且将其定心在凿钻中心K中。爪可以握住钻杆9的轴或连接套管，因此当拧紧或拧松接头时，其允许杆被保持在适当位置。此外，当要更换钻头10时，可以借助保持器抓持钻头10并且将其保持在适当位置。除了钻杆库13外，进给梁6还可设有钻头库。图1的挖掘设备1的第二悬臂北设有用于操纵诸如岩石锚杆、注射管等的挖掘工具16的另一挖掘装置15。同样，其可能需要由爪保持，或者该工具可能需要被定心到设备的中心K。同样在这种情况下，这些挖掘装置15可以设有本发明的保持器14。图2示出岩石凿钻单元4，其中进给梁6设有钻杆库13，在该钻杆库中是凿钻中需要的钻杆9。进给梁6的远端设有保持器14，图3到12中更详细地示出该保持器的可能结构替代方案。图3的保持器14包括允许其附接到进给梁的本体17。保持器14还包括通过第一枢轴接头19a连接到本体17的第一夹紧臂18a和通过第二枢轴接头19b连接到本体17 的第二夹紧臂18b。夹紧臂18可以通过位于其之间的致动器20而相对于枢轴接头19运动，因此位于夹紧臂18的远端处的夹紧爪21a、21b自然地取决于致动器20的运动方向而朝向彼此运动或者离开彼此运动。致动器20可以是诸如液压缸的压力介质缸，该压力介质缸可以通过接头22而连接到夹紧臂18。然后，致动器20将力直接传递到夹紧臂。致动器 20放置在枢轴接头19a和19b之间的部分之外。致动器20的连接点、即接头22位于离枢轴接头19a、19b —定距离处，由此在接头19和22之间产生扭矩臂。夹紧爪21可在其彼此面对的表面上包括定心表面，因此，当其朝向彼此运动时，其可以将其之间的钻杆9或其它工具精确地定心到中心K中。定心表面23可具有大体上V形的横截面并且其自然地朝向中心K敞开。当然，其它倾斜的或圆锥形的定心表面23也可用于夹紧爪21。使夹紧臂18 通过布置在枢轴接头19之间的部分上的同步装置M而相互关联地运动。换句话说，同步装置M与致动器20分离。图3示出连接销25，该连接销与中心K平行并且可属于同步装置对。如所看到的，本体17设有沿竖直方向的纵向开口 26，当夹紧臂18运动时，该开口允许连接销25沿竖直方向V运动。在图4中，为了同步装置M的更好的可见性，已经去除本体17的一部分。在枢轴接头19之间的部分上，第一夹紧臂18a可包括两个或更多个第一连接凸轮27，当沿中心K 的方向观察保持器14时，所述第一连接凸轮彼此相距一定轴向距离。对应地，第二夹紧臂 18b可包括两个或更多个第二连接凸轮观。连接凸轮27J8在枢轴接头19之间的部分上交错，如图4中所示。此外，连接凸轮27J8设有连接狭槽四，所述连接狭槽可以朝向彼此敞开并且被布置成沿轴向重合，以使其一起形成一种连接通道30。该轴向连接通道30设有连接销25，该连接销可用作连接凸轮27、观之间的传递构件。当夹紧臂18运动时，连接狭槽四和连接销25的接触表面中发生运动，此外，连接销25沿竖直方向线性运动，即其朝向中心K或离开中心K运动。在这一应用中，通过与连接销25接触的连接通道30的表面来实现属于同步装置M的形状表面。图5的截面图还清楚地示出在连接凸轮27J8之间的连接通道30的形成。为了连接销25的竖直运动，本体17设有纵向开口 ^aJ6b。图6和7的截面图进一步阐明这个实施例的构造。与图4到7中不同，可以为连接狭槽四设置封闭的形状。连接销25的横截面优选为圆形的。在图8的实施例中，第一致动器20a仅仅将力传递到第一夹紧臂18a，并且第二致动器20b仅仅将力传递到第二夹紧臂18b。同步装置M保证夹紧臂18的运动的同步。在图9的实施例中，仅仅将来自致动器20的力传递到第一夹紧臂18a，并且同步装置M将运动传递到第二夹紧臂18b。图10示出包括形成于夹紧臂18中的齿31a、31b的同步装置M的非常简化的实施例。齿形成于枢轴接头19的弯曲的传递表面中。在这一应用中，同步运动通过与齿的接触而被直接传递，因此不需要连接销或类似连接构件。齿31用作夹紧臂18之间的必要形状构件。图11示出在第一夹紧臂18a中设有第一纵向连接开口 3 且在第二夹紧臂18b 中设有第二纵向连接开口 32b的同步装置M的非常简化的实施例。至少在连接开口 32的部分上，夹紧臂18相对彼此交错。夹紧臂18可在这些交错的部分上设有连接凸轮27、28 或对应的突出部分。连接开口 32相对彼此横交布置，由此其一起限定出连接通道30，连接销25布置在该连接通道中。连接销25不附接到连接开口 32，但当通过将转动力施加到力传递点22而使得当夹紧臂18运动时，允许其沿连接开口 32的纵向运动，同时还相对于中心K沿竖直方向运动。图12示出同步装置M的又一非常简化的实施例，该同步装置具有形成于第一夹紧臂18a的纵向连接开口 32中和设置在第二夹紧臂18b上的以不可移动方式固定的连接销25。