挖掘组件、钻头组件和破碎工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开总体涉及挖掘组件、挖掘组件的钻头组件和包括该挖掘组件的破碎工具，具体但不排他地用于采矿或道路铣削。
【背景技术】
[0002]用于在采矿和道路铣削中破碎主体或结构的破碎工具可以包括挖掘工具，其中挖掘工具的一个点抵靠主体或结构被驱动。一些破碎工具包括安装在驱动器装置上的挖掘元件，使得所述挖掘元件能够在使用时围绕其轴线在支持器内旋转。由于挖掘元件的磨损的更均匀外周分布，这样的设置可以具有在使用时减少挖掘元件的锐利度的劣化速率的效果，因此防止挖掘元件在一侧变平。例如，挖掘元件可以包括具有其中安装分体式支持环的环形槽的柄，所述分体式支持环被保持在所述柄上。支持环可以形成有容纳在主体中的凹陷中的突起，所述主体通向孔以将钻头构件保持在支承体中。支持环的示例公开在专利号为3，519，309 ;第3，752，515和第3，767，266的美国专利中。
[0003]专利号为3，865，437的美国专利公开了一种旋转地安装在机体的孔中的挖掘式钻头，所述钻头具有穿过孔延伸的柄，其中所述柄伸出并包括多个支柱。柄的后端形成有一个或多个径向突起。当钻头被完全插入到机体的孔中时，所述柄的支柱将向外弹出并且其后径向突起将阻止将钻头从机体中拉出。通过向前驱动钻头，可以从机体移除钻头。
[0004]专利号为4，084，856的美国专利公开了一种具有插入端的工具元件，该插入端由开槽的弹性材料制成使得在插入和移除期间插入端在材料的弹性限度内向内移动，并且提供允许工具元件旋转的互锁。插入和移除可以通过简单地将工具元件敲进或敲出来实现。
[0005]专利号为4，583，786的美国专利涉及一种采矿挖掘工具，其包括:挖掘支持器，在挖掘支持器中保留挖掘元件；保持装置，其允许将挖掘工具从支持器手动释放以维修或替换。挖掘元件的柄可以容纳在支持器中的补充插座中，并且保持装置可以包括弹簧或加载销，该弹簧或加载销设置成被释放以允许移除所述挖掘工具。
[0006]一些破碎工具包括安装在驱动器装置上的挖掘元件从而防止所述挖掘元件在使用时围绕其轴线在支持器内旋转。下文将简要提及非旋转安装的挖掘元件的各示例设置。
[0007]公开号为20100194176的美国专利申请公开了一种非旋转采矿刀具挖掘工具，该挖掘工具包括柄部，其具有非圆形截面；头部，其包括远离所述柄部的尖端区域；肩部，其将所述柄部从所述头部分离；和切割嵌件，其包括安装在所述尖端区域的前端的超硬材料。
[0008]专利号为7，992，944的美国专利公开了一种工具组件，其包括旋转部、静止部和位于它们之间的可压缩元件。可压缩元件被充分压缩以限制或防止在破碎操作期间的自由旋转。
[0009]专利号为8，028，774的美国专利公开了一种包括在非平面界面结合至硬质合金基底的超硬材料的高耐冲击工具。该工具可以包括螺纹柄和主体，所述柄能够被附接至包括互补螺纹的驱动机构。
[0010]专利号为8，136，887的美国专利公开了一种包括结合至硬质合金基底的超硬材料的高耐冲击工具。所述硬质合金基底被结合至包括压配到钢体的孔中的杆的硬质合金段的前端，所述钢体被旋转固定至适于围绕轴线旋转的可旋转滚筒。
【发明内容】
[0011]存在对包括挖掘组件的破碎工具的需要，该破碎工具被相对容易和快速地组装以进行使用并且相对容易和快速地拆卸以进行替换或维修，特别但不排他地需要包括附接至支持器相对于支持器可移动的超硬冲击尖端的破碎工具。
[0012]从第一方面看，提供了一种挖掘组件，其包括钻头组件和支持器组件；所述钻头组件包括钻头支承体和紧固件机构，所述紧固件机构和所述钻头支承体被配合地设置使得所述紧固件机构能够被逐渐地联接至钻头支承体；所述支持器组件包括支持器主体并且被设置为用于通过过盈装置容纳和保持所述钻头组件；所述支持器组件和钻头组件被配合地设置使得当钻头组件被支持器组件容纳时，所述过盈装置的保持效果(例如，诸如通过摩擦抵抗钻头支承体相对于支持器主体的移动所用的力)能够响应于钻头支承体与紧固件机构的逐渐联接而逐渐增加，有效地防止所述钻头支承体相对于所述支持器主体在使用时的大的运动。