夹紧臂18在连接开口 32和连接销25的部分上相对彼此交错。夹紧臂18可在所述交错的部分上设有连接凸轮27J8或类似的突出部分。当致动器20使夹紧臂18相对于其枢轴19转动时，连接销25顺着弯曲的路径，同时其在连接开口 32中的位置改变。此外，连接凸轮27可以包括朝向第二夹紧臂18b打开的狭槽状连接开口 32。在这一应用中，连接销 25的外表面和连接开口 32的边缘用作传递同步运动的形状表面。在图3到7、11和12的实施例中，连接销25布置在交错部分之间并且将大体上仅受到剪切力。在该情况下，连接销25可以相对较细，但其仍然能够在夹紧臂18之间传递较强的力。在图3到7和11的实施例中，存在容易拆卸和更换的分离的连接销25。应当注意，保持器14的夹紧爪21的打开运动可以被设置成充分得大，以便允许其用于夹紧钻杆9的轴和接连的钻杆9之间的连接套管。而且，可以借助其抓持钻头10或用于挖掘的任何其它工具。当在本申请中引用竖直方向或竖直运动时，这意味着相对于进给梁和保持器的基本位置的竖直运动，进给梁在该位置中是水平的。当在操作期间转动悬臂和进给梁时，这也自然地改变了保持器的位置。虽然从绝对意义上来说，方向发生了改变，但保持器仍然维持其相对于进给梁的相对位置。在一些情况中，存在于本申请中的特性可以如此使用，而独立于其它特征。然而， 存在于本申请中的特性在必要时也可以结合起来以提供不同组合。
附图和相关的说明书仅用来说明发明思想。本发明的细节可以在权利要求书的范围内变化。
权利要求
1.一种用于使用属于挖掘设备的保持器的方法，所述保持器(14)包括本体(17)；枢接到所述本体(17)的第一夹紧臂(18a)和第二夹紧臂(18b)位于所述夹紧臂(18a、18b) 的远端处的夹紧爪(21a、21b)和至少一个致动器00)；所述方法包括以下步骤借助所述致动器(20)，使所述夹紧臂(18a、18b)相对于所述夹紧臂(18a、18b)的枢轴点(19a、19b)转动，由此所述夹紧爪(21a、21b)取决于所述致动器Q0)的运动方向而朝向彼此运动以及对应地离开彼此运动；借助所述夹紧爪Ola、21b)，将位于所述挖掘设备0、15)的中心(K)中的工具(9)夹紧到中心，并且在将所述工具定位在所述中心(K)中的同时抓持所述工具；通过分离的机械同步装置(M)，将所述夹紧臂(18a、18b)彼此相关起来，所述夹紧臂 (18a、18b)的运动因此是相互关联的，并且所述夹紧爪Qla、21b)同时地且对称地运动，其特征在于，将形状构件布置在所述夹紧臂(18a、18b)的所述枢轴点(19a、19b)之间的部分上，并且借助所述形状构件，使所述第一夹紧臂(18a)和所述第二夹紧臂(18b)之间的运动沿所述夹紧臂的两个行进方向都同步。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，将能相容的齿(31a、31b)布置到所述第一夹紧臂(18a)和所述第二夹紧臂(18b)并且使所述齿彼此相对地布置；并且通过直接的齿接触而在所述夹紧臂(18a、18b)之间传递运动。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，以交错的方式布置所述第一夹紧臂(18a)和所述第二夹紧臂(18b)两者中的至少一部分，并且将以开口的形式提供的形状表面09、32a、32b)布置在上述交错部分中以重合；并且通过与所述中心(K)平行的连接销(25)，在所述夹紧臂(18a、18b)之间传递运动，所述销与所述夹紧臂(18a、18b)的所述形状表面接触。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，当所述夹紧臂(18a、18b)正在运动时，允许沿竖直方向的所述连接销05)的横向运动。
5.一种保持器，包括本体(17)，所述本体允许所述保持器(14)附接到挖掘设备0、1幻的进给梁(6)；第一夹紧臂(18a)和第二夹紧臂(18b)，所述第一夹紧臂(18a)通过第一枢轴接头 (19a)而连接到所述本体(17)，所述第二夹紧臂(18b)通过第二枢轴接头(19b)而连接到所述本体(17)；夹紧爪Qla、21b)，所述夹紧爪(21a、21b)布置在所述夹紧臂(18a、18b)的远端的部分上并且彼此面对；至少一个致动器(20)，所述至少一个致动器OO)用于使所述夹紧臂(18a、18b)相对于所述枢轴接头(19a、19b)运动，且所述夹紧爪(21a、21b)能朝向彼此运动和离开彼此运动； 和与所述致动器OO)分离的机械同步装置(M)，所述机械同步装置用于将所述第一夹紧臂(18a)的运动和所述第二夹紧臂(18b)的运动相关成相互关联， 其特征在于，所述保持器(14)的所述同步装置04)布置在所述第一枢轴接头和所述第二枢轴接头 (19a、19b)之间的部分上；并且所述同步装置04)包括形状构件，所述形状构件形成于所述第一夹紧臂和所述第二夹紧臂(18a、18b)中并且布置成沿所述夹紧臂的两个行进方向在所述夹紧臂(18a、18b)之间传递同步运动。