[0013]在一些示例中，提供了一种挖掘组件，其包括钻头组件和支持器组件；所述钻头组件包括:钻头支承体、紧固件机构、可偏转构件，并且所述钻头组件被配合地设置为这样的所述可偏转构件能够响应于所述钻头支承体(逐渐)联接至所述紧固件机构被偏转；所述支持器组件包括支持器主体并且被设置为用于通过例如摩擦或相互接合机械机构的过盈装置容纳和保持所述钻头组件；所述支持器组件和钻头组件被配合地设置使得当所述钻头组件被所述支持器组件容纳时，通过过盈装置由所述支持器组件保持所述钻头组件能够响应于所述钻头支承体与所述紧固件机构的逐渐联接而逐渐增加，有效地防止所述钻头支承体相对于所述支持器主体在使用时的大的运动。
[0014]在各示例设置中，“逐渐联接”(紧固件机构联接至钻头支持体，或相当地，反之亦然)可以被表示为“越来越紧固地联接”、“越来越牢固地联接”，“越来越紧密(或靠近地)联接”或“多个连续可变设置中的任意个联接”，例如(由语法推断，短语“逐渐联接”可以被表示为“越来越紧的联接”，“越来越安全的联接”，“越来越靠近-或接近-地联接”，或“多个连续可变设置中的任意个联接”)。本文使用的逐渐联接的示例可以是螺母联接至螺栓的配合的螺纹构件，其中通过螺母围绕螺纹构件连续地旋转，螺母能够被推动以沿着螺纹构件连续地移动。
[0015]由本公开能够想到挖掘组件、钻头组件和包括挖掘组件的工具的各种设置和组合。下文提供了他们的非限制性和非穷举示例。
[0016]在一些示例设置中，所述支持器组件可以被设置为当所述钻头组件由所述支持器组件容纳时，响应于所述钻头支承体联接至所述紧固件机构，有效抵抗所述可偏转构件的偏转，并且提高所述过盈装置的效果。
[0017]响应于可偏转构件抵靠在支持器组件的部分上，过盈装置的效果能够被逐渐地增加。在一些示例设置中，可偏转构件可以被视为被逐渐地挤压在所述支持器组件的部分和钻头组件的部分之间。
[0018]在一些示例设置中，所述钻头组件可以包括钻头构件(用于冲击要被破碎的主体)；所述钻头支承体和所述钻头构件被配合地设置使得所述钻头构件能够被联接至所述钻头支承体，并且防止在使用时相对于所述钻头支承体移动(例如旋转)。
[0019]在一些示例设置中，所述钻头构件包括(例如，通过铜焊装置)接合至钻头基体的冲击尖端。冲击尖端可以包括例如多晶金刚石(PCD)材料的超硬材料。冲击结构可以被附接至基底，其中所述基底可以包括硬质合金材料。钻头基体可以包括与基底中所包含的等级不同的硬质合金材料，或由与基底中所包含的等级不同的硬质合金材料构成。
[0020]在一些示例中，钻头基体可以被收缩配合或压缩配合至在钻头支承体中设置的孔中。例如，钻头基体可以被安装在过盈配合最小约0.014毫米，最大约0.048毫米的钻头支承体的孔内。
[0021]在一些示例设置中，紧固件机构能够被逐渐地从钻头支承体分开。支持器组件和钻头组件可以被设置为使得响应于钻头支承体从紧固件机构逐渐分开，过盈装置的效果能够被减小，有效释放钻头支承体。
[0022]在一些示例设置中，支持器组件可以包括用于容纳钻头组件的孔。支持器组件可以包括支持器主体和插入支持器主体中的孔中的套管，所述套管提供用于容纳钻头组件的孔。在其它示例设置中，支持器组件可以包括设置有用于容纳支持器组件的孔的支持器主体，而没有插入在钻头组件和支持器主体之间的套筒。
[0023]在一些示例设置中，所述钻头支承体包括钻头头部区域和从所述钻头头部区域下垂的轴，所述支持器组件被设置为容纳所述轴。所述轴可以包括所述轴的远端，远离所述钻头头部区域的可固定区域；所述紧固件机构和所述可固定区域被配合地设置使得所述紧固件机构能够联接至所述轴的所述可固定区域。在一些示例设置中，所述支持器组件可以被设置为容纳从钻头头部区域下垂的轴。
[0024]在一些示例设置中，所述紧固件机构和所述轴的所述可固定区域可以被配合设置成使得所述紧固件机构可以通过所述轴相对于所述紧固件机构的旋转逐渐地联接到所述轴。例如，所述紧固件机构和所述可固定区域可以包括配合螺纹。在一些示例中，紧固件机构可以包括螺母，在一些示例中，所述紧固件机构可以包括垫圈。
[0025]在一些示例设置中，所述可偏转构件可以包括或包含设置成用于容纳所述钻头支承体的至少部分的衬圈，所述衬圈具有设置成与所述钻头支承体的锥形侧表面相配合的锥