6.根据权利要求5的保持器，其特征在于，所述同步装置04)包括直接形成于所述第一夹紧臂和所述第二夹紧臂(18a、18b)的结构中的形状表面，所述表面彼此相对地布置并且布置成通过所述表面的彼此面对的接触表面而在所述夹紧臂(18a、18b)之间传递同步运动。
7.根据权利要求6的保持器，其特征在于，所述第一夹紧臂(18a)和所述第二夹紧臂(18b)在所述枢轴接头(19a、19b)之间的部分上设有彼此面对的弯曲的传递表面；并且所述传递表面设有能够相容的齿(31a、31b)，所述夹紧臂(18a、18b)的所述同步运动设置成通过齿的接触来直接传递。
8.根据权利要求6或7的保持器，其特征在于，所述夹紧臂(18a、18b)的所述形状表面彼此恒定接触。
9.根据权利要求5的保持器，其特征在于，所述同步装置04)包括形状表面，所述形状表面在所述枢轴接头(19a、19b)之间的一部分上形成于所述第一夹紧臂和所述第二夹紧臂(18a、18b)中；并且所述形状表面通过分离的连接件0 而互连，所述分离的连接件相对所述形状表面地布置，但不附接到所述形状表面。
10.根据权利要求9的保持器，其特征在于，所述第一夹紧臂(18a)在所述枢轴接头(19a、19b)之间的部分上包括至少两个第一连接凸轮(27)，所述至少两个第一连接凸轮(XT)彼此距离一定轴向距离地布置；所述第二夹紧臂(18b)在所述枢轴接头(19a、19b)之间的部分上包括至少两个第二连接凸轮(观)，所述至少两个第二连接凸轮08)彼此距离一定轴向距离地布置； 所述第一连接凸轮(XT)和所述第二连接凸轮08)交错；所述第一连接凸轮(XT)和所述第二连接凸轮08)设有连接狭槽(四)，所述连接狭槽 (29)朝向彼此敞开，并且所述连接狭槽09)被布置成以如下方式重合，即使位于相对侧上的连接狭槽09)被布置成形成沿轴向的连接通道(30)；连接销05)布置于所述连接通道(30)中，并且被布置成用作所述第一连接凸轮和所述第二连接凸轮(27、28)之间的传递构件；并且当所述夹紧臂(18a、18b)运动时，所述连接销05)沿竖直方向自由运动。
11.根据权利要求5的保持器，其特征在于，所述第一夹紧臂(18a)在所述枢轴接头(19a、19b)之间的部分上包括平行于所述中心 (K)的连接销(25)，所述销以不可移动方式固定到所述第一夹紧臂(18a)；所述第二夹紧臂(18b)在所述枢轴接头(19a、19b)之间的部分上包括纵向连接开口(32)；并且所述连接销0 被布置成穿过所述连接开口(32)，由此所述连接销0 和所述连接开口(32)作为形状构件并且在所述夹紧臂(18a、18b)之间传递同步运动。
12.根据前述权利要求5到11中的任何一项的保持器，其特征在于，所述保持器(14)包括仅仅一个致动器(20)，所述致动器被布置在所述夹紧臂(18a、 18b)之间并且被连接成直接作用在两个夹紧臂(18a、18b)上。
13.根据前述权利要求5到11中的任何一项的保持器，其特征在于，所述保持器(14)包括仅仅一个致动器(20)，所述致动器被布置成仅仅作用在所述第一夹紧臂(18a)上，同时所述第二夹紧臂(18b)被布置成在所述同步装置的影响下运动。
14.根据前述权利要求5到11中的任何一项的保持器，其特征在于，所述保持器(14)包括至少两个致动器O0a、20b)，至少一个第一致动器(20a)被连接成仅仅直接作用在所述第一夹紧臂(18a)上，并且至少一个第二致动器(20b)被布置成仅仅直接作用在所述第二夹紧臂(18b)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于使用保持器的方法，并且涉及一种保持器。所述保持器(14)包括设有用于夹紧钻杆(9)、岩石锚杆等的夹紧爪(21a、21b)的第一夹紧臂(18a)和第二夹紧臂(18b)。所述夹紧臂通过致动器(20)而相对于其枢轴点(19a、19b)转动，由此所述夹紧爪朝向彼此运动或离开彼此运动。在所述夹紧臂的枢轴点之间的部分上存在形状构件，该形状构件使得所述夹紧臂的运动相互联系，以使其相互关联，并且因此使夹紧臂沿所述夹紧臂的运动的两个方向的运动同步。
文档编号E21B19/24GK102216555SQ201080002920
公开日2011年10月12日 申请日期2010年2月11日 优先权日2009年2月12日
发明者尤哈·皮波宁, 萨米·凯雷宁 申请人:山特维克矿山工程机械有限公司